Geenid mõjutavad meie antioksüdantide vajadust
Meie hingatav õhk sisaldab ~21% hapnikku. 95-97% sissehingatavast hapnikust kasutatakse energia tootmiseks ja väike osa ehk ca 3-5% kulub reaktiivsete hapnikuühendite (ROS) tootmiseks. Enamasti räägitakse ROSidest kui meile kahjulikest ühenditest, kuid on oluline mõista, et nad ei ole ainult halvad ja meile kahjulikud. Väikestes kogustes on ROSid olulisteks signaalmolekulideks rakkude omavahelise suhtluse reguleerimisel ja info (sh geneetilise info) ülekandmisel, olulised biomembraanide uuenemisel ja immuunsuse tagamisel. Nad kaitsevad organismi kahjulike mikroobide ja viiruste eest ning on olulised ka kehavõõraste ainete kahjutukstegemisel. Kui neid saab kehasse aga korraga liiga palju, siis võib see viia oksüdatiivse stressi tekkeni, mis on organismile kahjulik ja võib omakorda soodustada erinevate haiguste teket. Kuidas meie keha sellega toime tuleb? Mis on ROSid, antioksüdandid ja oksüdatiivne stress ning kuidas geenid selle kõigega seotud on?
Mis on reaktiivsed hapnikuühendid (ROS)?
Alustame sellest, mis on reaktiivsed hapnikuühendid ehk ROSid. Esiteks võivad ROSid olla hapniku vabad radikaalid (superoksiid O2−•, hüdroksüülradikaal OH•). Teiseks võib tegu olla hapniku mitteradikaalsete osakestega (vesinikperoksiid H2O2), mis on oksüdeerivad agendid või võimelised kergesti muutuma vabaks radikaaliks. Vaba radikaal on molekul, millel on vähemalt üks paardumata elektron. Vabad radikaalid on lühikese elueaga, kuid tänu paardumata elektronile väga reaktiivsed ja algatavad teiste vabade radikaalide teket. Vabad radikaalid püüavad endale paarilist tõmmata erinevatelt läheduses olevatelt biomolekulidelt, kahjustades seeläbi rakke. ROSid (sh vabad radikaalid) kahjustavad DNAd, RNAd, rakumembraane, valke; põhjustavad rakkude surma ja vananemist ning neid seostatakse erinevate haiguslike seisunditega.
Lisaks sellele, et meie keha ise erinevate protsesside käigus ROSe toodab, soodustavad nende tootmist ka suitsetamine, raskmetallid, ravimid, kiirgus (UV, radioaktiivne, mikrolaine), keskkonnasaaste, pestitsiiidid, toidule lisatavad säilitusained jne.
ROSidega võitlemiseks ja nende kõrvaldamiseks on organismid välja töötanud antioksüdantsed kaitsesüsteemid.
Mis on antioksüdandid?
Antioksüdandid on ensüümid või ained, mis on juba väikeses koguses suutelised takistama või eemaldama oksüdatiivsete stressorite kahjulikke toimeid. Antioksüdante on väga erinevaid. Antioksüdante esineb naturaalsel kujul nii meie kehas kui ka meie poolt söödavas toidus.
Meie organismis tagavad esmase oksüdatiivsete stressorite vastase kaitse antioksüdantsed ensüümid katalaas (CAT), superoksiidi dismutaas (SOD2) ja glutatiooni peroksüdaas (GPX1). Nimetatud antioksüdantsed ensüümid on ROSide kahjutukstegemisel kõige tõhusamad, sest nad ei lõhustu protsessi käigus ja on võimelised minutis neutraliseerima mitmeid miljoneid reaktiivseid ühendeid. Lisaks on organismis sellised olulised antioksüdantsed ühendid nagu näiteks glutatioon ja ubikinool.
Toiduga saadavate antioksüdantide hulka kuuluvad vitamiinid A, C ja E ning erinevad fütotoitained (karotenoidid, flavonoidid jne) ja mineraalained. Mineraalained nagu mangaan, seleen ja tsink toetavad ka varasemalt mainitud antioksüdantsete ensüümide tööd. Erinevalt ensüümidest omavad toiduga saadavad antioksüdandid aga limiteeritud aktiivsust ja on võimelised ROSe vaid ühe korra neutraliseerima.
