สารต้านอนุมูลอิสระ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
Space-filling model of the antioxidant metabolite glutathione. The yellow sphere is the redox-active sulfur atom that provides antioxidant activity, while the red, blue, white, and dark grey spheres represent oxygen, nitrogen, hydrogen, and carbon atoms, respectively.

สารต้านอนุมูลอิสระ คือโมเลกุลของสารที่สามารถจับกับตัวรับและสามารถยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันของโมเลกุลสารอื่นๆได้ ปฏิกิริยาออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวเนื่องกับการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนจากสารหนึ่งไปยังตัวออกซิไดซ์ ปฏิกิริยาดังกล่าวสามารถให้ผลิตภัณฑ์เป็นสารอนุมูลอิสระ (free radical) ซึ่งสารอนุมูลอิสระเหล่านี้จะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่และทำลายเซลล์ของร่างกาย สารต้านอนุมูลอิสระจะเข้ายุติปฏิกิริยาลูกโซ่เหล่านี้ด้วยการเข้าจับกับสารอนุมูลอิสระและยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันโดยถูกออกซิไดซ์ ดังนั้นสารต้านอนุมูลอิสระจึงถือเป็นตัวรีดิวซ์ อาทิ ไธออล กรดแอสคอร์บิก และโพลีฟีนอล[1]

แม้ว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันเป็นสิ่งสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต หากแต่ก็ยังเกิดโทษเช่นกัน ดังนั้นพืชและสัตว์จึงรักษาสมดุลด้วยระบบอันซับซ้อนของปฏิริยาโดยสารต้านอนุมูลอิสระดังเช่น กลูตาไธโอน วิตามินซี และวิตามินอี เช่นเดียวกับเอนไซม์อย่างตัวเร่งปฏิกิรยาและเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ รวมถึงเพอรอกซิเดสต่างๆ ระดับสารต้านอนุมูลอิสระที่ต่ำหรือเอนไซม์ที่ยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่มากเกินไป จะยังผลให้เกิดภาวะออกซิเดชันที่มากเกินไป (oxidative stress) นำมาซึ่งการทำลายหรือสร้างความเสียหายแก่เซลล์ได้

ในภาวะที่ออกซิเดชันมากเกินไปจะทำให้เกิดโรคในมนุษย์หลายโรค การใช้สารต้านอนุมูลอิสระในทางเภสัชวิทยาได้รับการศึกษาอย่างละเอียดในการรักษาภาวะโรคหลอดเลือดในสมองและโรค neurodegenerative disease อย่างไรก็ดี ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าออกซิเดชันที่มากเกินไปนั้นเป็นสาเหตุการเกิดโรคหรือไม่

สารต้านอนุมูลอิสระถูกนำมาใช้เป็นส่วนผสมของผลิตภัณฑ์เสริมอาหารหลายชนิด ด้วยคาดหวังในการรักษาสุขภาพและป้องกันโรคอย่างโรคมะเร็งและโรคหลอดเลือดหัวใจ รวมไปถึงโรคกลัวความสูง แม้การศึกษาในช่วงแรกให้การสนับสนุนถึงการเติมสารต้านอนุมูลอิสระในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่ช่วยให้สุขภาพดีนั้น ภายหลังการศึกษาในระยะคลินิกพบว่าสารที่เติมลงไปไม่ได้ช่วยหรือก่อให้เกิดประโยชน์อันใดแก่ผู้บริโภค ซ้ำยังผลมาซึ่งอันตรายจากการรับประทานที่มากเกินไป[2][3] นอกจากนี้ยังมีการใช้สารต้านอนุมูลอิสระธรรมชาติในเภสัชภัณฑ์ และส่วนประกอบอื่นๆในผลิตภัณฑ์อุสาหกรรมเช่นสารกันบูดในอาหารและเครื่องสำอาง และช่วยลดการสึกกร่อนของยางและแก๊สโซลีนอีกด้วย

ประวัติ[แก้]

ตั้งแต่การวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตจากท้องทะเลสู่พืชบก มีการผลิตสารจำพวกต้านอนุมูลอิสระจำพวกแรกอาทิ กรดแอสคอร์บิก (วิตามินซี) โพลีฟีนอล ฟลาโวนอยด์ และโทโคเฟอรอล ภายหลังพืชได้มีวิวัฒนาการเป็นพืชชั้นสูง ในช่วง 50 - 200 ล้านปีก่อนโดยเฉพาะช่วงยุคจูแรสซิก การผลิตเม็ดสีอันเป็นสารต้านอนุมูลอิสระเกิดขึ้นมากในช่วงปลายยุคจูแรสซิก โดยเป็นสารเคมีฤทธิต่อต้านจำพวกรีแอ็กทีฟออกซิเจนอันเป็นผลเนื่องมาจากกระบวนการสังเคราะห์แสง[4][5] คำว่าสารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) เดิมใช้เพื่ออ้างถึงสารเคมีที่ป้องกันการใช้ออกซิเจนในปฏิกิริยา ในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และในช่วงต้นของคริสต์ศตวรรษที่ 20 มีการศึกษาเพิ่มเติมอย่างกว้างขวางในประเด็นการใช้สารต้านอนุมูลอิสระในกระบวนการสำคัญของอุตสาหกรรม อาทิ การป้องกันการสึกกร่อนของโลหะ กระบวนการวัลคาไนเซชันของยาง และกระบวนการเกิดสารประกอบพอลิเมอร์ของเชื้อเพลงในสิ่งเปรอะเปื้อนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน[6]

