Antioxidanter og Oxidanter

Oxidanter og antioxidanter - kemisk introduktion 

Oxidanter er her en bred betegnelse for stoffer, som kan oxidere andre stoffer – de kan også kaldes pro-oxidanter. I biologisk sammenhæng nævnes ofte frie radikaler, ROS og de lidt mindre kendte RNS. ROS står for Reactive Oxygen Species; reaktive oxygenforbindelser og RNS står for Reactive Nitrogen Species; reaktive nitrogenforbindelser (hvoraf de biologisk relevante også indeholder oxygen). Disse tre betegnelser overlapper delvist hinanden, således at fx nogle frie radikaler også er ROS og RNS, men der findes også frie radikaler, som ikke går under ROS/RNS-betegnelserne og der er ROS og RNS, der ikke er radikaler. Ofte bruges ordet ”ROS” som en fællesbetegnelse for de biologisk relevante oxidanter. 

Wie wirken die Oxidationsmittel?

For at forklare oxidanters virkning skal man se lidt nærmere på atomers opbygning og redox-reaktioner: Et atom indeholder generelt et antal protoner og neutroner, som udgør kernen og deromkring er et antal elektroner, som kort beskrevet bevæger sig i bestemte baner, som er ordnet i skaller, med forskellige afstand til kernen. Normalt findes elektronerne i par, men i frie radikaler er der en eller flere uparrede elektroner i den yderste skal, hvilket gør radikalet ustabilt og reaktivt. For at opnå stabilitet skal der normalt findes en elektron til den uparrede elektron – og det finder radikalet typisk i et nabo-molekyle eller -atom. Denne reaktion hvor en elektron bliver overført fra et stof til et andet kaldes en redox-reaktion. Se figur 1. ”Redox” er en sammentrækning af ordene ”reduktion” og ”oxidation”. Radikalet, som tager elektronen bliver reduceret, mens nabo-molekylet eller -atomet, som afgiver en elektron, bliver oxideret – og samtidig, hvis nabo-molekylet eller -atomet ikke i forvejen var et radikal, bliver da en radikal selv. Således kan dette nye radikal fortsætte reaktionen og tage en elektron fra et andet molekyle osv. Dette kaldes en radikal kædereaktion og denne vil fortsætte indtil det er to radikaler, som indgår i redoxreaktionen eller det er en type antioxidant, som kan håndtere at miste en elektron uden at blive reaktiv, der indgår i redoxreaktionen. På lignende måde kan ikke-radikale ROS molekyler indgå i redoxreaktioner eller omdannes til radikaler, som derefter indgår i redoxreaktioner. 

Abbildung 1 Darstellung einer Redoxreaktion zwischen einem Radikal (dargestellt durch ein braunes Atom), das über ein ungepaartes Elektron verfügt, und eines Stoffes (das blaue Atom), bei dem es sich z. B. um ein Molekül mit antioxidativen Eigenschaften handeln kann, das den Verlust eines Elektrons verkraften kann, ohne zu einem reaktiven Radikal zu werden. Die untere Darstellung (das grüne Atom) soll einen benachbarten Stoff illustrieren, der kein Elektron abgeben kann, ohne zu einem instabilen und reaktiven Radikal zu werden.

Antioxidanter er både molekyler, som kan forhindre at et reaktiv radikal bliver dannet ud fra fx et ROS og molekyler, der, som beskrevet ovenfor, kan indgå i redoxreaktioner med ROS inklusiv radikaler – disse kaldes ofte også free-radical scavengers – og bliver i processen oxideret og agerer som såkaldte reducerende stoffer (de reducerer radikalet). I den proces kan antioxidanten risikere at blive en pro-oxidant og dermed kunne oxidere andre stoffer i stedet for at reducere dem. I kroppen har man et komplekst netværk af antioxidanter som hjælper hinanden med at håndtere ROS og dermed bibeholde redox-balancen. I de følgende to afsnit vil ROS og antioxidanter blive beskrevet mere detaljeret. 

