Das System der Antioxidantien

Schutz vor Freien Radikalen durch Nahrungsbausteine

Starke Sonneneinstrahlung, Elektrosmog, hohe körperliche aber auch seelische Beanspruchung, Transporte und verschiedene Medikamente und Chemikalien können im Körper oxidativen Stress auslösen. Durch Fehlleistungen im Energiestoffwechsel auf Zellebene kommt es zur Bildung sogenannter "Freier Radikale". Es entstehen Molekülstrukturen, die durch ein unnatürlich freies Elektron höchst aggressiv in die Zellstrukturen eingreifen können. Es kommt so zu einer Art "innerem Verbrennen". Die Gegenspieler im Körper dazu sind sogenannte Antioxidantien. Sie sind in der Lage, ein Elektron abzugeben und damit die Freien Radikale unschädlich zu machen. Sie beziehungsweise ihre Cofaktoren werden durch die Ernährung zugeführt.

In allen lebenden Körpern laufen ständig unzählige chemische Stoffwechselvorgänge ab. Nach dem Motto: „Wer viel arbeitet, macht viele Fehler“ passieren dabei immer wieder Fehlreaktionen, die sich biochemisch im Umherirren von sogenannten „freien Radikalen“ zeigen. Das sind einsame Elektronen, die den Anschluß an ein Molekül verloren haben und ein Partnerelektron  suchen. Dabei gehen sie rigoros vor und entreißen anderen Atomen oder Molekularstrukturen ein Elektron. Dabei oxidieren sie Atome, zerstören Moleküle, Zellmembranen, bringen Zellorganellen zu Fall und Stoffwechselvorgänge durcheinander. Im schlimmsten Fall  können so auch Zellen entarten. Nicht verschont bleiben auch die empfindlichen Fettsäuremoleküle (Phospholipidstrukturen) der Zellmembran. Ihre Zerstörung kann so zum Zelltod führen.Das Problem ist, das die durch den Elektronenraub betroffenen Moleküle selbst wieder zu Freien Radikalen mutieren. Dieser Teufelskreis kann nur durch sogenannte Antioxidantien durchbrochen werden.

Antioxidantien liefern Elektronen

Es gibt verschiedene Systeme, die in der Lage sind, freie Radikale zu binden, indem sie jenen zu einem Partnerelektron verhelfen, ohne dabei selbst zum gefährlichen Radikal zu mutieren. Es sind die sogenannten Radikalfänger, die Antioxidantien. Es handelt sich einfach gespochen um Molekülsysteme, die - chemisch gesehen - oxidieren, um durch die freiwillige Abgabe eines Elektrons die Oxidation und damit Zerstörung anderer lebenswichtiger Molekülstrukturen zu verhindern um damit den Schaden vom Zellsystem abzuhalten.

Folgen für die Gesundheit

Die Bereitstellung von Antioxidantien für den Körper erfolgt ausschließlich über die Ernährung. Vor allem in den Mitochondrien, den Energiekraftwerken der Zelle, in denen mithilfe von Sauerstoff Energie umgesetzt wird, besteht ein sehr hoher Bedarf. Wird dieser Bedarf an Antioxidantien durch die Fütterung nicht gedeckt, kann es zu massiven Schädigungen im gesamten Organismus kommen. Dazu gehören Entzündungen, Übersäuerungserscheinungen, Muskelprobleme, Stoffwechselkrankheiten,  Leberproblemen, Augen-,  Herz- und Gefäßerkrankungen (Aortenabriss).

Oxidative Fehlleistungen im Körper nehmen so einen entscheidenden Einfluß auf die Entwicklung vieler Krankheiten. In einigen Fällen sind Freie Radikale sogar der unmittelbare Auslöser für die Erkrankung. Ein Beispiel dafür ist die Entzündungsreaktion, bei der Abwehrzellen körpereigenes Gewebe angreifen.

