Antioxidantien: Schutz vor oxidativen Stress

Antioxidantien sind in aller Munde - doch kann eine Supplementierung tatsächlich Krankheiten vorbeugen und unsere Gesundheit schützen? Der folgende Artikel gibt einen Überblick über die Rolle von Antioxidantien, deren gesundheitliche Wirkungen und die Grenzen ihrer Anwendung als Nahrungsergänzungsmittel.

Arten von Antioxidantien

Es gibt verschiedene Arten von Antioxidantien, die sich in ihrer chemischen Struktur und Funktionsweise unterscheiden. Endogene (körpereigene) Antioxidantien wie Enzyme und nicht-enzymatische Moleküle sowie exogene Antioxidantien aus der Nahrung und Nahrungsergänzungsmitteln interagieren und ergänzen sich dabei, um ein ausgewogenes antioxidatives Gleichgewicht im Körper zu halten [4]. Zu den wichtigsten Vertretern der endogenen Antioxidantien zählen hier vor allem Superoxid-Dismutase, Katalase, Glutathion-Peroxidase und Glutathion. Wichtige exogene Antioxidantien sind Vitamine wie Ascorbinsäure, Tocopherole, Carotinoide sowie sekundäre Pflanzenstoffe wie Flavonoide und Polyphenole. [5] [4] [6] [7]

Zu den wichtigsten Antioxidantien gehören:

• Vitamine wie Vitamin C, Vitamin E und Beta-Carotin [4] [8] [9] [1]

• Mineralstoffe wie Selen, Zink und Kupfer

• Enzymatische Antioxidantien wie Superoxid-Dismutase, Katalase und Glutathion-Peroxidase

• Nicht-enzymatische Antioxidantien wie Glutathion, Ubichinon und Harnsäure

Diese Antioxidantien verfügen über verschiedene Mechanismen, um freie Radikale im Körper zu neutralisieren und zu entschärfen. Einige Antioxidantien können direkt freie Radikale abfangen und binden, bevor diese Schäden in den Zellen verursachen können. Andere Antioxidantien wiederum reparieren bereits eingetretene Schäden an Proteinen, Lipiden und DNA, die durch freie Radikale entstanden sind. Darüber hinaus gibt es Antioxidantien, die die körpereigene Abwehr gegen oxidativen Stress stärken, indem sie die Aktivität von Enzymen wie Superoxid-Dismutase oder Glutathion-Peroxidase erhöhen. Diese vielfältigen Wirkmechanismen der verschiedenen Antioxidantien tragen dazu bei, den Körper umfassend vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen.

Diese Vielfalt an Antioxidantien mit ihren unterschiedlichen Wirkweisen ist wichtig, um den Körper umfassend vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen.

Vorteile von Antioxidantien-Supplementen

Studien zeigen, dass eine ausreichende Versorgung mit Antioxidantien wie Vitaminen, Mineralstoffen und Carotinoiden die Gesundheit in vielerlei Hinsicht positiv beeinflussen kann [11]. Zum einen können Antioxidantien-Supplemente das Risiko für chronische, durch oxidativen Stress begünstigte Erkrankungen senken.

So konnte in Studien nachgewiesen werden, dass eine höhere Zufuhr von Vitamin C, Vitamin E und Selen mit einem reduzierten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfall und bestimmte Krebsarten einher ging [13], [7].

Zum anderen können Antioxidantien-Präparate auch die Funktion des Immunsystems stärken und die Heilung von Wunden beschleunigen. Insbesondere Vitamine wie Vitamin C, Zink und Selen spielen hier eine wichtige Rolle.

Die Studienlage zu den Effekten von Antioxidantien-Supplementen ist sehr heterogen. Einerseits gibt es zahlreiche epidemiologische Studien, die einen Zusammenhang zwischen einer höheren Aufnahme bestimmter Antioxidantien wie Vitamin C, Vitamin E oder Carotinoide und einem reduzierten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs oder Diabetes belegen [11], [7].

