Was sind Antioxidantien und wozu sind sie gut?

Umweltgifte, UV-Licht und Feuchtigkeitsverlust machen die Haut anfällig für eine übermäßige Produktion von schädlichen Radikalen, denn in der Haut kommen viele Fettsäuren vor, die Radikalen eine gute Angriffsfläche bieten. Daher müssen die Hautschichten gut mit fettlöslichen und wasserlöslichen Antioxidantien versorgt sein. Radikale sind letztlich auch für den Kollagenabbau und die Hautalterung verantwortlich. Ein Antioxidantien-Mix bietet effektiven Schutz und hält die Bildung freier Radikale im Körper in Balance, indem er überschüssige Radikale sozusagen entgiftet. Jede Zelle enthält körpereigene Schutzmechanismen und Antioxidantien gegen ein radikalisches Ungleichgewicht. Diese müssen allerdings durch die in der Nahrung enthaltenen Antioxidantien, Vitamine und Spurenelemente ergänzt und regeneriert werden. Daher ist eine ausgewogene und vielfältige Ernährung auch für die Haut sehr wichtig.

Was sind Antioxidantien?

Antioxidantien (auch „Antioxidanzien“) sind überwiegend organische Substanzen, die durch ihre Molekülstruktur in der Lage sind, sogenannte „freie Radikale“ unschädlich zu machen, indem sie ihnen ein Elektron abgeben.
Freie Radikale sind zumeist Sauerstoff- oder Stickstoffverbindungen, denen ein Elektron fehlt, was sie sehr reaktiv macht. Deren übermäßige Bildung wird als „oxidativer Stress“ bezeichnet und mit dem Alterungsprozess, dem Kollagenabbau, der Faltenbildung und der Entstehung einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht.
Antioxidantien können aus den eigenen Elektronenwolken ein Elektron an Radikale abgeben, wodurch diese stabilisiert und damit unschädlich gemacht werden.

Je nach Art des Wirkmechanismus werden Antioxidantien in Radikalfänger und Reduktionsmittel unterschieden: Bei den Radikalfängern werden nach der Elektronenübertragung reaktionsträge stabile Radikale gebildet, die nicht weiter reagieren, wodurch es zum Abbruch der Reaktionskaskade kommt. Sie sind überwiegend fettlöslich, so z.B. Vitamin E (Tocopherole) und Vitamin A (Carotinoide). Reduktionsmittel haben ein sehr niedriges Redox-Potential – ihre Schutzwirkung kommt dadurch zustande, dass sie schnell oxidiert werden können. Diese Stoffe sind eher wasserlöslich wie z.B. Vitamin C (Ascorbinsäure) oder Sulfit.

Alle Zellen benötigen Antioxidantien, da bei der Energiegewinnung in den Zellkraftwerken (Mitochondrien) neben dem Energieträger ATP (Adenosintriphosphat) auch reaktive Sauerstoffverbindungen (= reactive oxygen species [ROS]) entstehen, welche die Erbinformation (DNA) und Membranen schädigen können. Einige Antioxidantien kann der Körper selbst herstellen.

Pflanzen bilden noch mehr Antioxidantien, da bei der Photosynthese – der Energiegewinnung aus Licht und Wasser – zusätzliche, für die Pflanze schädliche Sauerstoffradikale anfallen.

Effektive Antioxidantien sind z.B. die roten und blauen Farbstoffe (Anthocyane) von Früchten und Beeren, die gelben und orangefarbenen Farbstoffe (Carotinoide und Flavonoide) von Obst und Gemüse sowie Polyphenole, z.B. aus grünem Tee und Algen. Algen enthalten neben verschiedenen antioxidativen Komponenten auch eine Reihe von Spurenelementen und lmmunstimulanzien, die auf vielerlei Weise dem oxidativen Stress entgegenwirken.

Im Jahr 2008 entdeckten Biologen, dass das Element Jod in der Laminaria-Alge als Jodid vorliegt, welches die Funktion eines anorganischen Antioxidans erfüllt*. Dies war das erste Mal, dass ein nicht-organischer Stoff als Antioxidanz im lebenden System beschrieben wurde.