Es gibt dabei drei große Antioxidantiengruppen: Vitamine, vor allem das Vitamin E, Spurenelemente, die als Cofaktoren eingebaut in ein spezielles enzymatisches System Freie Radikale abfangen und als Drittes Sekundäre Pflanzenstoffe aus bestimmten Pflanzen und Pflanzenteilen, die antioxidative Wirkungen besitzen.

Die Klassiker

Klassische Antioxidantien sind die Vitamine A, C und E. Während Vitamin A vor allem aggressive Sauerstoffradikale abfängt, kann Vitamin C die Wirkung von Vitamin E regenerieren und damit das seltenere Vitamin E schonen. Vitamin E hat vor allem die Aufgabe, die Fettsäuren zu schützen. Diese Zusammenhänge waren einstmals Thema des beeindruckenden Habilitationsvortrags des Ernährungswissenschaftlers Dr. Klaus Eder an der Universität in Weihenstephan im Jahr 1994. Sie können eins zu eins vom Menschen auf das Tier übertragen werden, da die Untersuchungen an Tieren durchgeführt worden sind. Das Pferd ist jedoch in der Lage Vitamin C selbst zu bilden. Im allgemeinen nimmt das Pferd auch ausreichend Betacarotin durch Gras und nicht abgelagertes Heu auf. Lediglich die Vitamin E- Versorgung kann Defizite aufweisen.

Die Enzyme

Es bestehen ganze Enzymsysteme, deren Aufgabe ausschließlich die Bekämpfung von oxidativen Vorgängen ist. Besonders bekannt ist die Glutathionperoxidase, die mithilfe des Spurenelementes Selen den Zellkern vor genetischer Entartung durch Freie Radikale schützt. Das Enzym Superoxiddismutase ist in der Lage vorwiegend innerhalb der Mitochondrien sein antioxidatives Potenzial zu beweisen. In speziellen Situationen, z.B. im Streß, bei Strahlentherapien (Lasertherapien!), bei extremer Sonnendisposition aber auch im Sport werden diese Enzyme gebraucht. Mit ihrem Einsatz steigt auch der Bedarf an deren CoEnzymen, im Fall der Superoxiddismutase an Zink, Kupfer, Eisen und Mangan.

Der Bedarf des Pferdes an den Spurenelementen Zink, Kupfer, Selen und Mangan ist leider in den meisten Fällen durch die herkömmliche Fütterung nicht gedeckt und es kommt zu strukturellen Mängeln (zum Beispiel gestörter Gewebsaufbau), aber auch zu enzymatischen Fehlleistungen (zum Beispiel das Equine Cushing Syndrom).

Kräuter, Wurzeln und Früchte

Zu den Antioxidantien gehören als dritte große Gruppe die Sekundären Pflanzenstoffe. Zu ihnen zählen u.a. Carotinoide, Anthocyanidine, Flavonoide oder Polyphenole. Man findet sie in Hagebutten, Möhren und Äpfeln, aber auch in Traubenprodukten, Grüntee, Granatapfel, Mangostan- oder Aroniafrüchten und vielen verschiedenen Kräutern und Gewürzen (Kurkuma, Ingwer, Macawurzel, Löwenzahn, Melisse). In ihrer die Oxidation verhindernden Wirkung sollen diese Pflanzenstoffe sogar Vitamin C und Vitamin E überlegen sein. Man spricht auch vom sogenannten "Vitaminspareffekt", wenn anitoxidativ wirkende Sekundäre Pflanzenstoffe in der Ernährung eingesetzt werden.

Sind Antioxidantien in Futtermitteln messbar ?