Andererseits konnten die positiven Ergebnisse aus Beobachtungsstudien in klinischen Interventionsstudien mit Nahrungsergänzungsmitteln nicht immer bestätigt werden. So zeigten einige große Studien mit hochdosierten Antioxidantien-Präparaten keine oder sogar gegenteilige Effekte, etwa einen Anstieg des Schlaganfallrisikos unter Vitamin-E-Supplementierung.

Experten vermuten, dass der mögliche präventive Effekt von Antioxidantien besonders dann zum Tragen kommt, wenn der Körper unter erhöhtem oxidativen Stress steht, z.B. bei Rauchen, chronischen Erkrankungen oder hoher Um-weltbelastung. Hier können gezielte Supplementierungen durchaus sinnvoll sein, um den Körper besser vor den Folgen freier Radikale zu schützen [14] [13].

Auch die Ernährung spielt eine große Rolle im oxidativen Stress. Die Zufuhr von oxidierten Fettsäuren, Zucker und Schadstoffen kann den Bedarf an Antioxidantien deutlich erhöhen. Eine ausgewogene, antioxidantienreiche Ernährung ist daher generell empfehlenswert, um eine gute Versorgung mit protektiven Nährstoffen zu gewährleisten [11] [7] [13] [15].

Ohne zusätzliche Belastung keine Antioxidantien notwendig

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Antioxidantien eine bedeutende Rolle für die Gesundheit spielen. Ob eine Supplementation mit Nahrungsergänzungsmitteln sinnvoll ist, hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab. Insbesondere bei erhöhtem oxidativem Stress, z.B. durch Rauchen, chronische Erkrankungen oder hohe Umweltbelastung, können gezielte Antioxidantien-Präparate die körpereigene Abwehr unterstützen und das Risiko für bestimmte Krankheiten senken.

Allerdings zeigt die Forschung auch, dass eine Hochdosierung bestimmter Antioxidantien gesundheitliche Risiken bergen kann. Daher ist es wichtig, die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln immer mit dem Arzt abzustimmen.

Generell ist eine ausgewogene, antioxidantienreiche Ernährung der Schlüssel zu einem guten Schutz vor oxidativem Stress und den damit verbundenen Erkrankungen.

Was sind Antioxidantien?

Antioxidantien sind chemische Verbindungen, die die schädlichen Auswirkungen von freien Radikalen im Körper reduzieren können. Freie Radikale sind instabile Moleküle, die durch natürliche Prozesse im Körper entstehen, wie beispielsweise beim Zellstoffwechsel. Diese freien Radikale können Zellen, Proteine und DNA schädigen und so zur Entstehung chronischer Krankheiten wie Krebs, Herzerkrankungen und Diabetes beitragen. [1] [2]

Antioxidantien können diese freien Radikale neutralisieren und somit die Zellen vor Oxidationsschäden schützen. Sie spielen eine entscheidende Rolle für die Aufrechterhaltung der Gesundheit und die Vorbeugung von durch freie Radikale verursachten Krankheiten. [1]

Antioxidantien werden entweder natürlich im Körper gebildet, wie beispielsweise Enzyme wie Superoxid-Dismutase oder Glutathion-Peroxidase, oder können über die Nahrung oder Supplementation zugeführt werden, wie Vitamine, Carotinoide und Polyphenole. [3] [4]

Was sind freie Radikale und warum sind sie gefährlich?

Freie Radikale sind reaktive Sauerstoffverbindungen, die durch oxidative Prozesse im Körper entstehen. Diese können Proteine, Lipide und DNA schädigen und somit degenerative Erkrankungen wie Krebs, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen begünstigen [4]. Sie können durch verschiedene Prozess freigesetzt werden. Dazu gehören exogene Faktoren wie UV-Strahlung, Umweltschadstoffe und Rauchen, aber auch endogene Prozesse wie der Zellstoffwechsel [4]. Die Bildung von freien Radikalen ist Bestandteil eines gesunden Organismus. Freie Radikale haben auch die wichtige Funktion, das Immunsystem zu unterstützen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Abwehr von Krankheitserregern und der Aktivierung des Immunsystems. In moderaten Mengen sind freie Radikale daher sogar für eine gesunde Immunfunktion erforderlich. Weitere Funktionen wären die Regulierung der Genaktivität und Signalübertragung in der Zelle.