ROS

- Freie Radikale

Bei reaktiven Sauerstoffverbindungen (ROS) handelt es sich im Allgemeinen um relativ kleine Moleküle, die gerne ein Elektron aufnehmen und damit ein benachbartes Molekül oder Atom oxidieren. Wie bereits ausgeführt, kann dies zu einer radikalischen Kettenreaktion führen. Die an einer solchen Reaktion beteiligten Moleküle und Atome können dabei verändert werden und so ihre Funktion verlieren. Die Stoffe, die am häufigsten von ROS angegriffen werden, sind ungesättigte Lipide² (fedtstoffer), proteiner og Nukleinsyrer (DNA og RNA). Lipider og proteiner udgør størstedelen af hver celles membran og derfor kan oxidation af disse have stor betydning for cellens funktion. Lipider udgør også en stor del af fx hudens sebum og oxidation af dette kan påvirke huden og er fx en del af akne-udviklingen. Proteiner udfører en meget lang række af funktioner i kroppen. Alle kroppens enzymer, som katalyserer utrolig mange processer og fx immunsystemets antistoffer er proteiner. Der findes strukturmolekyler som er proteiner og hormonelle proteiner. Således kan oxidation af proteiner påvirke meget forskelligt i kroppen. Oxidation af nukleinsyrer kan forårsage mutationer, som – hvis det ikke bliver rettet – kan medvirke i udviklingen af fx kræft. Oxidation og andre former for skader på molekyler sker hele tiden i kroppen, hvilket systemet håndterer ved at reparere skaderne eller fjerne og erstatte molekylerne som er skadet. Det er naturligvis ressourcekrævende og en balance, der skal bibeholdes, så der ikke akkumuleres mange skadede molekyler. Ved oxidativ stress er balancen tippet således at der er mere ROS end hvad det antioxidative forsvar kan håndtere, så der kommer flere skader på molekyler end hvad kroppens reparations- og oprydnings-system kan følge med til. 

Welche Funktionen haben freie Radikale?

ROS werden häufig als etwas beschrieben, das bekämpft und beseitigt werden muss, aber es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass ROS vom Organismus auch benötigt werden, da sie an verschiedenen lebenswichtigen Prozessen beteiligt sind. Das Immunsystem nutzt ROS beispielsweise zur Bekämpfung von Mikroorganismen. ROS fungieren aber auch als Zellsignalstoffe, z. B. bei der Muskelkontraktion und der Blutdruckregulierung. Der Körper kann also nicht ohne ein ausgewogenes Maß an ROS funktionieren.³.

ROS werden auf natürliche Weise im Körper gebildet (endogene ROS), zum Beispiel beim Stoffwechsel, für den Sauerstoff benötigt wird. – Dies insbesondere in den Mitochondrien der Zellen, in denen ATP⁴, dannes via den såkaldte elektrontransportkæde. I denne proces flyttes elektroner mellem forskellige molekyler og i den forbindelse dannes fx ROS-molekylet superoxide anion radikal, som et biprodukt, hvis en elektron slipper ud af elektrontransportkæden og reagere med oxygen (O2). ATP og ROS produceres hele tiden i kroppen – og ekstra meget ved fx infektion, hvor også immunsystemet producere ROS og under træning, hvor cellerne forbruger mere ATP. Dannelsen af ROS kan også induceres af udefrakommende påvirkninger (exogen ROS) såsom forurening og solens stråler. 

Die folgende Liste enthält einige der biologisch wichtigsten ROS:

Das Superoxidanion (02-·) er en ROS og også et radikal. Det dannes fx I elektrontransportkæden i cellernes mitokondrier og ved solens UV stråler. Superoxid anion radikalet er forløberen (precursor) for de flest andre ROS.

Wasserstoffperoxid (H2O2) er en lidt mere stabil ROS. De kan dannes ud fra superoxid anion via antioxidant-enzymerne superoxid dismutase, som et led i bekæmpelsen af ROS.

