Zaužijemo antioksidante, kot da so čarobni eliksir, ki nam lahko podaljša življenje. Vendar so v najboljšem primeru preprosto neučinkoviti in v najslabšem primeru lahko skrajšajo našo zemeljsko pot. Kolumnist BBC Future pojasnjuje, zakaj.
Linus Pauling se je hudo zmotil, ko se je v tradicionalnem zajtrku odločil spremeniti nekaj stvari.
Leta 1964 je pri 65 letih začel dodajati vitamin C pomarančnemu soku, ki ga je pil zjutraj.
Bilo je kot dodajanje sladkorja Coca-Coli, vendar je iskreno in celo preveč vneto verjel, da je koristno.
Pred tem so bili njegovi zajtrki komajda nenavadni. Edino, kar si zasluži posebno omembo, je, da je zajtrkoval zgodaj zjutraj, preden se je odpravil na delo v Caltech, tudi ob koncih tedna.
Bil je neumoren, njegovo delo pa izjemno plodno.
Pri 30 letih je na primer predlagal tretji temeljni zakon interakcije atomov v molekulah, ki temelji na principih kemije in kvantne mehanike.
Dvajset let pozneje je njegovo delo na strukturi beljakovin (gradniki vsega življenja) leta 1953 pomagalo Francisu Cricku in Jamesu Watsonu razvozlati strukturo DNK (ki kodira ta material).
Promocijski video:
Naslednje leto je Pauling prejel Nobelovo nagrado za kemijo za raziskovanje narave kemijskih vezi.
Nick Lane, biokemičar na University College London, je o njem zapisal v svoji knjigi Oxygen iz leta 2001: "Pauling … je bil kolos znanosti 20. stoletja, katerega delo je postavilo temelje sodobne kemije."
Toda takrat se je začela "starost vitamina C". Pauling je v svoji knjigi o uspešnosti iz leta 1970, kako živeti dlje in se bolje počutiti, izjavil, da lahko dopolnjevanje tega vitamina pomaga pri zdravljenju prehlada.
Dnevno je zaužil 18.000 mg (18 g) te snovi, kar je mimogrede 50-krat večja od priporočene dnevne vrednosti.
V drugi izdaji te knjige je bila gripa dodana na seznam bolezni, proti katerih se vitamin C učinkovito bori.
V osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko se je v ZDA začel širiti HIV, je Pauling izjavil, da lahko vitamin C pozdravi tudi virus.
Leta 1992 je revija Time pisala o svojih idejah, na naslovnici katerih je plapolal naslov "Resnična moč vitaminov". Označeni so kot zdravilo za bolezni srca in ožilja, katarakto in celo raka.
"Še bolj mamljiva je domneva, da vitamini lahko upočasnijo proces staranja," je zapisal članek.
Prodaja multivitaminov in drugih prehranskih dopolnil je porasla, prav tako kot Paulingova slava.
Vendar je njegov znanstveni ugled nasprotno trpel. Znanstvene študije v naslednjih nekaj letih so pokazale malo ali nič dokazov o koristih vitamina C in številnih drugih dodatkov.
Pravzaprav je vsaka žlička vitamina Pauling, dodana njegovemu pomarančnemu soku, bolj škodila kot pomagala njegovemu telesu.
Znanost ni samo ovrgla njegovih sodb, ampak se jim je zdela tudi precej nevarna.
Paulingove teorije so temeljile na dejstvu, da vitamin C spada med antioksidante - posebno kategorijo naravnih spojin, ki vključuje tudi vitamin E, beta karoten in folno kislino.
Nevtralizirajo zelo reaktivne molekule, znane kot prosti radikali, zato veljajo za koristne.
Leta 1954 je Rebecca Gershman, takrat na univerzi v Rochesteru v New Yorku, prvič ugotovila nevarnosti, povezane s temi molekulami.
Leta 1956 je njeno hipotezo razvil Denham Harman iz Laboratorija za medicinsko fiziko na kalifornijski univerzi v Berkeleyju, ki je izjavil, da so prosti radikali vzrok za uničenje celic, različne bolezni in navsezadnje staranje.
Skozi 20. stoletje so znanstveniki to temo še naprej raziskovali in kmalu so Harmanove ideje dobile splošno sprejetje.
Tako deluje. Proces se začne z mitohondriji, mikroskopskimi motorji znotraj naših celic.
