VITAMINI
     
         
 
Borci protiv slobodnih radikala
     
         
 
Vitamini su organski spojevi potrebni u malim količinama za odvijanje metabolizma u stanicama organizma. Najvećim dijelom ne mogu se sintetizirati u našem organizmu, osim nekih, poput vitamina D (pod utjecajem sunčevih zraka), vitamina K i H uz pomoć crijevne mikroflore, vitamina B3 iz aminokiseline triptofan koju moramo u organizam unijeti hranom.
     
         
         
 
 
Vitamini sudjeluju u metaboličkim procesima kao kofaktori koji aktiviraju enzime. Vitamini B - skupine dijelovi su molekula nosača elektrona u staničnim oksidacijskim procesima, kao što su: nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+), nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP+), flavin adenin dinukleotid (FAD), kao i dijelovi nosača acilne skupine – koenzima A (CoA)
     
         
         
         
  Stanični metabolizam      
         
  Stanični je metabolizam pregradnja i razgradnja prirodnih spojeva u svrhu dobivanja kemijske energije i izgradnje vlastitih staničnih supstancija. To je izuzetno dinamičan proces u koji je uključen niz enzima s katalitičkom ulogom. Sastavni je dio metabolizma i transport molekula i iona kroz stanične membrane.
Osnovna je svrha metabolizma, dakle, stvaranje energije iz hrane i može se opisati u tri stupnja.
U prvom stupnju, velike molekule iz hrane razgrađuju se u manje jedinice. Bjelančevine se hidroliziraju u aminokiseline, polisaharidi u jednostavne šećere, kao što je glukoza, a masti u glicerol i masne kiseline. U tom stupnju ne dolazi do stvaranja stanične energije.
U drugom stupnju, te brojne male molekule sudjeluju u izgradnji nekoliko jednostavnih jedinica koje imaju središnju ulogu u metabolizmu. Tako se, primjerice, šećeri, masne kiseline i aminokiseline konvertiraju u acetilsku jedinicu acetil CoA. U tom stupnju dolazi do stvaranja i male količine molekula adenozin trifosfata (ATP), glavnog staničnog donora slobodne energije.
Treći stupanj obuhvaća ciklus limunske kiseline i proces oksidativne fosforilacije, koji predstavljaju završnu fazu stvaranja energije iz hrane. Acetil CoA donosi acetilske jedinice u ciklus, gdje dolazi do potpune oksidacije sa završnim produktom, molekulom CO2 . To je stupanj u kojem dolazi do stvaranja glavnine slobodne stanične energije u obliku molekule ATP-a. Više od 90% ATP-a stvori se razgradnjom hrane upravo u tom završnom stupnju razgradnje hrane.
     
         
         
  Uloga vitamina u sprječavanju stvaranja slobodnih radikala      
         
  Što su slobodni radikali? Na koji način oštećuju stanice ljudskoga tijela? Kako vitamin E i ostali antioksidansi pomažu u zaštiti tijela od oštećenja stanica i njihovih struktura slobodnim radikalima?
Da bismo odgovorili na ta pitanja, potrebno je osvježiti znanje o građi stanice ljudskoga tijela, kao i o građi molekula i atoma.
Ljudsko tijelo sastavljeno je od velikog broja različitih stanica, koje su pak građene od brojnih molekula, a te molekule izgrađuju atomi različitih kemijskih elemenata. Svaki se atom sastoji od jezgre atoma, neutrona, protona i elektrona. Broj protona (pozitivno nabijene čestice) u jezgri atoma određuje broj elektrona (negativno nabijene čestice) koji okružuju atom. Uloga je elektrona da se uključuju u kemijske reakcije i da povezuju atome stvarajući molekule. Elektroni koji okružuju atom kreću se u orbitama i ispunjavaju ih. Unutarnja orbita puna je ako u njoj kruže dva elektrona. Sljedeća orbita, koja je smještena s vanjske strane unutarnje orbite, popunjava se s osam elektrona. Kada je popunjena, stvara se nova i tako dalje (Slika 1.).
Takva građa atoma određuje njegovu ulogu u kemijskim procesima. Naime, ako je vanjska orbita atoma ispunjena elektronima, onda se on nalazi u stabilnoj formi i ne ulazi u kemijske reakcije. No, atomi često gube elektrone iz vanjske orbite pa prelaze u nestabilnu formu, a da bi se opet stabilizirali, stupaju u vezu s drugim atomima kako bi podijelili elektrone iz vanjske orbite. Na taj način stvaraju se stabilne molekule s ispunjenim vanjskim orbitama, kao što je molekula kisika O2 (Slika 2.).
     
         
         
  Nastanak slobodnih radikala      
         
 
 
Slobodni radikali nastaju pucanjem veza unutar molekula u stanicama našeg organizma, pod utjecajem različitih faktora, kao što su: pušenje, izloženost ionizirajućem zračenju, UV zrakama, zagađenom zraku, kao posljedica metaboličkih procesa te upala (Slika 3.). Budući da su slobodni radikali nestabilni, s manjkom elektrona u vanjskoj orbiti, oni «napadaju» najbližu stabilnu molekulu, «kradući» joj elektrone. Na taj se način destabilizira dosad stabilna molekula i ona postaje slobodni radikal, a reakcija postaje lančana, što rezultira stvaranjem sve većeg broja slobodnih radikala koji oštećuju stanice organizma. Da bismo se obranili od slobodnih radikala, potrebno je u organizam unositi antioksidanse. Najvažniji su antioksidansi vitamini C i E.
     
         
         
         
  Antioksidansi i slobodni radikali      
         
 
 
Antioksidansi neutraliziraju slobodne radikale donirajući im svoj elektron te na taj način prekidaju lančanu reakciju «krađe» elektrona drugim molekulama. Donirajući im svoj elektron, antioksidansi ne postaju nestabilni (Slika 4.).
Na taj način vitamin E čija je primarna uloga zaštita od lipidne peroksidacije, štiti krvožilni sustav od LDL oksidativnih procesa i stvaranja masnih naslaga u krvnim žilama. Unošenje dovoljnih količina vitamina C u organizam može smanjiti rizik od pojave nekih oblika raka, posebice raka usne šupljine, ždrijela i jednjaka.
     
         
         
         
  Dr.sc. Renata Peternel, dipl.inž.