Das Hydroxylradikal (·OH) er et meget reaktivt ROS og også et frit radikal, som reagerer meget hurtigt og ikke-specifikt med de fleste molekyler. Hydroxyl radikal dannes fx ud fra hydrogen peroxid i en metal-katalyseret redoxreaktioner⁵, hvor hydrogen peroxid omdannes til hydroxyl radikal og hydroxid ion (OH-).

Hypochlorige Säure (HClO) er ROS, som fx dannes i immunceller til at bekæmpe mikroorganismer.

Stickstoffmonoxid (NO·) er en radikal RNS, som både er vand- og fedt-opløselig og kan således let komme rundt i kroppen. Det er et vigtigt signalmolekyle i kroppen, sm kontrollerer forskellige fysiologiske funktioner såsom blodtryk og afslapning af visse muskler og det spiller også en vigtig funktion i immunsystemet i forbindelse med inflammation. Produktionen af Nitrogenmonoxid reguleres normalt stramt.

Peroxynitrit (ONOO-) er en meget reaktiv RNS-anion, som fx kan dannes ud fra hydrogenperoxide og nitrit. Det kan dannes ved at superoxid anion reagerer med nitrogenmonoxid.

Peroxylradikal (ROO·) er betegnelse for en type af de radikaler, som fx lipider kan omdannes til, når de reagerer med en ROS og dermed bliver oxideret til et radikalt molekyle, som kan indgå i en radikal kædereaktion og dermed oxidere andre molekyler. 

Die Antioxidantien

- Die drei Verteidigungslinien

Antioxidantien sind sozusagen der Gegenspieler der Oxidantien (ROS) im Organismus – das Gleichgewicht zwischen beiden ist für die Funktionen der einzelnen Zellen wichtig. Diese Gegenwehr kann in drei „Abwehrmaßnahmen“ unterteilt werden: Erstens gibt es Antioxidantien, die die Bildung von Oxidantien hemmen – hierzu gehören z. B. enzymatische Antioxidantien. Die zweite Abwehrlinie sind diejenigen Antioxidantien, die Oxidantien daran hindern, mit anderen Molekülen zu reagieren und auf diese Weise die Radikalkettenreaktion unterbrechen. – Hierbei handelt es sich z. B. um kleinere Moleküle, die ein Elektron abgeben können. Bei der dritten Linie handelt es sich um (nicht immer als Antioxidantien eingestufte) Stoffe, die eine eher indirekte Wirkung haben, indem sie die Schäden reparieren und die Bildung und/oder Aktivität von Antioxidantien fördern. Außerdem gibt es verschiedene Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Antioxidantien. Beispielsweise helfen einige Antioxidantien anderen Antioxidantien, sich zu ihrer reduzierten Form zu regenerieren, sodass sie wieder bereit sind, ein Elektron an ein Oxidans abzugeben.⁶. 

Die unterschiedlichen Eigenschaften von Antioxidantien

Die antioxidativen Eigenschaften von Antioxidantien können auf viele verschiedene Arten gemessen werden⁷ og hver målemetode har sine fordele og ulemper. Antioxidanter har forskellig affinitet til de forskellige oxidanter, så én antioxidant kan ikke håndtere alle oxidanter. Dette afspejles også ofte i mange studier idet man kommer frem til at antioxidanter generelt virker bedre i sammenspil. Man kan gruppere antioxidanter på mange måder. Der er fx de vandopløselige og de fedtopløselige – dette er afgørende for hvor i kroppen de virker, idet de vandopløselige generelt vil være i vandholdige områder såsom inde i cellen, mens de fedstopløselig generelt vil være i fx cellemembranen. Man kan også inddele dem i de antioxidanter som kroppen selv danner og de antioxidanter som man må indtage for at få gavn af. Antioxidanter kan også inddeles i dem, som er enzymer og dem som ikke er – og dem som er kemisk fremstillet og udviklet af mennesker (syntetiske) og dem som fremstilles naturligt i naturen (naturlige). Langt de fleste antioxidanter er naturlige, men der er også nogle som er blevet udviklet af mennesker og som fx er brugt i del i fødevarer og kosmetik.  

