Antioxidantien: unser natürlicher Schutz gegen freie Radikale und oxidativem Stress

Antioxidantien sind in aller Munde und haben einen sehr gesunden Ruf. Doch was sind diese Antioxidantien eigentlich und was bewirken sie in Deinem Körper? Sind sie wirklich so gesund? All das und vieles mehr erfährst Du hier.

 

Was sind Antioxidantien?

Antioxidantien sind Teil eines Schutzmechanismus Deines Körpers, der Deine Zellen vor oxidativen Schädigungen schützt. Durch verschiedene Stoffwechselprozesse entstehen besonders reaktionsfreudige Moleküle, die vor allem die Zellmembranen, Proteine und die DNA durch Oxidation schädigen können. Deswegen werden sie reaktive Sauerstoffspezies (ROS) genannt.

Antioxidantien verhindern die schädigende chemische Reaktion der ROS. Viele Pflanzen sind reich an Antioxidantien und können so den antioxidativen Schutzmechanismus Deines Körpers stärken.

 

Welche Antioxidantien findest Du in der Nahrung?

Zu den bekanntesten Antioxidantien, die Du in der Nahrung findest, zählen:

• Vitamin C
• Vitamin A (beta-Carotin)
• Tocopherole (Vitamin E)
• Sekundäre Pflanzenstoffe wie Flavonoide und Carotinoide
• Cumarin (in Zimt)
• Allicin (in Knoblauch, Zwiebeln, Porree)
• Astaxanthin (in Algen, Krebstieren und Lachs)
• Spurenelemente wie Selen, Mangan und Zink

Was sind freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies?

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) werden oft vereinfacht als Sauerstoffradikale bezeichnet. Sie sind eine Gruppe von sehr reaktionsfreudigen Sauerstoffverbindungen, von denen chemisch gesehen nur ein Teil zu den Radikalen zählt. Dennoch wird im Zusammenhang mit Antioxidantien der Begriff „freie Radikale“ häufig synonym zur Bezeichnung „reaktive Sauerstoffspezies“ gebraucht.

Freie Radikale besitzen im Gegensatz zu den anderen ROS ungepaarte Elektronen, wodurch sie chemisch instabil sind. Diese chemische Instabilität macht sie besonders reaktiv. So wie es gefährliche ROS gibt, die keine Radikale sind, gibt es jedoch auch ungefährlichere Radikale. Selbst reiner Sauerstoff ist in seiner Grundform ein Radikal. Aus diesen Gründen ist die Bezeichnung „ROS“ wesentlich genauer als die Bezeichnung „freie Radikale“, wenn es um oxidativen Stress geht.

ROS besitzen ein hohes Potential mit anderen Molekülen chemisch zu reagieren. Dabei übernehmen ROS Elektronen der anderen Moleküle. Eine Oxidation bezeichnet die Abgabe von Elektronen. ROS oxidieren also die anderen Moleküle.

 

Wie entstehen ROS?

Die Entstehung von ROS ist ein ganz natürlicher Prozess. Die Mitochondrien, die Kraftwerke Deiner Zellen, produzieren ROS während der Zellatmung zwangsläufig als Nebenprodukt. Darüber hinaus benötigen Deine Zellen ROS aber auch für verschiedene lebensnotwendige Prozesse. So dienen ROS als wichtige Signal- und Botenstoffe. ROS können in niedrigen Konzentrationen sogar Deine Gesundheit fördern.

Wenn jedoch aus irgendwelchen Gründen zu viel ROS entsteht, ist dies schädlich für Deinen Körper. Wie schädlich reaktive Sauerstoffspezies sein können, zeigt das Immunsystem. Es nutzt nämlich Sauerstoffradikale zum Abtöten von Bakterien, Parasiten und bestimmten Tumorzellen. Diese können an der falschen Stelle oder im Übermaß ausgeschüttet ebenso körpereigene, gesunde Zellen schädigen.

 

Was ist oxidativer Stress?

Eine übermäßige Produktion von ROS wird als oxidativer Stress bezeichnet. Oxidativer Stress ist daher immer schlecht und sollte auf ein Minimum reduziert werden. Im Körper natürlich vorkommende Antioxidantien wirken dem oxidativen Stress entgegen. Doch manchmal kann es hilfreich sein, dem Körper vermehrt Antioxidantien zur Verfügung zu stellen. Das gelingt beispielsweise durch eine gesunde Ernährung.

