Cosa sono le sostanze ossidanti o ROS ( Reactive Oxigen Species )?

In chimica si dice che un elemento chimico subisce ossidazione quando subisce una sottrazione di elettroni, che si traduce nell’aumento del suo numero di ossidazione. Questa sottrazione di elettroni può avvenire a opera di un altro elemento, che subisce così il complementare processo di riduzione. La maggior parte delle reazioni di ossidazione comportano lo svilupparsi di energia sotto forma di calore ed elettricità. Le sostanze che hanno la capacità di ossidare altre sostanze sono note con il nome di agenti ossidanti o ROS.

Essi sottraggono elettroni alle altre sostanze e poiché in pratica accettano elettroni. Gli ossidanti sono generalmente sostanze chimiche che possiedono elementi ad alto numero di ossidazione, per esempio il perossido di idrogeno, il permanganato o sostanze altamente elettronegative quali l’ossigeno ( es:aria ), il floro, il cloro ( es: sale marino ) o il bromo, capaci di sottrarre uno o più elettroni ad altre sostanze.

 

Ossidazione

Semplici esempi classici: Pezzo di metallo ossidato (corroso) – Corrosione

L’ossidazione è una reazione chimica che trasferisce elettroni da una sostanza ad un ossidante .
Le reazioni di ossidazione producono radicali liberi, responsabili dell’avvio di una reazione a catena che danneggia le cellule. gli antiossidanti terminano queste reazioni a catena intervenendo sui radicali intermedi ed inibendo altre reazioni di ossidazione facendo ossidare se stessi.

Stress ossidativo

Lo stress ossidativo è una condizione patologica causata dalla rottura dell’equilibrio fisiologico, in un organismo vivente ( vegetale, animale o uomo ), fra la produzione e l’eliminazione, da parte dei sistemi di difesa antiossidanti da sostanze ossidanti.
Tutte le forme di vita mantengono un “ ambiente riducente antiossidante “ ( stock antiossidante ) entro le proprie cellule. Nell’ambiente cellulare REDOX ( con il termine ossidoriduzione o redox dall’inglese REDduction, riduzione e OXidation, ossidazione) avvengono tutte quelle reazioni chimiche in cui cambia il numero di ossidazione degli atomi ( cioè tutte le reazioni in cui si ha uno scambio di elettroni da una struttura chimica ad un’altra ) è preservato da enzimi che mantengono lo stato ridotto attraverso un costante input di energia metabolica.
Eventuali alterazioni del normale stato REDOX possono avere effetti tossici per la produzione di perossidi e radicali liberi che danneggiano tutti i componenti della cellula, incluse proteine, grassi e DNA intervenendo negativamente nei sistemi di autodifesa ( immunodepressione ) e nella salute dell’organismo.

 

Stress ossidativo cellulare

Lo stress ossidativo, da parte dei radicali liberi e di come, questi processi ossidativi,  possono provocare ossidazioni importanti a livello della membrana cellulare e distruggere il DNA oggi è possibile valutarli per mezzo di esami che ci aiutano a valutare lo stato di salute dell’organismo, lo stato infiammatorio e l’insorgenza di alcune malattie ( es: nell’uomo patologie come il diabete, Alzheimer e malattie cardiovascolari , ma anche negli animali come nei suini con l’instaurarsi di “ forme virali e batteriche molto aggressive e poco sensibili ai normali farmaci, come la PRRS, etc… o anche, non meno importanti, mancate performance produttive e qualitative ).
Oggi è possibile misurare sia la produzione dei radicali liberi che la capacità dell’organismo di reagire allo stress ossidativo tramite la barriera antiossidante che comprende sia gli antiossidanti endogeni (sistemi enzimatici complessi) che quelli esogeni (ovvero quelli che si assumono tramite la nutrizione), ed anche potere antiossidante di un particolare alimento funzionale ( test KRL sui globuli rossi ).

 

Classico esempio “sulla mela” del danno da parte dei radicali liberi a livello cellulare

 

 

 

Definizione degli antiossidanti

Gli antiossidanti sono sostanze chimiche ( molecole, ioni , radicali) o agenti fisici che rallentano o prevengono l‘ossidazione di altre sostanze come risultato, gli antiossidanti sono definiti chimicamente agenti riducenti ( tipo tioli e polifenoli ) in quanto le reazioni chimiche coinvolte sono di ossido-riduzione. Anche se le reazioni di ossidazione sono fondamentali per la vita, possono essere altrettanto dannose; perciò, tanto le piante, quanto gli animali mantengono, come complessi sistemi di autodifesa, molteplici tipi di antiossidanti.

 

Gli antiossidanti possono essere….

  • Primari:
    1) Quando prevengono la produzione di “ specie “ di radicali
    2) Quando sequestrano i metalli di transizione
  • Secondari: quando reagiscono con il radicali neo-formati e li convertono in forme non o poco reattive interrompendo la reazione a catena e quindi possono essere:
  1. Endogeni: quando sono sintetizzati dall’organismo stesso( enzimatici cellulari) ed a seconda della loro azione posso essere
    a) Di tipo Enzimatico cellulare, come:
    – il SOD( Superossido dismutasi ) , catalasi e glutatio-perossidasi ( è il principale antiossidante cellulare che mantiene basso il livello di O2 e funziona congiuntamene con la Catalasi e la Glutatione Perossidasi( GSH-Px —-> Vit E + Se ) è il principale “detossificatore” delle cellule:

     


    – 2. la Catalasi (CAT): 2 H2 O2 ——> 2 H2O + O2
    b) Di tipo proteico come SH e sequestranti metallici ( Fe, Cu,)

  2. Esogeni:
    – Vitaminici: Vitamina C e Vitamina E e Carotenoidi ( come provitamina A )
    – Polifenoli e Bioflavonoidi

 

Come agiscono gli antiossidanti ?

Il processo di ossidazione è una reazione chimica che trasferisce elettroni da una sostanza ad un ossidante

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