Superoxiddismutase (SOD)

Ist eine Gruppe von Enzymen, welche die Umwandlung von Superoxidanionen in Sauerstoff und Wasserstoffperoxid katalysieren, die dann von anderen Enzymen genutzt werden können. Die Superoxiddismutase kommt in fast allen aeroben Organismen und in Lebensmitteln wie Kohl und Weizen vor – und auch der menschliche Körper ist in der Lage, diese Enzyme zu produzieren, die im ganzen Körper verteilt sind. Dies geschieht auch in der Haut, wo sie eine wichtige Rolle bei der Bildung von Fibroblasten spielen. Für ihre Funktion benötigen die verschiedenen SOD-Enzyme bestimmte Metallionen als Kofaktoren. Bei den verwendeten Metallen handelt es sich um Kupfer, Zink, Eisen, Mangan oder Nickel: die Superoxiddismutase ist folglich ein sogenanntes Metalloenzym.

Die Katalase (CAT)

Ist eine weitere Gruppe von Enzymen, die der menschliche Körper selbst herstellen kann und bei denen es sich ebenfalls um Metalloenzyme handelt, da sie Mangan oder Eisen als Kofaktoren benötigen. Katalasen übernehmen die weitere Prozessierung des Wasserstoffperoxids aus der Superoxiddismutase und wandeln es in Wasser und Sauerstoff um. Dieser Prozess ist sehr schnell und effizient, sodass ein Katalase-Enzym etwa 6 Millionen Moleküle von Wasserstoffperoxid pro Minute in Sauerstoff und Wasser umwandeln kann. – Dies ist eine der höchsten Umwandlungsgeschwindigkeiten unter den Enzymen.

Peroxiredoxinen

Bei den Peroxiredoxinen handelt es sich um eine Gruppe von Peroxidase-Enzymen, die ebenfalls den Abbau von Wasserstoffperoxid und Peroxynitrit katalysieren können. Diese Enzyme sind nicht von einem Metall-Ionen-Cofaktor abhängig und werden im menschlichen Körper produziert.

Die Glutathionperoxidase (GPx)

Ist eine weitere Gruppe von Enzymen, die der Körper unter Verwendung von Selen als Cofaktor herstellt. Wie Katalasen hat auch die Glutathionperoxidase eine hohe Affinität für Wasserstoffperoxid, welches sie in Wasser umwandeln kann. Darüber hinaus können sie auch Lipidperoxide in Lipidalkohole umwandeln. Die Glutathionperoxidase ist Teil des Glutathionsystems, das aus einer Wechselwirkung zwischen dem Tripeptid Glutathion, das als Coenzym (Hilfsstoff) der Glutathionperoxidase fungiert, und der Enzymgruppe Glutathionreduktase besteht, die Glutathion in seine reduzierte aktive Form reduziert. Dieses System findet sich bei Menschen, Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen.

Thioredoxin-Reduktase

Eine weitere Gruppe von Enzymen ist die Thioredoxin-Reduktase, die zusammen mit dem antioxidativ wirkenden Protein Thioredoxin (Trx) Teil des Thioredoxin-Systems ist, einem wichtigen antioxidativen System in vielen Organismen. Dieses System kann z. B. Disulfidbindungen in oxidierten Proteinen reduzieren. Das Enzym Thioredoxin-Reduktase nutzt NADPH⁸ som elektron-donor til at katalysere reduktionen og dermed aktiveringen af thioredoxin.

Das Coenzym Q10

Das in reduzierter, teiloxidierter und oxidierter Form vorliegt, wird auch als Ubichinol, Semichinon und Ubichinon bezeichnet. Diese Coenzymgruppe wird von Menschen, Tieren und den meisten Bakterien produziert und spielt eine sehr wichtige Rolle in der Elektronentransportkette, die für die Produktion von ATP, der „Energiewährung“ des Körpers, sorgt. Im Vergleich zu Proteinen handelt es sich um ein sehr kleines und fettlösliches Molekül. Es wirkt als Antioxidans, da es zwei Elektronen abgeben kann (daher gibt es drei Redoxstufen).