Oxidativer Stress, also ein Ungleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidantien, spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung vieler chronischer und degenerativer Krankheiten. [4]

Wie wirkt Vitamin C als Radikalfänger?

Vitamin C, auch Ascorbinsäure genannt, ist ein wasserlösliches Antioxidans, das sowohl in Zellen als auch im Blutplasma vorkommt. Es kann direkt mit freien Radikalen und reaktiven Sauerstoffspezies wie Superoxid-Radikalen, Hydroxyl-Radikalen und Wasserstoffperoxid reagieren und diese neutralisieren. [4] Dabei wird Vitamin C selbst oxidiert und in die inaktive Form Dehydroascorbinsäure überführt. Dieser Prozess verhindert, dass die freien Radikale Schäden an Lipiden, Proteinen und DNA im Körper verursachen können. [7] Zusätzlich kann Vitamin C andere Antioxidantien wie Vitamin E regenerieren, indem es deren oxidierte Form wieder in die aktive Form überführt.

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Mögliche Risiken und Grenzen

Während in vielen Studien positive Effekte von Antioxidantien-Supplementen nachgewiesen wurden, zeigen andere Studien, dass eine hochdosierte Einnahme bestimmter Antioxidantien auch gesundheitliche Risiken bergen kann.Zum einen kann eine Überdosierung zu Nebenwirkungen wie Durchfall, Übelkeit oder Kopfschmerzen führen. Zum anderen gibt es Hinweise, dass sehr hohe Dosen von Vitamin E, Beta-Carotin oder Vitamin A das Risiko für Schlaganfall, Lungenkrebs und andere Erkrankungen sogar erhöhen können.Darüber hinaus lässt sich die optimale Zufuhr an Antioxidantien nicht immer allein über Nahrungsergänzungsmittel erreichen. In manchen Fällen ist eine Anpassung der Ernährung sinnvoller, um eine ausgewogene Versorgung mit verschiedenen Antioxidantien sicherzustellen.

Insgesamt zeigt die Forschung, dass Antioxidantien-Supplemente durchaus gesundheitliche Vorteile bringen können, insbesondere für Menschen mit erhöhtem oxidativem Stress. Allerdings sollte deren Einnahme immer in Rücksprache mit dem Arzt erfolgen, um mögliche Risiken zu vermeiden. [14] [15]

Wie wirkt Vitamin E als Radikalfänger?

Vitamin E, insbesondere Alpha-Tocopherol, ist ein fettlösliches Antioxidans, das vor allem in Zellmembranen und Lipoproteinen im Blut vorkommt. Es reagiert direkt mit freien Radikalen und unterbricht so Radikalkettenreaktionen, wie beispielsweise die Lipidperoxidation in Zellmembranen. Vitamin E schützt somit die Zellen und deren Bestandteile wie Proteine und DNA vor oxidativen Schäden.

Wie wirkt Zink als Radikalfänger?

Zink ist ein essentielles Spurenelement, das als Kofaktor für viele antioxidativ wirkende Enzyme fungiert. Dazu gehört beispielsweise die Superoxid-Dismutase, eines der wichtigsten körpereigenen Antioxidantien. Zink unterstützt auch die Regeneration von Vitamin E und spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Immunabwehr. Darüber hinaus hat Zink selbst eine direkte antioxidative Wirkung, indem es die Bildung von freien Radikalen hemmt.

Wie wirkt Selen als Radikalfänger?

Selen ist ein weiteres wichtiges Spurenelement mit antioxidativer Wirkung. Es ist Bestandteil der Glutathion-Peroxidase, einem Enzym, das Wasserstoffperoxid und organische Peroxide zu weniger reaktiven Verbindungen umsetzt und damit oxidative Schäden verhindert. Selen trägt auch zur Regeneration von Vitamin E bei und unterstützt so dessen antioxidative Funktion.