Znotraj njihovih membran se hranila in kisik pretvorijo v vodo, ogljikov dioksid in energijo.
Tako nastane celično dihanje - mehanizem, ki služi kot vir energije za vse zapletene oblike življenja.
Puščajo vodni mlini
Ampak to ni tako preprosto. Ta postopek poleg hranil in kisika zahteva stalen pretok negativno nabitih delcev - elektronov.
Tok elektronov poteka skozi štiri beljakovine, ki jih najdemo v mitohondrijskih membranah, kar lahko primerjamo z vodnimi mlini. Tako sodeluje pri izdelavi končnega izdelka - energije.
Ta reakcija je v središču vseh naših dejavnosti, ni pa popolna.
Elektroni lahko "puščajo" iz treh celičnih mlinov in reagirajo z bližnjimi molekulami kisika.
Kot rezultat se tvorijo prosti radikali - zelo aktivne molekule s prostim elektronom.
Za povrnitev stabilnosti prosti radikali uničujejo sisteme okoli njih, pri čemer elektroni iz vitalnih molekul, kot sta DNK in beljakovine, ohranjajo svoj naboj.
Harman in mnogi drugi trdijo, da tvorba prostih radikalov, čeprav je majhna, postopoma poškoduje celotno telo, povzroča mutacije, ki vodijo do staranja in z njimi povezanih bolezni, kot je rak.
Skratka, kisik je vir življenja, lahko pa je tudi dejavnik staranja, bolezni in končno smrti.
Ko so bili prosti radikali povezani s staranjem in boleznimi, so jih gledali kot na sovražnike, ki jih bomo izgnali iz naših teles.
Leta 1972 je na primer Harman zapisal: "Zmanjšanje količine [prostih radikalov] v telesu naj bi zmanjšalo hitrost biološke razgradnje in s tem človeku omogočilo dodatna leta zdravega življenja. Upamo, da bo [ta teorija] privedla do plodnih poskusov, katerih cilj je povečati trajanje zdravega človeškega življenja."
Govoril je o antioksidantih - molekulah, ki odvzemajo elektrone od prostih radikalov in zmanjšujejo grožnjo, ki jo predstavljajo.
In poskusi, na katere se je upal, so bili skrbno izvedeni in ponavljani večkrat v nekaj desetletjih. Vendar njihovi rezultati niso bili zelo prepričljivi.
V 70. in 80. letih prejšnjega stoletja so na primer mišem - najpogostejšim laboratorijskim živalim - dali hrano ali injekcije, različna antioksidativna dopolnila.
Nekateri od njih so celo gensko spremenjeni, tako da so geni za določene antioksidante bolj aktivni kot pri običajnih laboratorijskih miših.
Znanstveniki so uporabili različne metode, vendar so dobili zelo podobne rezultate: presežek antioksidantov ni upočasnil staranja in ni preprečil bolezni.
"Nihče ni mogel zanesljivo dokazati, da lahko ti (antioksidanti) - Ed.) Podaljšajo življenje ali izboljšajo zdravje," pravi Antonio Henriquez iz Nacionalnega centra za raziskovanje bolezni srca in ožilja v Madridu, Španija. "Miše niso reagirale veliko na dodatke."
Kaj pa ljudje? Za razliko od naših manjših bratov znanstveniki ne morejo namestiti članov naše družbe v laboratorije, da bi spremljali njihovo zdravje skozi celo življenje in tudi izključili vse zunanje dejavnike, ki lahko vplivajo na končni rezultat.
Edino, kar lahko storijo, je organizirati dolgoročno klinično preskušanje.
Njeno načelo je zelo preprosto. Najprej morate najti skupino ljudi približno iste starosti, ki živijo na istem območju in vodijo podoben življenjski slog. Nato jih morate razdeliti v dve podskupini.
Prvi prejme dodatek za testiranje, drugi pa tableto ali placebo.
Da bi zagotovili čistost poskusa, nikomur ni treba vedeti, kaj natančno dobijo udeleženci pred koncem študije - tudi tisti, ki tablete izdajo.
Ta tehnika, znana kot dvojno slepo testiranje, velja za merilo v farmacevtskih raziskavah.