Glutathion (GSH)

Ist ein kleines wasserlösliches und schwefelhaltiges Tripeptid (bestehend aus drei Aminosäuren), das reversibel oxidieren und reduziert werden kann und somit als redoxaktives Antioxidans wirkt. Dieser Stoff ist wahrscheinlich eines der wichtigsten Antioxidantien des Körpers und wird in den meisten Lebewesen, die Sauerstoff benötigen, produziert. Er ist an sich schon ein Antioxidans und ist, wie bereits erwähnt, Teil des Glutathionsystems, wo er als Coenzym für die Glutathionperoxidase fungiert, die er zur Reduktion und damit Neutralisierung von Oxidantien verwendet. Bei dieser Reaktion wird Glutathion oxidiert und geht über eine Disulfidbindung eine Bindung mit einem anderen oxidierten Glutathion ein, das dann wieder zur aktiven Glutathionform reduziert werden kann. – Diese Reaktion wird durch das Enzym Glutathion-Reduktase katalysiert, welches das Coenzym NADPH zur Abgabe von Elektronen verwendet.

Urin Acid (Harnsäure)

Ist ein kleiner wasserlöslicher Stoff, der im Körper produziert wird und in sehr hohen Konzentrationen im Blut vorkommt, wo er z. B. als Antioxidans gegen Hydroxylradikale, Peroxynitrit und hypochlorige Säure wirkt.

Melatonin

Ist ein kleines natürliches Hormon, das z. B. den Tagesrhythmus steuert und das vom Körper produziert wird. Es wirkt sowohl als direktes Antioxidans, da es ein Elektron freisetzen kann (im Gegensatz zu vielen anderen Antioxidantien kann es jedoch nicht gentechnisch reduziert werden und ist somit ein terminales Antioxidans), als auch als indirektes Antioxidans, da es beispielsweise die Aktivität antioxidativer Enzyme stimulieren kann.

Melanin

Gehört zu einer Gruppe von Stoffen, die der Haut Farbe verleihen und sie vor Sonneneinstrahlung schützen, wodurch die Bildung von Oxidantien in der Haut verringert wird. Melanin ist folglich kein klassisches Antioxidans.

Vitamine C, E und A

Die Vitamine C, E und A sind Gruppen von sehr bekannten Antioxidantien⁹. Vitaminer produceres generelt ikke i kroppen, og derfor skal disse indtages med føden. Vitamin C er en vandopløselig redox-aktiv antioxidant, som fx kan reducere hydrogen peroxid og desuden samarbejder med fx Vitamin E og glutathion for at bibeholde redox-balancen. Man har opserveret at der generelt er højere koncentration af Vitamin C i epidermis i forhold til dermis. Vitamin A og E er fedtopløselige og særligt vitamin E er kendt for at beskytte fedtstofferne i cellemembraner ved at hæmme lipid peroxidation. Vitamin E kan gen-reduceres til den aktive form ved hjælp af fx Vitamin E, Coenzym Q10 og beta-karoten.

Carotinoide

Sind eine große Gruppe fettlöslicher, gelb-orange-roter Stoffe, die zum Beispiel in vielen Gemüsesorten vorkommen. Es gibt über 700 natürlich vorkommende Carotinoide, darunter Lycopin, Lutein, Zeaxanthin und das wahrscheinlich am besten untersuchte Carotinoid: das Beta-Carotin. Sechs hiervon machen mehr als 95 % der Carotinoide im Blut des Menschen aus¹⁰ og disse er også at finde i huden. Dyr producerer ikke selv karotenoider. Omkring 16 % af det indtagne beta-karoten bliver omdannet i menneskekroppen til retinol – dvs beta-karoten er en precursor for retinol (en vitamin A derivat). Sammen med vitamin E hjælper de til at hæmme lipid peroxidation – og desuden har beta-caroten også andre funktione i fx immunsystemet. Phenoler er en meget stor gruppe af meget forskellige stoffer, som især produceres i planter – hvoraf nogle af dem har antioxidative egenskaber.