Das Spurenelement Selen gilt ebenfalls als Antioxidanz. Seine Funktion erfüllt es in der Zelle jedoch nicht in anorganischer Form, sondern als „aktives Zentrum“ in speziellen Enzymen, die reaktive Sauerstoffspezies entgiften. Zu diesen Enzymen gehört u.a. die Glutathionperoxidase (GPx). Weitere antioxidative Enzyme benötigen für ihr Funktionieren die Spurenelemente Eisen, Kupfer, Mangan und Zink.

Was sind „freie Radikale“?

Der Mensch benötigt zum Leben Sauerstoff, der über das Blut zu den Zellen transportiert wird und dort in den Mitochondrien, den sog. „Kraftwerken der Zelle“, veratmet wird. Dabei wird viel Energie produziert. Als Nebenprodukte entstehen jedoch auch reaktive Sauerstoffradikale, die u.a. die Zellmembranen und Erbsubstanz schädigen können. Sie werden für Alterungsprozesse verantwortlich gemacht. Radikale entreißen anderen Substanzen negativ geladene Elektronen und zerstören sie dadurch. Entstehen Radikale im Übermaß, wird dies als „oxidativer Stress“ bezeichnet. Gelangen Umweltgifte, z.B. Pestizide, Schwermetalle, Zigarettenrauch in den Körper, entstehen in den Geweben und Zellen viele Radikale. Diese Belastung ruft nicht selten Entzündungsreaktionen hervor, bei denen weitere Radikale entstehen. Dies kann zu chronischen Beschwerden führen. Radikale in der Haut entstehen hauptsächlich durch energiereiches UV-Licht.

Freie Radikale sind jedoch nicht ausschließlich „böse Buben“: Geringe Mengen an ROS wirken im Körper als Signalmoleküle, die die Stressabwehrkapazität, Gesundheit und Lebenserwartung von Modellorganismen und des Menschen steigern.

Als effektive Waffe des Immunsystems gegen Krankheitserreger können sie ebenfalls gezielt eingesetzt werden. So kann das Immunsystem mithilfe seiner Killerzellen (Makrophagen), welche die Sauerstoffradikale freisetzen, z.B. Parasiten oder Pilze chemisch angreifen und schädigen.

Wie wirken Antioxidantien?

Damit der Körper das Entstehen der freien Radikale in Balance halten kann, benötigt er Antioxidantien. Jede Zelle enthält körpereigene Schutzmechanismen und Antioxidantien, die jedoch durch die in der Nahrung enthaltenen Antioxidantien, Vitamine und Spurenelemente ergänzt und regeneriert werden müssen. Auch in der Kosmetik gilt: Nicht nur das antioxidative Potenzial eines Wirkstoffs allein zählt, sondern die Kombination verschiedener synergistisch wirkender Pflanzenstoffe.

Es ist wichtig zu wissen, dass Antioxidantien durch das Entgiften von Radikalen selbst zum Radikal werden. Diese sind dann weniger aggressiv als die Vorgänger. Jedes verbrauchte Antioxidanz muss durch ein anderes Antioxidanz regeneriert werden, welches dann ebenfalls zum Radikal wird. Diese „Elektronentransportkette“ setzt sich fort, bis letztlich ein Stoff übrig bleibt, der kein Radikal mehr ist.

Da jede Zelle sowohl aus einem wässrigen Zellinhalt und einer Zellmembran aus Fettsäuren besteht, benötigt der Körper sowohl wasserlösliche als auch fettlösliche Antioxidantien. Die fettlöslichen Antioxidantien, z.B. Vitamin A, E und Q10, werden von den wasserlöslichen, z.B. Vitamin C, Polyphenole und Anthocyane regeneriert.

Jede Zelle besitzt ein zentrales körpereigenes Antioxidanz, das Glutathion. Das Verhältnis von verbrauchtem zu regeneriertem Glutathion hat großen Einfluss auf viele Zellfunktionen und u.a. auch auf die Effektivität des Immunsystems. Um Glutathion aufzubauen bzw. zu regenerieren werden neben pflanzlichen Antioxidantien auch die Spurenelemente Zink, Selen, Mangan und Kupfer sowie die schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin benötigt.
Schwefel ist ein lebenswichtiges Element: Der menschliche Körper besteht zu 0,2 Prozent aus Schwefel. So enthält er beispielsweise fünfmal mehr Schwefel als Magnesium und vierzigmal mehr Schwefel als Eisen.