 

Wie kommt oxidativer Stress zustande und was sind die Folgen?

Bestimmte Faktoren wie ungesunde Ernährung, Rauchen, Bluthochdruck und Diabetes erhöhen den oxidativen Stress. Sie sind als Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bekannt. Denn durch den oxidativen Stress verengen sich Blutgefäße und die Blutgerinnung nimmt zu. Zudem können sich die Gefäßwände verdicken und eine Atherosklerose kann entstehen. Das Risiko für Schlaganfall, Herz-Kreislauf- und Gefäßerkrankungen steigt also durch oxidativen Stress.

Aber nicht nur die Gefäße sind von oxidativem Stress betroffen. Oxidativer Stress ist für alle Zellen Deines Körpers schädlich. Oxidativer Stress wird auch mit dem Altern, neurodegenerativen und neurologischen Erkrankungen sowie mit Krebs in Verbindung gebracht.

Was bewirken Antioxidantien im Körper?

Antioxidantien unterbrechen die schädlichen Reaktionen, die durch ROS ausgelöst werden. Sie dienen dabei als Radikalfänger, Reduktionsmittel oder als Enzym, das ROS umwandelt. Als Radikalfänger stoppen Antioxidantien eine Kettenreaktion, die ansonsten immer weiter zur Bildung neuer Radikale führen würde. Antioxidantien, die als Reduktionsmittel wirken, werden gegenüber anderen Molekülen von ROS als Reaktionspartner bevorzugt.

Einige ROS können Elektronen regelrecht aus anderen Molekülen herausreißen und diese so zur Oxidation zwingen. Das macht ROS derart aggressiv. Antioxidantien verhindern diese durch ROS vermittelte Oxidation auf unterschiedliche Weise.

 

Wie wirken Reduktionsmittel antioxidativ?

Einige Antioxidantien wie Vitamin C können sehr leicht oxidiert werden, leichter als das Molekül, das geschützt werden soll. ROS erhält also Elektronen vom Antioxidans und verschont sozusagen das für die Zelle überlebenswichtige Molekül. Da die Aufnahme von Elektronen als Reduktion bezeichnet wird, ist das Antioxidans in diesem Fall ein Reduktionsmittel, das ROS chemisch reduziert.

 

Was sind Radikalfänger?

Als Radikalfänger dienen Antioxidantien wie Tocopherole. Sie übernehmen die ungepaarten Elektronen der Radikale und werden so selbst zu einem Radikal. Allerdings bilden sie aufgrund ihrer chemischen Struktur ungefährlichere Radikale, die wenig reaktiv und somit unschädlich sind. Sie gehören folglich nicht zu den ROS.

 

Was machen antioxidative Enzyme?

Darüber hinaus besitzt Dein Körper antioxidative Enzyme, die ebenfalls als Antioxidantien bezeichnet werden. Sie bauen überschüssige ROS so ab, dass harmlosere Verbindungen entstehen. Damit die Enzyme richtig funktionieren können, benötigen sie Spurenelemente wie Selen, Mangan und Zink. Wenn diese Spurenelemente also nicht ausreichend vorhanden sind, steigert das den oxidativen Stress. Denn die Enzyme können nur weniger ROS abbauen und das Gleichgewicht verschiebt sich zugunsten von ROS.

Warum sind Antioxidantien so wichtig?

Das richtige Verhältnis von Antioxidantien zu ROS ist entscheidend. Wenn Dein Körper nicht genügend Antioxidantien zur Verfügung hat und ROS die Überhand gewinnt, nehmen Deine Zellen ernsthaften Schaden. Auf Dauer können so Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und neurodegenerative Erkrankungen entstehen. Andererseits verdeutlichen wissenschaftliche Studien, dass auch Antioxidantien im Übermaß schädlich sein können.

 

Wie gesund sind Antioxidantien?

Über die gesundheitsfördernde Wirkung von Antioxidantien, die über Gemüse und Obst aufgenommen werden, herrscht Einigkeit. Kritisch sehen einige Wissenschaftler die Einnahme von hochdosierten Nahrungsergänzungsmitteln. Bevor eindeutige wissenschaftliche Ergebnisse zu möglichen gesundheitsfördernden oder sogar schädlichen Wirkungen eines jeden Antioxidans vorliegen, vergeht wohl noch einige Zeit.