Phenolen

Bei Phenolen handelt es sich um eine sehr große Gruppe sehr unterschiedlicher Stoffe, die hauptsächlich in Pflanzen vorkommen und von denen ein Teil antioxidative Eigenschaften aufweisen. Phenole lassen sich grob in vier Untergruppen einteilen:

• Phenolsäuren: z. B. Caffeic Acid (Kaffeesäure) und Salicylic Acid (Salicylsäure)
• Phenolische Monoterpene: z. B. Eugenol und Menthol – dies sind typische flüchtige Substanzen in z. B. ätherischen Ölen.
• Phenolische Diterpene: z. B. Carnosol

Polyphenole, die wiederum in vier Untergruppen eingeteilt werden können:

• Flavonoide, eine Gruppe von über 5000 Substanzen, z. B. Quercetin, Curcumin und Catechin.
  Bei manchen Flavonoiden handelt es sich nachweislich um Antioxidantien, bei anderen um entzündungshemmende, antivitale, antikarzinogene und metallbindende Substanzen.
• Tannine, die z. B. in Wein und Tee vorkommen.
• Lignane, die z. B. in Samen und Vollkornprodukten enthalten sind.
• Stilbene: z. B. Resveratrol, ein bekanntes Antioxidans, das z. B. in Weintrauben enthalten ist.

Synthetisch hergestellte Antioxidantien

Synthetisch hergestellte, künstliche Antioxidantien wie Butylated Hydroxyanisole (BHA) und Butylated Hydroxytoluene (BHT). Sie wurden und werden immer noch häufig z. B. in Lebensmitteln verwendet, aber sie werden zunehmend durch natürliche Antioxidantien ersetzt, da einige Studien darauf hindeuten, dass sie für Menschen schädlich sein könnten.

Metal-bindende stoffer er ikke antioxidanter, men kan virke i det antioxidative system ved at binde metaller såsom jern og kobber, som ellers kan katalysere dannelse af ROS. Eksempler på metal-bindere er Citric Acid (Citronsyre), EDTA og Phytic Acid.

Selen og zink bliver nogle steder nævnt som mineralske antioxidanter. De er ikke antioxidanter i klassisk forstand, men medvirker ved at være cofaktorer for antioxidative enzymer (fx glutathion reductase og superoxid dismutase).  

Oxidativer Stress, Gesundheit und Alterungsprozess

- Ungleichgewicht zwischen Oxidantien und Antioxidantien

Man geht davon aus, dass oxidativer Stress ein wichtiger Faktor bei vielen verschiedenen Krankheiten und Leiden ist. Es ist jedoch nicht in allen Fällen klar, ob der oxidative Stress ein Faktor bei der Entstehung der Krankheit ist oder als Folge der Krankheit auftritt. Beispiele für Krankheiten und Zustände, bei denen man davon ausgeht, dass oxidativer Stress eine Rolle spielt, sind Alzheimer, Parkinson, rheumatoide Arthritis, Diabetes, Asthma, einige Krebsarten und Augenkrankheiten sowie verschiedene Entzündungskrankheiten, aber auch der Alterungsprozess. Generell deuten Studien darauf hin, dass ein gesunder Lebensstil mit einer ausgewogenen Ernährung wichtig für die Gesundheit ist und mit der Prävention bestimmter Krankheiten zusammenhängt. Dies ist jedoch nicht nur auf den Gehalt an bestimmten Antioxidantien zurückzuführen – die Zusammenhänge sind weitaus komplexer.¹¹.   