Teadusuuringutes on leitud, et orgaaniliselt kavanud toit sisaldab rohkem antioksüdante, mistõttu tuleks võimalusel eelistada just seda. Ühes Newcastle ülikooli poolt korraldatud uuringus leiti, et orgaaniliselt kasvanud põllukultuurid sisaldavad võrreldes mitteorgaaniliselt kasvanud kultuuridega kuni 60% rohkem kehale vajalikke antioksüdante.
Tänapäevane elukeskkond, stress ja kehvad toitumisharjumused ning kehavõõraste ainete suur tarbimine toidu- ja kosmeetikavahenditega paneb organismi kaitsevõime tugeva surve alla. Kõik nimetatud tegurid koos ebapiisava antioksüdantide tarbimisega võivad viia oksüdatiivse stressi tekkeni.
Mis on oksüdatiivne stress?
Terves organismis valitseb oksüdatiivsete stressorite ja neid neutraliseerivate antioksüdantide vahel tasakaal. Oksüdatiivne stress tekib kui ROSide ja antioksüdantide vaheline tasakaal on häiritud ehk ROSide tootmine ületab antioksüdantse kaitsesüsteemi võimekust, kas siis suurenenud ROSide tootmise või antioksüdantide vähesuse tõttu.
Oksüdatiivne stress tekib kui organismis on ülekaalus oksüdatiivsed stressorid
Lühiajaline oksüdatiivne stress on organismile vajalik mitmete kaitsemehhanismide käivitamiseks. Kui see seisund püsib aga pikemat aega, soodustab see erinevate haiguslike protsesside teket. Mida kauem oksüdatiivne stress püsib, seda rohkem ja raskemini häirub rakkude talitlus ning nad ei ole enam võimelised oma ülesandeid täitma. Kestev oksüdatiivne stress soodustab vananemist, südame- ja veresoonkonna haiguste, diabeedi, neurodegeneratiivsete haiguste (Alzheimeri ja Parkinsoni tõve), reumatoidartriidi, ateroskleroosi, vähi ja mitmete teiste haiguste teket. Seetõttu on oluline, et oksüdatiivsete stressorite ja antioksüdantide vahel valitseks organismis tasakaal ja see oleks rangelt reguleeritud.
Oksüdatiivset stressi seostatakse paljude erinevate haigustega
Kuidas on antioksüdantide vajadusega seotud meie geenid?
Nagu juba varem mainitud, toodab meie organism antioksüdantseid ensüüme, mis on esmaseks kaitseks ROSidega võitlemisel. Geenid mõjutavad seda kui tugev on meie kehaomane kaitsesüsteem. Teatud geneetiliste erinevuste tõttu ei tooda kõik meist neid ensüüme vajalikul määral või on nende aktiivsus madalam, mis muudab inimese vastuvõtlikumaks oksüdatiivsele kahjustusele. Keha enda kaitsemehhanismide (sh ensüümide) efektiivsus nõrgeneb ka vanusega.
Näiteks on leitud, et ühenukleotiidiline asendus (SNP) rs4880 SOD2 geenis, võib alandada ensüümi aktiivsust 30-40%. Teine laialdaselt uuritud SNP (rs1050450) GPX1 geenis muudab samuti ensüümi vähem aktiivseks. Kui ensüümide aktiivsus on madalam, siis on kehaomane kaitsesüsteem nõrgem ning organism vajab suuremat lisakaitset teiste, peamiselt toiduga saadavate antioksüdantide näol.
Need kellel on väiksem võime oksüdatiivsete stressoritega võidelda, peaksid sihilikult suurendama antikoksüdantide rikaste toiduainete tarbimist, et puudujääki korvata ja organismile lisakaitset pakkuda.
Kuidas tagada piisav antioksüdantide kogus?
Antioksüdantide tarbimiseks ei tasuks kätt kohe toidulisandite järele sirutada, sest sünteetilised antioksüdandid ei oma organismile sama toimet, mis looduslikud. Toidust saame neid sobivas koguses ja suhetes teiste toit- ja abiainetega, mis aitavad antioksüdantidel paremini imenduda ja omastuda. Antioksüdandid tugevdavad vastastikku üksteise toimet, mistõttu on oluline, et organism saaks neid üheaegselt mitmeid erinevaid. Seda on kerge saavutada erinevat värvi puu- ja köögivilju tarbides. Soovituslik on tarbida vähemalt 5 portsjonit erinevaid ja erivärvilisi puu- ja köögivilju ning marju päevas. Teadusuuringutes on leitud, et erinevalt naturaalsetest, võib sünteetiliste antioksüdantide tarbimine erinevate haiguste risk hoopis suurendada.