Schließlich ist gerade bezüglich Nahrungsergänzungsmitteln zu beachten, dass Antioxidans nicht gleich Antioxidans ist. Oft ist lediglich von Antioxidantien allgemein die Rede, ohne weiter zu differenzieren. Dabei zeigen wissenschaftliche Erkenntnisse durchaus unterschiedliche Tendenzen. Außerdem lassen schon die verschiedenen Wirkungsweisen vermuten, dass nicht einfach alle Antioxidantien in einen Topf geworfen und entweder nur bejubelt oder nur verteufelt werden können.

 

Ein paar positive Beispiele aus der Antioxidans-Forschung

Im Fall der sekundären Pflanzenstoffe wie Flavonoide überwiegen laut Wissenschaftlern die positiven Einflüsse auf die Gesundheit. Bei der Kakaopflanze gibt es beispielsweise Hinweise dafür, dass die darin enthaltenen Flavonoide als Antioxidans förderlich für die Gesundheit sind.¹ So sollen sich Flavonoide unter anderem positiv auf das Herz-Kreislauf-System auswirken.^{2, 3}

Im Allgemeinen sind sich die Wissenschaftler bezüglich der Flavonoide nicht einig, ob die Wirkung zweifelsfrei antioxidativ zustande kommt oder doch auf anderem Weg. Letztlich ist für Deine Gesundheit aber lediglich entscheidend, dass die Flavonoide ihre Wirkung entfalten.

Das Antioxidans Curcumin, das in Kurkuma enthalten ist, hat ebenfalls einen guten Ruf. Wissenschaftler sehen im Curcumin eine schützende Wirkung für die Nierenfunktion und schreiben sie den antioxidativen Eigenschaften von Curcumin zu.⁴ Zudem soll Curcumin bei Diabetes hilfreich sein. Es soll den Blutzuckerspiegel senken und eine Insulinresistenz verbessern.⁵

Ein weiteres Beispiel ist das Polyphenol Epigallocatechingallat (EGCG) aus grünem Tee. Es soll das Wachstum von Krebszellen einschränken, das Herz-Kreislauf-System stärken und das Nervensystem schützen können. Entscheidend ist den Forschern zufolge wie immer die Dosierung.⁶

Was ist das Besondere am Ironman-Antioxidans Astaxanthin?

Unter Ironman-Sportlern ist Astaxanthin sehr beliebt, um sich vor den starken Sonnenstrahlen auf Hawaii zu schützen. Als Antioxidans soll Astaxanthin die Haut vor den schädigenden Wirkungen der UV-Strahlen bewahren. Manche behaupten sogar, Astaxanthin sei effektiver als Sonnencremes, da Astaxanthin von innen heraus wirken soll und nicht durch Wasser oder Reibung abgetragen werden kann.

Um für diese Wirkung genügend Astaxanthin aufzunehmen, müsstest Du etwa anderthalb Kilo Lachs essen. Da das doch etwas schwer umzusetzen ist, schwören viele Ironman-Sportler auf Astaxanthin als Nahrungsergänzungsmittel. Eine kürzlich veröffentlichte Studie kam zu sehr vielversprechenden Ergebnissen. Diese sieht in Astaxanthin ebenfalls eine protektive Wirkung vor UV-Strahlung.⁷

Was kann Astaxanthin noch?

Nach aktueller Studienlage weist Astaxanthin eine Reihe weiterer positiver Eigenschaften auf. Studien mit Mäusen liefern Hinweise dafür, dass Astaxanthin Stoffwechsel, Leistungsfähigkeit und Erholung während beziehungsweise nach einem Training verbessern könnte. Es gibt allerdings noch keine zufriedenstellenden Studien mit Menschen, die diese Wirkung von Astaxanthin bestätigen.⁸

Darüber hinaus soll Astaxanthin laut verschiedenen Studien das Schlaganfallrisiko und Herz-Kreislauf-Erkrankungen reduzieren.⁹ Ebenso vermuten Wissenschaftler, dass Astaxanthin neuroprotektive Eigenschaften besitzt. Diese könnten bei unterschiedlichen neurologischen Erkrankungen einen positiven Effekt erzielen.¹⁰ Zudem soll Astaxanthin Forschern zufolge stimulierend auf das Immunsystem wirken, das Diabetesrisiko senken und sogar Krebs abschwächen können.¹¹

Welche Nachteile haben Antioxidantien?

