علم وظائف الأعضاء

قوة مضادة للأكسدة: كيفية قياس ذلك؟

من أجل الحفاظ على توازن مناسب بين الجذور الحرة والأنظمة المضادة للأكسدة ، من المهم تزويد الجسم بإمدادات كافية من الجزيئات مع خصائص مضادة للأكسدة من الخارج ، لتجنب أن يتم استنفاد الدفاعات الطبيعية ضد الجذور ، التي تتكون من حاجز مضاد التأكسد. ترك الجزيئات الحيوية عرضة لعدوانية الأنواع التفاعلية التي تعرض وظائفها للخطر.

الجزيئات المضادة للأكسدة ، والتي يمكن تناولها مع النظام الغذائي من خلال استهلاك الأطعمة الغنية في هذه المواد ، أو من خلال المكملات المستهدفة ، عديدة وتشمل البوليفينول والفيتامينات والكاروتينات والعديد من المواد الأخرى. هذه المركبات قادرة على التفاعل مع الجذور الحرة ، مما يقلل من تفاعلها ويولد جزيئات أقل خطورة يمكن إزالتها بسهولة من الجسم.

من المهم أيضًا الأخذ بعين الاعتبار أن مضادات الأكسدة تعمل بآليات مختلفة وبكفاءة مختلفة اعتمادًا على نوع الراديكالي المتضمن في التفاعل. في الواقع ، كل مضادات الأكسدة قادرة على القيام بعملها على النقيض من بعض الجذور المحددة ، لذا من الضروري أن تكون مساهمة مضادات الأكسدة الخارجية متنوعة بقدر الإمكان ، بحيث يمكن للجزيئات المختلفة أن تعمل بطريقة تكميلية أو في التآزر في حماية الجزيئات الحيوية من الأكسدة بواسطة الأنواع الجذرية ذات الطبيعة المختلفة.

في هذا الصدد ، ركز اهتمام البحث على تعميق الآليات التي تحمي بها مضادات الأكسدة الخلايا. على وجه الخصوص ، من المهم للغاية قياس كمية مضادات الأكسدة التي تم إدخالها مع النظام الغذائي أو فعالية حاجز مضاد الأكسدة ، حتى تكون قادرة على تصحيح أي حالات خطر بطريقة مستهدفة.

ترجع الصعوبة الرئيسية في قياس فعالية مضادات الأكسدة لمادة معينة إلى حقيقة أن أنواع الجذور الحرة التي تشارك في تحديد الإجهاد التأكسدي عديدة وتتفاعل مع الجزيئات الحيوية بسرعات وآليات مختلفة. بسبب الطبيعة المختلفة للجذور الحرة ، من الصعب للغاية تحديد طريقة التحليل التي تسمح بقياس قدرة المركب على مقاومة تأثير الأكسدة للأنواع التفاعلية ، خاصة عند التعامل مع المصفوفات المعقدة مثل الدم أو الغذاء أو مستخلصات نباتية. في الواقع ، تختلف الجذور الحرة في التفاعل ، عن نوع الجزيء الحيوي المستهدف ، للمصفوفة البيولوجية التي تعمل بها وللألفة الفيزيائية الكيميائية (البيئة المحبة للدهون أو الماء) ، بالإضافة إلى الآلية التي يتم تكوينها بها.

علاوة على ذلك ، من أجل مقارنة البيانات المقاسة للمواد المختلفة ، من المهم محاولة توحيد الطرق المستخدمة قدر الإمكان. يجب أن تكون الطريقة التحليلية المثالية بسيطة ويمكن إعادة إنتاجها بسهولة ، وذلك لضمان تكرار النتائج بشكل جيد. علاوة على ذلك ، يجب أن يستخدم هذا النظام جذور ذات أهمية بيولوجية ، والتي تتفاعل مع آليات واضحة ومعروفة ، من أجل محاكاة أكبر قدر ممكن في المختبر الذي يحدث في الكائن الحي ، مما يقلل التداخل إلى أدنى حد ممكن. وأخيرًا ، يجب أن يكون الاختبار المثالي متعدد الجوانب للسماح بقياس كل من المواد المحبة للماء والدهون.