การวิจัยในระยะแรกของบทบาทสารต้านอนุมูลอิสระในทางชีววิทยามุ่งประเด็นเกี่ยวกับการป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของไขมันไม่อิ่มตัวซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดกลิ่นเหม็นหืน[7] ฤทธิ์สารต้านอนุมูลอิสระสามารถวัดอย่างง่ายโดยนำไขมันใส่ในภาชนะปิดที่มีออกซิเจนและวัดปริมาณออกซิเจนที่ถูกใช้ไปในปฏิกิริยา อย่างไรก็ดีวิธีการดังกล่าวก็ทำให้สามารถระบุได้ว่า วิตามินเอ, ซี และอี ว่าเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีความเกี่ยวข้องเชื่อมโยงนำไปสู่การตระหนักถึงความสำคัญของสารต้านอนุมูลอิสระในสิ่งมีชีวิต[8][9]

ความเป็นไปได้ของกลไกการเกิดปฏิกิริยาของสารต้านอนุมูลอิสระค้นพบครั้งแรกเมื่อได้รับการยอมรับว่าสารที่มีฤทธิ์ป้องกันการเกิดออกซิเดชันมีโอกาสที่จะเป็นหนึ่งที่เป็นตัวออกซิไดซ์อย่างง่ายได้[10] การวิจัยว่าวิตามินอีสามารถป้องกันการเกิดกระบวนการเพอรอกซิเดชันของไขมันนำไปสู่การพิสูจน์เอกลักษณ์ของสารต้านอนุมูลอิสระเป็นสารที่ป้องกันโดยลดการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน อาทิการกำจัดรีแอกทีฟออกซิเจนก่อนที่จะสามารถทำลายเซลล์ได้[11]

อ้างอิง[แก้]

  1. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีข้อความใดให้ไว้สำหรับอ้างอิงชื่อ Sies
  2. Baillie, J K; A A R Thompson, J B Irving, M G D Bates, A I Sutherland, W Macnee, S R J Maxwell, D J Webb (2009-03-09). "Oral antioxidant supplementation does not prevent acute mountain sickness: double blind, randomized placebo-controlled trial". QJM: Monthly Journal of the Association of Physicians 102 (5): 341–8. doi:10.1093/qjmed/hcp026. ISSN 1460-2393. PMID 19273551. สืบค้นเมื่อ 2009-03-25. 
  3. Bjelakovic G; Nikolova, D; Gluud, LL; Simonetti, RG; Gluud, C (2007). "Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta-analysis". JAMA 297 (8): 842–57. doi:10.1001/jama.297.8.842. PMID 17327526. 
  4. Benzie, IF (2003). "Evolution of dietary antioxidants". Comparative biochemistry and physiology. Part A, Molecular & integrative physiology 136 (1): 113–26. doi:10.1016/S1095-6433 (02) 00368-9 Check |doi= value (help). PMID 14527634. 
  5. Venturi, S; Donati, FM; Venturi, A; Venturi, M (2000). "Environmental iodine deficiency: A challenge to the evolution of terrestrial life?". Thyroid : official journal of the American Thyroid Association 10 (8): 727–9. doi:10.1089/10507250050137851. PMID 11014322. 
  6. Matill HA (1947). "Antioxidants.". Annu Rev Biochem 16: 177–192. doi:10.1146/annurev.bi.16.070147.001141. PMID 20259061.  Unknown parameter |unused_data= ignored (help)
  7. German J (1999). "Food processing and lipid oxidation". Adv Exp Med Biol 459: 23–50. PMID 10335367. 
  8. Jacob R (1996). "Three eras of vitamin C discovery". Subcell Biochem 25: 1–16. PMID 8821966. 
  9. Knight J (1998). "Free radicals: their history and current status in aging and disease". Ann Clin Lab Sci 28 (6): 331–46. PMID 9846200. 
  10. Moreau and Dufraisse, (1922) Comptes Rendus des Séances et Mémoires de la Société de Biologie, 86, 321.
  11. Wolf G (1 March 2005). "The discovery of the antioxidant function of vitamin E: the contribution of Henry A. Mattill". J Nutr 135 (3): 363–6. PMID 15735064.