Ein wohlbedachter Umgang mit Antioxidantien ist in jedem Fall Pflicht. Denn Antioxidantien können nicht unterscheiden, ob ROS gerade einer wichtigen Funktion nachkommt oder Schaden anrichtet. Sie machen ROS so oder so funktionslos.

Daher dürfen Antioxidantien nicht im Übermaß und wahllos eingenommen werden und das Gleichgewicht Deiner Zellen stören. Schließlich ist wie so oft gerade das richtige Gleichgewicht wichtig, damit Du die besten Vorteile für Deine Gesundheit erhältst.

Vor allem beta-Carotin und Tocopherole stehen im Verdacht, in hohen Dosierungen die Sterblichkeit zu erhöhen.¹² Beta-Carotin soll in hoher Dosierung besonders bei Rauchern Lungenkrebs und Magenkrebs fördern.¹³ Innerhalb der Gruppe der Tocopherole gehen Forscher jedoch davon aus, dass es Unterschiede gibt. Sie vermuten, dass gamma- und delta-Tocopherol Krebs vorbeugt, während alpha-Tocopherol in hohen Konzentrationen Krebs verstärken kann.¹⁴

 

Wie kannst Du oxidativen Stress vermeiden?

Optimal ist es natürlich, oxidativen Stress von vornherein einzuschränken. Rauchen, Alkohol und ungesundes Essen solltest Du deshalb möglichst meiden. Je weniger, desto besser. Außerdem solltest Du starker UV-Strahlung aus dem Weg gehen. Nutze für die Vitamin-D-Produktion im Sommer am besten die Sonne am Morgen oder späten Nachmittag und verwende ansonsten einen guten Sonnenschutz.

 

Einnahme von Antioxidantien

Es wird allgemein empfohlen, Antioxidantien über frisches Obst und Gemüse zu sich zu nehmen. Auf diese Weise ist es schwer, Antioxidantien überzudosieren. Dennoch kann es Gründe geben, zu antioxidativen Supplements zu greifen.

Dazu gehören beispielsweise das Vollbringen körperlicher Höchstleistung oder eine erhöhte UV-Strahlungsexposition. Denn dabei entstehen vermehrt ROS und folglich oxidativer Stress. Hingegen kurbelt moderates Training Wissenschaftlern zufolge auch Deine körpereigenen Antioxidantien an, so dass das Gleichgewicht zwischen ROS und Antioxidantien weiterhin erhalten bleibt.¹⁵

Welche Lebensmittel enthalten viele Antioxidantien?

So gut wie jedes Obst und Gemüse enthält Flavonoide, von denen sehr viele eine antioxidative Wirkung besitzen sollen. Hinzu kommt eine Reihe von weiteren antioxidativen Substanzen, die für bestimmte Pflanzen charakteristisch sind. Daher ist es besonders empfehlenswert, möglichst abwechslungsreich Obst und Gemüse zu kombinieren. Schön bunt sollte es idealerweise sein.

Beispielsweise ist grüner Tee reich an Polyphenolen, die zu den sekundären Pflanzenstoffen gehören und antioxidativ wirken sollen. Das Antioxidans Astaxanthin ist in der Blutregenalge, aber aufgrund der Nahrungskette auch in Krebstieren und Lachs enthalten. Knoblauch und andere Zwiebelgewächse versorgen dich mit Allicin, das für seine antioxidative Wirkung und für den gesunden Ruf von Knoblauch und Co. bekannt ist.

Worauf musst Du bei Antioxidantien als Nahrungsergänzungsmittel achten?

Bei einem erhöhten Bedarf für Antioxidantien, den Du nicht über eine gesunde Ernährung decken kannst, können Dir Nahrungsergänzungsmittel mit Antioxidantien helfen. Du solltest allerdings darauf achten, welche Antioxidantien Du zu Dir nimmst und nicht zu viele einzunehmen. Denn die Studienlage zu Antioxidantien ist insgesamt noch recht kontrovers und spricht aktuell dafür, dass abhängig vom Antioxidans zu viel und zu wenig davon Schäden verursachen kann.

[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18830150
[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26348767
[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22301923
[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24191240
[5] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5954291/
[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5572593/
[7] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29941810
[8] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5778137/
[9] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28983399
[10] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26378548
[11] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3917265/
[12] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22419320
[13] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19876916
[14] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22490437
[15] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29713940