Od 70. let prejšnjega stoletja so znanstveniki izvedli številne podobne poskuse, s katerimi so želeli ugotoviti, kako dodatki antioksidantov vplivajo na naše zdravje in dolgo življenjsko dobo. Rezultati so bili razočarajoči.
Leta 1994 je bila na primer na Finskem organizirana študija, v kateri je sodelovalo 29.133 kadilcev, starih od 50 do 60 let.
V skupini z dodatki beta karotena se je pojavnost pljučnega raka povečala za 16%.
Podobne rezultate je dobila ameriška raziskava, v kateri so sodelovale ženske, ki so vstopile v obdobje po menopavzi.
10 dni so jemali folno kislino (vrsto vitamina B), nato pa se je njihovo tveganje za raka dojke povečalo za 20% v primerjavi s tistimi, ki dodatka niso jemali.
Od tam je samo še slabše. Študijo o več kot 1000 težkih kadilcih, objavljeno leta 1996, je bilo treba ustaviti približno dve leti pred rokom.
Po samo štirih letih jemanja dodatkov beta-karotena in vitamina A se je število pljučnega raka povečalo za 28%, umrlo pa za 17%.
In to niso samo številke. V skupini z dodatki je bilo vsako leto 20 smrti več kot pri skupini s placebom.
To pomeni, da je v štirih letih študije umrlo še 80 ljudi.
Njeni avtorji so zapisali: "Rezultati študije predstavljajo močan primer, da ne jemljemo beta karotenskih dopolnil, pa tudi beta karotena v kombinaciji z vitaminom A."
Usodne ideje
Seveda nam te omembe vredne študije ne dajejo celotne slike. Nekatera preskušanja so pokazala prednosti antioksidantov, zlasti v primerih, ko udeleženci niso mogli pravilno jesti.
Vendar pa ugotovitve znanstvenega pregleda iz leta 2012, ki temelji na 27 kliničnih preskušanjih učinkovitosti različnih antioksidantov, ne podpirajo slednjih.
V samo sedmih študijah je bilo ugotovljeno, da ima dopolnilo nekaj koristi za zdravje, kar zmanjšuje tveganje za srčno-žilne bolezni in rak trebušne slinavke.
Deset študij ni pokazalo nobenih koristi antioksidantov - rezultati so bili, kot da vsi bolniki prejemajo placebo (čeprav v resnici to seveda ni bilo tako).
Rezultati preostalih 10 raziskav so pokazali, da je bilo veliko bolnikov v bistveno slabšem stanju kot pred jemanjem antioksidantov. Poleg tega se je med njimi povečala pojavnost pljučnega raka in raka dojke.
"Predlog, da je dopolnilo z antioksidanti čarobno zdravilo, je popolnoma neutemeljen," pravi Henriquez.
Linus Pauling sploh ni vedel, da so njegove lastne ideje lahko smrtne.
Leta 1994 je pred objavo rezultatov številnih obsežnih kliničnih preskušanj umrl za rakom prostate.
Vitamin C sploh ni bil panaceja, čeprav je Pauling vztrajal do zadnjega diha. Toda, ali je njegova povečana poraba povezana z dodatnimi tveganji?
Ni verjetno, da bomo kdaj vedeli zagotovo. Vendar pa glede na to, da številna preskušanja povezujejo vnos antioksidantov z rakom, to ne gre povsem.
Na primer, raziskava ameriškega Nacionalnega inštituta za rak iz leta 2007 je pokazala, da imajo moški, ki so jemali multivitamin, dvakrat večje tveganje za smrt zaradi raka prostate kot tisti, ki tega niso storili.
Leta 2011 je podobna študija pri 35.533 zdravih moških ugotovila, da jemanje dodatkov z vitaminom E in selenom poveča tveganje za raka prostate za 17%.
Ker je Harman predlagal svojo znamenito teorijo prostih radikalov in staranja, so znanstveniki postopoma opustili jasno ločitev antioksidantov in prostih radikalov (oksidantov). Zdaj velja za zastarelo.
Antioksidant je samo ime, ki v celoti ne odraža narave določene snovi.
Vzemimo na primer Paulingov ljubljeni vitamin C. Ko ga pravilno odmerimo, nevtralizira visoko aktivne proste radikale, tako da odvzame iz njih proste elektrone. Postane "molekularni mučenec", sprejme udarec in zaščiti celice okoli sebe.