Wie wirkt Pflanzenstoffe als Radikalfänger?

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FAQ

Häufig gestellte Fragen zu Antioxidantien

Quellenverweise:

[1] A. Aktümsek, G. Zengin, G. Ö. Güler, Y. S. Çakmak, and A. Duran, “Antioxidant potentials and anticholinesterase activities of methanolic and aqueous extracts of three endemic Centaurea L. species,” Jan. 26, 2013, Elsevier BV. doi: 10.1016/j.fct.2013.01.018.

[2] T. M. Florence, “The role of free radicals in disease*,” Australian and New Zealand Journal of Ophthalmology, vol. 23, no. 1. Wiley, p. 3, Feb. 01, 1995. doi: 10.1111/j.1442-9071.1995.tb01638.x.

[3] C. Valadez-Vega et al., “The Role of Natural Antioxidants in Cancer Disease,” in InTech eBooks, 2013. doi: 10.5772/51503.

[4] L. A. Pham-Huy, H. He, and C. Pham‐Huy, “Free radicals, antioxidants in disease and health.,” Jun. 01, 2008, National Institutes of Health. Accessed: Feb. 2025. [Online]. Available: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23675073

[5] E. Birben, Ü. M. Şahiner, C. Saçkesen, S. C. Erzurum, and Ö. Kalaycı, “Oxidative Stress and Antioxidant Defense,” Jan. 01, 2012, Elsevier BV. doi: 10.1097/wox.0b013e3182439613.

[6] V. C. Lobo, A. Patil, A. Phatak, and N. Chandra, “Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health,” Jan. 01, 2010, Medknow. doi: 10.4103/0973-7847.70902.

[7] I. Liguori et al., “Oxidative stress, aging, and diseases,” Clinical Interventions in Aging. Dove Medical Press, p. 757, Apr. 01, 2018. doi: 10.2147/cia.s158513.

[8] I. Young, “Antioxidants in health and disease,” Journal of Clinical Pathology, vol. 54, no. 3. BMJ, p. 176, Mar. 01, 2001. doi: 10.1136/jcp.54.3.176.

[9] B. Çalişkan and A. C. Çalışkan, “EPR Analysis of Antioxidant Compounds,” in InTech eBooks, 2018. doi: 10.5772/intechopen.74294.

[10] K. Srinivasan, “Antioxidant Potential of Spices and Their Active Constituents,” Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 54, no. 3. Taylor & Francis, p. 352, Sep. 24, 2012. doi: 10.1080/10408398.2011.585525.

[11] V. Hajhashemi, G. Vaseghi, M. Pourfarzam, and A. Abdollahi, “Are antioxidants helpful for disease prevention?,” Jan. 01, 2010, National Institutes of Health. Accessed: Feb. 2025. [Online]. Available: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21589762

[12] M. Huang, C. Ho, and C. Y. Lee, Antioxidants and cancer prevention. American Chemical Society, 1992. Accessed: Jan. 2025. [Online]. Available: https://ci.nii.ac.jp/ncid/BA19127270

[13] J. Egea et al., “European contribution to the study of ROS: A summary of the findings and prospects for the future from the COST action BM1203 (EU-ROS),” Redox Biology, vol. 13. Elsevier BV, p. 94, May 18, 2017. doi: 10.1016/j.redox.2017.05.007.

[14] A. Pisani, F. Paciello, R. Montuoro, R. Rolesi, J. Galli, and A. R. Fetoni, “Antioxidant Therapy as an Effective Strategy against Noise-Induced Hearing Loss: From Experimental Models to Clinic,” Life, vol. 13, no. 4. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, p. 1035, Apr. 17, 2023. doi: 10.3390/life13041035.

[15] B. Poljšak, “Strategies for Reducing or Preventing the Generation of Oxidative Stress,” Oxidative Medicine and Cellular Longevity, vol. 2011. Hindawi Publishing Corporation, p. 1, Jan. 01, 2011. doi: 10.1155/2011/194586.