Rola witaminy E

W 1968 roku witamina E została oficjalnie włączona do listy niezbędnych witamin dla człowieka. Naukowcy i dietetycy docenili jej działanie antyoksydacyjne, które w głównej mierze opiera się na zwalczaniu wolnych rodników. Tym terminem określa się atom lub cząsteczkę zdolną do samodzielnego istnienia, mającą jeden lub więcej niesparowanych (pojedynczych, bez pary) elektronów(e-). Obecność takich elektronów sprawia, że wolne rodniki charakteryzują się wysoką reaktywnością. Dążąc do sparowania elektronów (pozbycia się nadmiernego lub przyłączenia e- od innej cząsteczki) zazwyczaj szybko wchodzą w reakcje z innymi cząsteczkami.

Źródłami wolnych rodników są najczęściej czynniki fizyczne: promieniowanie jonizujące, ultradźwięki, promieniowanie nadfioletowe i światło, a także czynniki chemiczne: metale, toksyny, środki ochrony roślin. Wolne rodniki powstają w organizmie człowieka w procesie oddychania komórkowego (proces ma na celu uzyskanie energii) oraz w wielu reakcjach enzymatycznych np. przemiany biochemiczne leków w wątrobie.

Poniżej podano przykłady najczęściej występujących wolnych rodników:

Anionorodnik ponadtlenkowy(O2)●-
Rodnik wodoronadtlenkowy (HO2)●-
Nadtlenek wodoru H2O2
Rodniki organiczne RH●
Rodnik hydroksylowy (HO)●
Tlenek azotu NO●
Tlen singletowy 1o2
Rodnik nadtlenkowy k. tł. LOO●

Właściwości przeciwutleniające( antyoksydacyjne) witaminy E wynikają z obecności ugrupowania hydroksylowego (-OH) w pozycji 6 pierścienia (głowy). Atom wodoru obecny w tej grupie uczestniczy w redukcji aktywności tlenu singletowego oraz w hamowaniu tworzenia się rodników nadtlenkowych kwasów tłuszczowych (LOO• ), które w głównej mierze są odpowiedzialne za utlenienie (peroksydację lipidów):

LOO. (rodnik nadtlenkowy kw. tł) + TOH (tokoferol) = LOOH (kwas tłuszczowy) + TO. (rodnik tokoferylowy)

Rodnik tokoferylowy (TOK-O• ) jest stosunkowo mało reaktywny i nieszkodliwy dla organizmu człowieka. Może on wejść w reakcję z kolejnym wolnym rodnikiem:

TO. + LOO. + H+ = LOOH + TOH

lub ulec redukcji pod wpływem innych związków o działaniu antyoksydacyjnym (kwasu askorbinowego- Wit. C, glutationu, ubichinonu- koenzym Q10):

TO. + ASC (Wit. C) = TOH + ASC-H.

Olbrzymią rolę odgrywa obecność witaminy E w strukturach komórkowych, które zawierają znaczne ilości wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (np. błony komórkowe, otoczki mielinowe neuronów) oraz w tych, które narażone są na duże stężenia tlenu (np. błony erytrocytów czy komórki nabłonka dróg oddechowych).

Wielonienasycone kwasy tłuszczowe są bardzo wrażliwe na atak wolnych rodników, ponieważ w swojej strukturze zawierają nienasycone(podwójne) wiązania, będące źródłem potrzebnych elektronów. Wolne rodniki „zabierają” ten element cząsteczki, w wyniku czego powstaje rodnik peroksylowy zdolny do reakcji z innym kwasem tłuszczowym. W ten sposób tworzy się swoisty łańcuch destrukcyjny mogący doprowadzić do znacznych uszkodzeń w organizmie żywym.

Witamina E, niczym patrol, stoi na straży utrzymania odpowiedniego porządku. Jak już zostało wspomniane, całą jej cząsteczkę można podzielić na dwie części: hydrofobową („ogon”) i hydrofilową( „głowa”). Taka budowa zapewnia zdolność do integracji z lipidową błoną komórkową organizmu człowieka. Hydrofobowy fragment witaminy E wbudowuje się głębiej pomiędzy „ogony” kwasów tłuszczowych błony, natomiast hydrofilowa głowa znajduje się bliżej powierzchni. Dzięki takiemu rozwiązaniu tokoferol nie tylko chroni błonę komórki przed atakiem wolnych rodników, ale równocześnie stabilizuje całą strukturę (rys.3).