Oxidativer Stress und Alterung der Haut

I forhold til aldring af kroppen inklusiv huden findes den såkaldte ”free radical theory of aging” – en teori, som er blevet udviklet med tiden og ny viden, om at oxidanter og de skader de forårsager er en afgørende faktor aldringen. Det er stadig en teori, men mange studier underbygger det og generelt er forskere enige om at celleskader forårsaget af oxidanter og oxidativ stress medvirker til aldringen. Det stemmer også med, at studier indikerer, at aktiviteten antioxidanter som dannes i kroppen og dermed det endogene antioxidative forsvar reduceres med alderen og samtidig ser man flere oxidative skader i kroppen. Det er derfor plausibelt, at antioxidanter kan hæmme aldringen. 

Aldring af huden sker som følge at flere komplekse mekanismer, som ofte deles op i iboende (intinsic) og udefrakommende (extrinsic) mekanismer af aldring. Den iboende eller kronologiske aldring er den uundgåelige aldring, der sker som følge at interne fysiologiske faktorer såsom gener og hormoner og menes at udgøre omkring 5 % af aldringen i form af fx tyndere og tørre hud med fine rynker. Den udefrakommende aldring sker som følge af forskellige miljøpåvirkninger såsom forurening, ernæring og sollys, hvoraf solens UV-stråler menes at udgøre ca 80 % af den udefrakommende aldring. Den udefrakommende aldring menes at være årsag til grovere rynker, reduktion af hudens elasticitet, ændring af hudens tekstur og hudtone og eventuelt øgningen af tykkelsen af epidermis (det yderste hudlag). 

Faktoren, die zur Hautalterung beitragen

Oxidativ stress er en medvirkende proces i aldringen, men står ikke alene, i både de iboende og udefrakommende aldringsmekanismer. Af andre processer kan fx nævnes fænomenet ”inflamm-aging”, som er et lavt niveau af inflammation over længere tid og de såkaldte AGE, hvilket står for Advanced Glycation End products, som er proteiner, lipider eller nukleinsyrer, som har fået et sukkermolekyle bundet på sig, hvilket hæmmer molekylets funktion. De primære synlige aldringstegn i huden er rynker, ændring af elasticitet/tekstur og ujævn hudtone – og ROS menes at have en rolle i dem alle, hvorfor antioxidanter menes at kunne hæmme aldringen af huden. Det er derfor intuitivt at anvende antioxidanter i fx kosmetiske produkter, som netop smøres på huden og der skulle kunne neutralisere nogle af de oxidanter som dannes i huden fx som følge at solens UV-stråler. Der er studier, som tyder at topikal¹² brug af nogle antioxidanter kan reducere aldringsprocessen forårsaget af sollys – de fleste studier er in vitro studier, som har set på specifikke cellulære processer med forbindelse til aldringsprocessen. Der er også in vivo studier med fx vitamin C, Resveratrol og ekstrakt af grøn the (indeholder polyphenoler), som har vist, at disse kan reducere solens skadelige virkninger¹³. Andre studier har vist, at sådan reduktion primært finder sted, hvis antioxidanter påføres huden før UV-bestråling og at antioxidanter generelt virker bedst, når flere kombineres. In vivo studier i mennesker har også vist, at man opnår større virkning, hvis antioxidanter bruges både topikalt og oralt samtidig i forhold til topikal eller oral brug alene. Og det er lettere at forebygge ydre aldringstegn end at reducere tilstedeværende aldringstegn. Topikal brug af antioxidanter har sine begrænsninger fx i forhold til rynker, som især dannes som følge af ændringer i hudens dermis, som ikke alle antioxidanter særlig let nå ind til ved topikal brug. Ud over de antioxidanter man kan smøre på huden, er der også de antioxidanter som kroppen selv producere og de antioxidanter, som indtages oralt. Huden er udstyret med et netværk af antioxidanter – både dem som kroppen producerer og dem som er indtaget med føden og derefter via blodet fordelt i kroppen. Generelt er der højere koncentration af antioxidanter i epidermis i forhold til dermis¹⁴. Sieht man sich zudem die äußerste Schicht der Epidermis, das Stratum corneum, genauer an, dann findet man dort sowohl wasserlösliche als auch fettlösliche Antioxidantien, während sich die nicht-enzymatischen Antioxidantien mit der höchsten Konzentration in den tieferen Schichten des Stratum corneum befinden. Tiefer in der Epidermis sind sowohl enzymatische als auch nicht-enzymatische Antioxidantien zu finden.