حالياً لا توجد طريقة واحدة صالحة لقياس قوة مضادات الأكسدة للمركب ، والتي تستجيب للخصائص الموصوفة. لذلك من الضروري اللجوء إلى الجمع بين نتائج العديد من المقالات المستندة إلى آليات وأنواع جذرية مختلفة ، من أجل التوصل إلى حل وسط ، والذي يأخذ في الاعتبار أيضًا الاستخدام النهائي للنتائج نفسها.

حدد ما تريد قياسه ولماذا لا يكون مهمًا فقط لاختيار طرق القياس الأكثر ملاءمة ، ولكن أيضًا لاستخدام بروتوكول الاستخراج الأكثر ملاءمة ، حيث تمثل مضادات الأكسدة مجموعة كبيرة جدًا من المركبات ذات الخصائص الفيزيائية الفيزيائية المختلفة جدًا ولا توجد تقنية استخلاصية قادرة على استخراج جميع مضادات الأكسدة الموجودة في مصفوفة معقدة ، وفي الوقت نفسه تقلل من وجود عوامل تداخل محتملة يمكن أن تشوه النتائج.

طرق التحليل

الطريقة الأكثر مباشرة لتقييم قدرة مركب لحماية الخلايا والأنسجة من الإجهاد التأكسدي هو قياس قدرة مضادات الأكسدة في الدم بعد أخذ المركب نفسه ، أي فعالية تقوية حاجز مضاد التأكسد ، والذي يشمل كل المواد المضادة للأكسدة الموجودة في الدم. عادة ما يكون للاختبارات المتقنة خصائص محددة للغاية وقادرة على قياس عمل نوع معين من مضادات الأكسدة في ظروف محددة جيدا. ومع ذلك ، فإن مضادات الأكسدة المختلفة الموجودة في الدم لا تتصرف بشكل منفصل ، ولكنها تقوم بعمل مترابط بشكل صارم لخلق التآزر الذي يسمح بالحماية المثلى ضد العدوان بواسطة الجذور الحرة. لذلك ، لا يمكن أن يقلل المقياس الحقيقي لمجموع القدرة المضادة للأكسدة إلى مجرد سعة القدرة المضادة للأكسدة للمكونات الفردية ، ويستحيل تحديد الإجراء العام للأنظمة المضادة للأكسدة في السوائل البيولوجية بواسطة اختبار واحد.

طريقة بديلة هي لقياس الطاقة المضادة للأكسدة من المواد الخارجية التي تؤخذ مع النظام الغذائي (الغذاء والمكملات الغذائية) في المختبر. في هذه الحالة ، ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هذا هو مقياس للقدرة المضادة للأكسدة للمركب ، والذي يوفر فقط تقريبًا لقدرته على ممارسة إجراء وقائي حقيقي في الأجزاء البيولوجية ضد العدوان من الجذور الحرة ، حيث يقوم بتقييم كميا مضادات الأكسدة الموجودة ، ولكن لا يعطي أي معلومات عن التوافر البيولوجي وفعاليتها عند إدخالها إلى الكائن الحي.

يمكن تقسيم طرق قياس قدرة مضادات الأكسدة إلى فئتين بناءً على الآلية التي يتفاعلون بها مع الجذور الحرة لإبطال تفاعلهم:

  • طرق HAT (نقل ذرة الهيدروجين) ، والتي تعتمد على قدرة مادة ما على أداء عملها المضاد للأكسدة عن طريق إطلاق ذرة الهيدروجين إلى الأنواع الجذرية ؛
  • طرق (إلكترون نقل واحدة) ، والتي تقيم قدرة مادة ما على تقليل الجذور الحرة عن طريق نقل الإلكترون.

بعض الأساليب التحليلية المستخدمة قادرة على التصرف بكلتا الآليتين.

وبناءً على ما قيل حتى الآن ، من الواضح أن عدد الاختبارات التي تم تطويرها لتحديد قدرة مضادات الأكسدة والمضادة للجذور عالية جدًا ، لذا سنوضح بإيجاز أكثرها انتشارًا وهامًا ، محاولًا إبراز نقاط قوتها وحدودها. .