Gli scavenger di radicali liberi sono composti in grado di ritardare o inibire i processi di ossidazione. Tali processi si verificano sotto l’influenza dell’ossigeno atmosferico o delle specie reattive dell’ossigeno ROS acronimo di Reactive Oxygen species.
Gli scavenger di radicali liberi sono molecole che reagiscono con i radicali liberi per formare molecole stabili prevenendo reazioni a catena che destabilizzano molecole vicine.
Sono pertanto aggiunti, ad esempio, a prodotti alimentari, cosmetici e plastiche per prevenirne il deterioramento.
Gli antiossidanti secondari detti scavanger sono sostanze diverse sia idrosolubili che liposolubili che catturano i radicali liberi prevenendo le tipiche reazioni a catena.
Essi riducono la concentrazione di radicali liberi interagendo con essi e inattivandoli.
Scavenger di radicali liberi e ROS
Gli scavenger di radicali liberi sono antiossidanti che neutralizzano le specie reattive dell’ossigeno prodotte durante il metabolismo cellulare aerobico. I ROS sono prodotti da reazioni biochimiche che avvengono durante i processi di respirazione e fotosintesi.
Esempi di ROS sono:
- il radicale idrossile HO∙
- il radicale idroperossido HO2∙
- l’anione superossido ·O2–
- l’ozono O3
- il perossido di idrogeno H2O2
- il perossinitrito ONOO–
I radicali liberi sono prodotti naturalmente nel corpo in quanto svolgono un ruolo importante in molte funzioni cellulari. Tuttavia, la loro elevata produzione induce danni molecolari e cellulari che portano allo sviluppo di vari disturbi della salute umana. Essi esercitano effetti deleteri su membrane cellulari, mitocondri, DNA , lipidi o proteine
Tipi di scavenger di radicali liberi
Gli spazzini dei radicali liberi naturali sono classificati in gruppi antiossidanti enzimatici e non enzimatici.
Scavenger enzimatici
Appartengono a questo gruppo enzimi come la catalasi, gli enzimi del sistema del glutatione e della tioredossina e la superossido dismutasi (SOD)
La catalasi è un enzima che catalizza la conversione del perossido di idrogeno in acqua e ossigeno molecolare in presenza di cofattori di ferro o manganese secondo la reazione:
2 H2O2 → 2 H2O + O2
Il glutatione è un antiossidante endogeno implicato in molte funzioni vitali tra cui la difesa contro lo stress ossidativo ed è in grado di esplicare una protezione nei confronti dei ROS
Il sistema del glutatione comprende tre enzimi, glutatione reduttasi, glutatione perossidasi e glutatione S-transferasi, che contribuiscono alla scomposizione del perossido di idrogeno e idroperossidi usando il selenio come cofattore
Il sistema della tioredossina è uno dei sistemi antiossidanti nelle cellule dei mammiferi, in grado di mantenere un ambiente riducente.
Esso catalizza il flusso di elettroni dalla nicotinammide adenina dinucleotide fosfato attraverso la tioredossina reduttasi a tioredossina, che riduce le sue proteine bersaglio utilizzando gruppi tiolici.
Il sistema della tioredossina comprende la proteina tioredossina e la tioredossina reduttasi.
La tioredossina è la maggiore arma antiossidante nelle cellule animali.
Esistono molte forme comuni di superossido dismutasi, proteine che possono avere cofattori metallici diversi, come rame e zinco o manganese, ferro o nichel. Esse catalizzano la rottura degli anioni superossido in ossigeno e perossido di idrogeno.
Scavenger non enzimatici
Appartengono a questo gruppo antiossidanti che agiscono direttamente sugli agenti ossidanti e derivano da fonti alimentari.
Questo gruppo comprende vitamina C, vitamina E, carotenoidi, flavonoidi, polifenoli.
La vitamina C che è solubile in acqua è uno scavenger di radicali idrofili. La vitamina E è lipofila e agisce nei confronti i radicali liberi negli ambienti non acquosi.
La vitamina C è un potente antiossidante in grado di inibire la formazione di ROS in una varietà di situazioni, fungendo da donatore di elettroni per ridurre l’ossigeno molecolare
La vitamina E è uno dei principali antiossidanti che combatte i radicali liberi in particolare, quelli perossidici, e l’ossigeno singoletto.
Protegge le molecole biologiche dalle modificazioni ossidative dannose. Si trova soprattutto nei grassi e le sue fonti principali sono vegetali come oli di soia, mais e girasole. È presente nella margarina in frutti oleosi come noci, mandorle e nocciole. Si trova, inoltre, nei germi di cereali integrali.
Come le vitamine, alcuni minerali come selenio, rame e zinco agiscono da scavenger di radicali liberi