Faktoren mit positiven Zeichen der Hautalterung

Et interessant studie har vist at 50-årige personer med en relativ høj koncentration af antioxidanter i huden har færre aldringstegn i forhold til personer med relativt lavt niveau af antioxidanter i huden. I et andet observationsstudie med personer inddelt i to grupper: dem under 45 og dem over 45 og max 55 år ved studiets start; så man på sammenhængen mellem indtag af fødevarer med højt indhold af antioxidanter og hudens aldring forårsaget af solens stråler. Over de 15 år, som studiet varede, så man en øgning af hudens aldring forårsaget af solen fra 42 % til 88 % generelt. Personer over 45 år, som spiste mad med højt indhold af antioxidant havde ca. 10 % færre tegn på aldring forårsaget af solens stråler over de 15 år i forhold til dem som spiste mad med lavt indhold af antioxidanter. Man fandt ikke samme forskel for personer under 45 år. Da en stor del af hudens aldring forårsages af solens stråler, tyder dette stude på at for den modne befolkning kan indtag af fødevarer med højt indhold af antioxidanter have en positiv virkning på hudens aldring.  

Die Verwendung von Antioxidantien heute

Antioxidanter findes mange forskellige produkter – både fra naturens side i fx fødevarer og tilsat i fremstillede varer. Fødevare kan indeholde både naturlige antioxidanter og naturlige og/eller syntetiske tilsatte antioxidanter – eksempelvis vitamin E som findes i mange olier, men også kan være tilsat og benævnes da E306. Andre eksempler på naturligt indhold af antioxidanter i fødevare er vitamin C i appelsin og broccoli, karotenoiderne beta-karoten og lycopene i tomater og Coenzyme Q10 i fx kød og nødder. Ud over fødevarer findes antioxidanter – både naturlige og syntetisk fremstillede – også i fx drikkevarer, kosttilskud som vitaminpiller, lægemidler, foder til dyr og kosmetik – og andre nok mindre almenkendte områder er fx i plastik-industrien, samt i brændstof, smøremidler, gummi og latex. De tilsættes generelt for at bevare kvaliteten af varen, som ellers kan blive forringet af oxidation – fx harskning af olier. 

Natürliche Antioxidantien

Vor allem in Lebensmitteln und Kosmetika werden zunehmend natürliche Antioxidantien eingesetzt (die entweder direkt aus der Natur stammen, z. B. in Form von Pflanzenextrakten, oder die naturidentische synthetisch hergestellte Antioxidantien sind). – Dies ist wahrscheinlich hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass Studien darauf hindeuten, dass einige der synthetisch hergestellten Antioxidantien bei höherem Verbrauch schädlich sein könnten.

Die Verwendung von Antioxidantien in Kosmetika

I kosmetik bruges mange forskellige antioxidanter – både i form af råvarer indeholdende én specifik antioxidant såsom vitamin C eller Coenzym Q10 og i form af komplekse antioxidant-rige ekstrakter såsom gulerodsekstrakt, kaffeekstrakt, the-ekstrakt og mange flere. De kan tilsættes både for at bevare produktets kvalitet og for at have en virkning på huden. Antioxidanter kan være svære at stabilisere og den biologiske tilgængelighed (optagelsen i huden) kan være lav pga. antioxidantens fysisk-kemiske egenskaber. Disse udfordringer udvikles der efterhånden løsninger på ved brug af forskellige teknikker til at stabilisere og levere antioxidanter og andre aktiver på. Normal brug af antioxidanter i kosmetiske produkter er generelt sikkert og mange studier tyder på at antioxidanter kan have flere positive effekter på huden. Men der er endnu ikke klar klinisk dokumentation for at de har de effekter, som man forventer ud fra den viden og de teorier man har om oxidanter og antioxidanter. Det må fremtidige studier undersøge nærmere.