Tarbi vähemalt 5 portsjonit erinevaid ja erinevat värvi puu- ja köögivilju päevas, et tagada kehale vajalik antioksüdantide kogus
Tähtsamateks toiduga saadavateks antioksüdandtideks on A-, C- ja E-vitamiin; mineraalained seleen, mangaan ja tsink; flavonoidid (polüfenoolid, antotsüanidiinid, kurkumiin jt) ja karotenoidid (lükopeen, α- ja β-karoteen).
A-vitamiini saame näiteks maksast ja kalamaksaõlist ning selle eelühenditeks olevaid karotenoide porganditest, tumerohelistest ja oranžikas-kollastest puu-ja köögiviljadest.
E-vitamiini sisaldub näiteks pähklites, munas, sojaubades, taimeõlides, kapsas ja nisuidudes.
C-vitamiini saame tsitruselistest, granaatõunast, marjadest (astelpaju, sõstrad, mustikad, maasikad, vaarikad, jõhvikad jt), rohelistest lehtköögiviljadest nagu nt spinat, aga ka tomatist, paprikast jne.
Tomat, guajaav ja arbuus näiteks sisaldavad lükopeeni, mis on ise antioksüdant ja võimeline stimuleerima ka antioksüdantseid geene. Teadusuuringutes on leitud, et lükopeeni tarbimine soodustab antioksüdantsete ensüümide tootmist.
Antioksüdantsete ensüümide funktsioneerimine sõltub samuti teistest antioksüdantidest
Primaarse antioksüdantse kaitsesüsteemi hulka kuuluv GPX1 sisaldab seleeni ja sõltub suurel määral oma efektiivsuse tagamiseks selle piisavast tasemest organismis. Seleen on oluline antioksüdant, mis takistab lipiidide ja rasvade peroksüdeerumist ehk takistab keharasvade rääsumist. Seleenipuudus võib ilmneda nahal maksa- ehk vanaduslaikudena. Oluline on tagada piisav seleenikogus erinevatest toidugruppidest (parapähklid, kana jne).
GPX1 kasutab oma funktsioneerimiseks ka antioksüdant glutatiooni. Glutatioonitaseme parandamine võib olla üsna keerukas ning saavutatav siis, kui suurendada kõiki vajalikke toitaineid/kofaktoreid ja lähteaineid, mis on vajalikud selle tootmiseks. Nii-öelda “glutatiooni toidained” võib jagada kahte kategooriasse: toiduained, mis sisaldavad glutatiooni molekuli ja toiduained, mis stimuleerivad glutatiooni tootmist ja/või soodustavad glutatiooni ensüümide aktiivsust. Toiduga saadav glutatiooni kogus on suhteliselt väike, võrreldes organismis toodetud ja organismis leiduva glutatiooni kogusega. Keskmiselt saame toidust iga päev umbes 80–150 mg glutatiooni, aga tervel täiskasvanul on kehas ringluses keskmiselt ca 10 000 mg. Seetõttu toodetakse suurem osa glutatiooni sisemiselt, kasutades teisi ühendeid nagu nagu seleen, tsüsteiin, glütsiin ja glutamaat. Küpsetamine ja säilitusaeg vähendavad toidus glutatiooni sisaldust. Glutatiooni sisaldavad rohkesti ainult kuumtöötlemata toored köögiviljad, puuviljad, toored munad, pastöriseerimata toorpiim ja piimatooted, toored või alaküpsetamata lihatooted. Keedetud, pastöriseeritud ja töödeldud toidud sisaldavad palju vähem glutatiooni või ei sisalda seda üldse. Tarbida tuleks seega nii glutatiooni sisaldavaid toiduaineid nagu spargel ja avokaado kui ka toiduaineid, mis stimuleerivad glutatiooni tootmist (näiteks kurkum ja kaneel).
Teine antioksüdantne ensüüm SOD2 vajab oma funktsioneerimiseks mangaani. Mangaani sisaldavad peamiselt taimsed toiduained nagu pähklid (pekaanipähklid, mandlid), kaunviljad, kaerahelbed, pruun riis, ananass, spinat, tume šokolaad jt.
Kui sind huvitab, kas sul esineb suurenenud antioksüdantide vajadus, saad sellele vastuse geneetilise analüüsi abil. Peamisi antioksüdantide vajadusega seotud geene SOD2 ja GPX1 analüüsitakse FiguraGen Vita ja FiguraGen Health geenitestis.