Der ORAC-Wert wird als Maßeinheit genannt, um den Gehalt an Antioxidantien in Nahrungsmittel zu messen. Hier wird schon lange geforscht, aber es herrscht auch ein Streit um ihn:

Einerseits sind ernsthafte Wissenschaftler an der Ermittlung und Erfassung der Daten bschäftigt, an denen das U.S. Department of Agriculture beteiligt war (Haytowitz/Bhagwat, 2010),

Andererseits wurden aber die ORAC-Datenbank aus den über Internet zugänglichen Archiven des U.S. Departments of Agricultue gestrichen mit der Begründung:

"Recently the USDA’s Nutrient Data Laboratory  (NDL) removed the USDA ORAC Database for Selected Foods from the NDL website due to mounting evidence that the values indicating antioxidant capacity have no relevance to the effects of specific bioactive compounds, including polyphenols on human health.! "

Als Begründung wird u.a. genannt, dass Hersteller von Nahrungsergänzungen den ORAC-Wert zu Werbezwecken mißbauchen. Zudem seinen die Erhebungsverfahren für den ORAC-Wert nicht einheitlich.

Desweiteren wird argumentiert, dass die Tests in Vitro und nicht in Vivo gemacht wurden und wenn klinische Tests durchgeführt wurden, die nicht einheitlich waren (Originaltext unten).

Den antioxidativen Wert eines Lebens- oder Futtermittels zu erfassen ist ein äußerst wichtiger Schritt in der Ernährungswissenschaft. Schon vor über 10 Jahren gab es in Deutschland die ersten wissenschaftlich zuverlässigen Studien, die einen Zusammenhang zwischen antioxidatem Nahrungspotention und der Gesundheit  sahen! Diesen greifbar zu machen wurde ein ernsthaftes Forschungsansinnen.

ORAC-Wert ausgesuchter Nahrungsmittel

 

Produkt

ORAC-Wert/100g

Hagebutte 96.000
Aronia (Apfelbeere)

16.000

Heidelbeere 9.800
Schwarze Joannisbeere 8.000
Granatapfel 4.500
Goji-Beere (Wolfsbeere)

3.300

Rote Trauben 1.800
Apfel, Golden Delicius 2.600

 

Quelle: U.S. Department of Agriculture: USDA Database for the Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Selected Foods

Hier der Originaltext des U.S. Department of Agriculture, in dem der ORAC-Wert angezweifelt wird:

Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Selected Foods, Release 2 (2010)

Recently the USDA’s Nutrient Data Laboratory  (NDL) removed the USDA ORAC Database for Selected Foods from the NDL website due to mounting evidence that the values indicating antioxidant capacity have no relevance to the effects of specific bioactive compounds, including polyphenols on human health. There are a number of bioactive compounds which are theorized to have a role in preventing or ameliorating various chronic diseases such as cancer, coronary vascular disease, Alzheimer’s, and diabetes.  However, the associated metabolic pathways are not completely understood and non-antioxidant mechanisms, still undefined, may be responsible. ORAC values are routinely misused by food and dietary supplement manufacturing companies to promote their products and by consumers to guide their food and dietary supplement choices.

A number of chemical techniques, of which Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) is, one, were developed in an attempt to measure the antioxidant capacity of foods. The ORAC assay measures the degree of inhibition of peroxy-radical-induced oxidation by the compounds of interest in a chemical milieu. It measures the value as Trolox equivalents and includes both inhibition time and the extent of inhibition of oxidation.  Some newer versions of the ORAC assay use other substrates and results among the various ORAC assays are not comparable. In addition to the ORAC assay, other measures of antioxidant capacity include ferric ion reducing antioxidant power (FRAP) and trolox equivalence antioxidant capacity (TEAC) assays. These assays are based on discrete underlying mechanisms that use different radical or oxidant sources and therefore generate distinct values and cannot be compared directly. 

There is no evidence that the beneficial effects of polyphenol-rich foods can be attributed to the antioxidant properties of these foods.  The data for antioxidant capacity of foods generated by in vitro (test-tube) methods cannot be extrapolated to in vivo (human) effects and the clinical trials to test benefits of dietary antioxidants have produced mixed results. We know now that antioxidant molecules in food have a wide range of functions, many of which are unrelated to the ability to absorb free radicals.

For these reasons the ORAC table, previously available on this web site has been withdrawn.

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