Zwiebeln, Knoblauch und andere scharfe Lebensmittel sowie auch der Hustenlöser Acetylcystein (NAC bzw. ACC) als auch Methylsulfon (Methylsulfonylmethan, MSM) enthalten organisch gebundenen Schwefel und tragen damit zum Aufbau von Glutathion, aber auch von Haut, Haaren, Nägeln, Knorpel, Gelenkschmiere und Hormonen wie Insulin bei. Mehr erfährst du in unserem → Artikel „Schwefel für Haut, Haare, Nägel und Gelenke“.

In kosmetischen Produkten verhindern Antioxidantien die Oxidation von wertvollen Ölen und anderen Wirkstoffen durch Luftsauerstoff. In Lebensmitteln wirken sie Farb- und Geschmacksveränderungen entgegen und verhindern ebenfalls das Ranzigwerden von Fetten. Unter den Lebensmittelzusatzstoffen („E-Nummern“) finden sich einige Antioxidantien, z.B. E300 = Vitamin C und E306 = Vitamin E.

Bestimmung der totalen antioxidativen Kapazität

Mithilfe chemischer Test-Kits lässt sich die totale antioxidative Kapazität (TAC) in Flüssigkeiten bestimmen: Die in einer biologischen Probe enthaltenen Antioxidantien schützen ein Substrat vor dem oxidativen Angriff durch freie Radikale. Die Zeitspanne, mit der die Probe diese Oxidation verhindert, kann bestimmt und mit einem Standard (z.B. Vitamin C oder E) verglichen werden. Je länger es dauert, das Substrat zu oxidieren, desto höher ist die antioxidative Kapazität der Probe.

Die üblicherweise in der Kosmetik- oder Nahrungsmittelindustrie verwendeten Tests sind:

• TRAP (Total Peroxyl Radical-trapping Antioxidant Parameter)
• ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity)
• TEAC (Trolox Equivalent Antioxidative Capacity)
• FRAP (Ferric Ion Reducing Antioxidant Power)
• PLC (Photochemolumineszenz)

Die Werte verschiedener Testarten lassen sich nicht miteinander vergleichen. Auch allein stehende Zahlenwerte für den Gehalt an Antioxidantien sind wegen der fehlenden Bezugsgröße als Verkaufsargument nicht aussagekräftig. Ebenfalls nicht sinnvoll ist es, die Werte aus verschiedenen Quellen miteinander zu vergleichen, da ein unterschiedlicher Testaufbau einen großen Einfluss auf das Ergebnis hat. Direkt vergleichbar sind nur Vergleichsmessungen aus einer zusammenhängenden Analyse.

Nicht-invasive Messung von Antioxidantien am Menschen

Die fortschreitende technische Entwicklung im Bereich der Optoelektronik hat inzwischen handliche Geräte hervorgebracht, mit denen sich der antioxidative Schutz der Haut auch ohne Blutentnahme direkt und in Sekundenschnelle in der Handinnenfläche messen lässt. Solche Hautscanner (z.B. „my Biozoom“) werden u.a. in der Ernährungsberatung eingesetzt.

Im → Artikel „Jod – für mehr als nur die Schilddrüse“ erfährst du interessante Facts über die Funktionen von Jod im Körper. Der Artikel „Jodid als Antioxidanz“ befindet sich in Vorbereitung und wird an dieser Stelle verlinkt, sobald er online verfügbar ist.

* https://www.biooekonomie-bw.de/fachbeitrag/pm/jodid-aus-meeresalgen-beeinflusst-das-kuestenklima

Titelbild: pasja1000 von Pixabay.com

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Thorsten Walter

Mein Name ist Thorsten Walter. Ich bin Diplombiologe und arbeite nebenberuflich als Präventionspraktiker und Gesundheitsberater. Meine Aufgabe bei oceanBASIS ist der Bereich »actives«, also die Wirk- und Rohstoffe der Kosmetik.

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