fisiologi

Kekuatan antioksidan: bagaimana cara mengukurnya?

Untuk menjaga keseimbangan yang benar antara radikal bebas dan sistem antioksidan, penting untuk terus menyediakan tubuh dengan pasokan molekul yang memadai dengan sifat antioksidan dari luar, untuk mencegah pertahanan alami terhadap radikal, yang dibentuk oleh penghalang antioksidan, dari kehabisan. meninggalkan biomolekul yang terekspos pada agresi spesies reaktif yang mengganggu fungsi mereka.

Molekul dengan aksi antioksidan, yang dapat diambil dengan diet melalui konsumsi makanan yang kaya zat ini, atau melalui suplemen yang ditargetkan, sangat banyak dan termasuk polifenol, vitamin, karotenoid dan banyak zat lainnya. Senyawa ini mampu bereaksi dengan radikal bebas yang mengurangi reaktivitasnya dan menghasilkan molekul yang kurang berbahaya yang dapat dengan mudah dihilangkan oleh tubuh.

Penting juga untuk mempertimbangkan bahwa antioksidan bertindak dengan mekanisme berbeda dan dengan efisiensi berbeda tergantung pada jenis radikal yang terlibat dalam reaksi. Setiap antioksidan, pada kenyataannya, mampu melakukan tindakan kontrasnya sendiri pada beberapa radikal tertentu, sehingga perlu bahwa pasokan antioksidan eksogen sangat bervariasi, sehingga molekul yang berbeda dapat bertindak dengan cara yang saling melengkapi atau dalam sinergi dalam melindungi biomolekul dari oksidasi yang disebabkan oleh spesies radikal dari alam yang berbeda.

Dalam hal ini, fokus penelitian telah meneliti mekanisme yang antioksidan melindungi sel. Secara khusus, kemungkinan mengukur jumlah antioksidan yang diperkenalkan dengan diet atau efektivitas penghalang antioksidan sangat penting, sehingga dapat memperbaiki situasi berisiko dengan cara yang ditargetkan.

Kesulitan utama dalam mengukur kemanjuran antioksidan suatu zat adalah karena fakta bahwa spesies radikal bebas yang terlibat dalam menentukan stres oksidatif sangat banyak dan bereaksi dengan biomolekul dengan kecepatan dan mekanisme yang berbeda. Karena sifat radikal bebas yang berbeda, sangat sulit untuk mengidentifikasi metode analisis yang memungkinkan untuk mengukur kemampuan senyawa untuk menangkal aksi pengoksidasi spesies reaktif, terutama ketika berhadapan dengan matriks kompleks seperti ekstrak darah, makanan atau tumbuhan. Faktanya, radikal bebas berbeda dalam reaktivitas, dalam jenis biomolekul target, dalam matriks biologis di mana mereka bertindak dan dalam afinitas kimia-fisik (lingkungan lipofilik atau hidrofilik), serta dalam mekanisme yang dengannya mereka dihasilkan.

Selanjutnya, untuk membandingkan data yang diukur untuk zat yang berbeda, penting untuk mencoba membakukan metode yang digunakan sebanyak mungkin. Metode analitik yang ideal pertama-tama harus sederhana dan mudah direproduksi, untuk menjamin hasil pengulangan yang baik. Selain itu, harus menggunakan radikal biologis yang signifikan, yang bereaksi dengan mekanisme yang jelas dan diketahui, sehingga untuk mensimulasikan sebanyak mungkin secara in vitro apa yang terjadi dalam tubuh, meminimalkan gangguan. Akhirnya, uji yang ideal harus serbaguna untuk memungkinkan pengukuran zat hidrofilik dan lipofilik.

Saat ini tidak ada metode tunggal yang valid untuk mengukur kekuatan antioksidan suatu senyawa, yang merespon karakteristik yang dijelaskan. Oleh karena itu perlu untuk menggunakan kombinasi hasil dari beberapa esai berdasarkan mekanisme dan pada spesies radikal yang berbeda, untuk mencapai kompromi, yang juga memperhitungkan penggunaan akhir dari hasil itu sendiri.

Tetapkan apa yang ingin kita ukur dan mengapa penting tidak hanya untuk pemilihan metode pengukuran yang paling cocok, tetapi juga untuk penggunaan protokol ekstraksi yang paling cocok, karena antioksidan mewakili keluarga senyawa yang sangat besar dengan karakteristik kimia-fisik yang sangat berbeda. dan tidak ada teknik ekstraksi yang mampu mengekstraksi semua antioksidan yang ada dalam matriks kompleks, sekaligus meminimalkan kehadiran interferer potensial yang dapat mendistorsi hasil.

METODE ANALITIS

Cara paling langsung untuk menilai kemampuan suatu senyawa untuk melindungi sel dan jaringan dari tekanan oksidatif adalah dengan mengukur kapasitas antioksidan darah setelah mengambil senyawa itu sendiri, yaitu efektivitas dalam memperkuat penghalang antioksidan, yang mencakup semua zat antioksidan hadir dalam darah. Tes yang dikembangkan umumnya memiliki karakteristik yang sangat spesifik dan mampu mengukur aksi jenis antioksidan tertentu dalam kondisi yang terdefinisi dengan baik. Namun, berbagai antioksidan yang ada dalam darah tidak bertindak secara terpisah, tetapi melakukan tindakan yang saling terkait untuk menciptakan sinergi yang memungkinkan untuk mendapatkan perlindungan optimal terhadap agresi oleh radikal bebas. Oleh karena itu, pengukuran aktual dari total kapasitas antioksidan tidak dapat direduksi menjadi jumlah total kapasitas antioksidan dari masing-masing komponen, dan tidak mungkin untuk menentukan tindakan keseluruhan dari sistem antioksidan dalam cairan biologis dengan menggunakan uji tunggal.

Cara alternatif terdiri dalam pengukuran in vitro dari kekuatan antioksidan dari zat eksogen yang diambil dengan diet (makanan dan suplemen). Namun dalam hal ini, harus diingat bahwa ini adalah ukuran potensi antioksidan suatu senyawa, yang hanya memberikan perkiraan kemampuannya untuk mengerahkan tindakan perlindungan nyata dalam kompartemen biologis terhadap agresi radikal bebas, karena ia menilai Kuantitatif antioksidan hadir, tetapi tidak memberikan informasi tentang bioavailabilitas mereka dan efektivitasnya sekali dimasukkan ke dalam tubuh.

Metode untuk mengukur kapasitas antioksidan dapat dibagi menjadi dua kategori berdasarkan mekanisme yang digunakannya bereaksi dengan radikal bebas untuk menonaktifkan reaktifitasnya:

  • Metode HAT (Transfer Atom Hidrogen), yang didasarkan pada kemampuan suatu zat untuk mengerahkan aksi antioksidannya dengan mentransfer atom hidrogen ke spesies radikal;
  • Metode SET (Transfer Elektron Tunggal), yang mengevaluasi kemampuan suatu zat untuk mengurangi radikal bebas melalui transfer elektron.

Beberapa metode analitik yang digunakan mampu bertindak dengan kedua mekanisme.

Berdasarkan apa yang telah dikatakan sejauh ini, jelas bahwa jumlah tes yang dikembangkan untuk penentuan antioksidan dan kapasitas antiradikal sangat tinggi, jadi di bawah ini kita akan membatasi diri untuk menggambarkan secara singkat yang paling luas dan signifikan, mencoba menyoroti kekuatan dan keterbatasan mereka. .