Vendar s sprejemom elektrona sam postane prosti radikal, ki lahko poškoduje celične membrane, beljakovine in DNK.
Kot je leta 1993 zapisal kemičar s hrano William Porter, so "[vitamin C] pravi dvolični Janus, dr. Jekyll in gospod Hyde, oksimoron antioksidantov."
Na srečo je v normalnih okoliščinah encim reduktaza sposoben obnoviti vitamin C v antioksidativnem videzu.
Kaj pa, če je toliko vitamina C, da ga encim preprosto ne prenese?
Kljub dejstvu, da takšna poenostavitev zapletenih biokemičnih procesov ni sposobna odražati bistva problema, rezultati zgornjih kliničnih študij kažejo, do česa lahko to privede.
Delite in vladajte
Antioksidanti imajo temno plat. Poleg tega tudi njihova svetla stran ne deluje vedno v naše dobro - glede na naraščajoče dokaze, da so prosti radikali pomembni tudi za naše zdravje.
Zdaj vemo, da prosti radikali pogosto delujejo kot molekularni glasniki, ki pošiljajo signale iz enega dela celice v drugega. Tako uravnavajo procese rasti, delitve in celične smrti.
Prosti radikali igrajo zelo pomembno vlogo v vsaki fazi obstoja celice. Brez njih bi celice še naprej nenadzorovano rasle in se delile - proces, imenovan rak.
Brez prostih radikalov bi tudi bolj verjetno prišlo do okužb. V stresnih razmerah, ki jih povzroča prodiranje neželenih bakterij ali virusov v človeško telo, se prosti radikali začnejo aktivneje proizvajati in delujejo kot tihi signal imunskega sistema.
Kot rezultat, celice v ospredju naše imunske obrambe - makrofagi in limfociti - začnejo deliti in se boriti proti težavi. Če gre za bakterijo, jo bodo pogoltnili, kot Pacman modri duh v priljubljeni računalniški igri.
Bakterije bodo ujete, vendar še vedno žive. Da bi to odpravili, prosti radikali spet delujejo.
Znotraj imunske celice se uporabljajo za točno tisto, za kar so dobili slab ugled: ubijanje in uničenje. Vsiljivec je raztrgan na koščke.
Zdrav imunski odziv je od začetka do konca odvisen od prisotnosti prostih radikalov v telesu.
Genetiki João Pedro Magalhães in George Church so leta 2006 zapisali: „Požar je nevaren, vendar so se ga ljudje naučili uporabljati v svoje dobro. Prav tako se zdi, da so celice lahko razvile mehanizme za nadzor in uporabo [prostih radikalov]."
Z drugimi besedami, ni se vredno znebiti prostih radikalov z antioksidanti.
"V tem primeru bomo brez obrambe pred nekaterimi okužbami," poudarja Enriquez.
Na srečo ima človeško telo sisteme, ki so odgovorni za ohranjanje stabilnosti biokemičnih procesov.
V primeru antioksidantov se presežek odstrani iz krvnega obtoka v urin. "Enostavno se izločajo iz telesa," pravi Cleva Villanueva iz Nacionalnega politehničnega inštituta v Mexico Cityju.
"Človeško telo ima neverjetno sposobnost, da vse uravnoteži, zato bodo učinki [dopolnjevanja] tako ali tako blagi in za to bi morali biti hvaležni," pravi Lane.
Začeli smo se prilagajati tveganjem, povezanim s kisikom, tudi ko so prvi mikroorganizmi začeli dihati ta strupeni plin in preprosta tabletka ne more spremeniti tistega, kar je nastalo v milijardah let evolucije.
Nihče ne more zanikati, da je vitamin C bistven del zdravega načina življenja, prav tako tudi vsi antioksidanti.
Ampak, razen če teh dodatkov ne predpiše zdravnik, je uživanje zdrave prehrane še vedno najboljši način za podaljšanje življenja.
"Jemanje antioksidantov je upravičeno le, če resnično primanjkuje določene snovi v telesu," pravi Villanueva. "Najbolje je, da antioksidante dobite iz živil, ki vsebujejo določen nabor antioksidantov, ki delujejo v kombinaciji."
"Prehrana, bogata s sadjem in zelenjavo, je ponavadi zelo zdrava," pravi Lane. "Ne vedno, ampak v večini primerov je tako."
Medtem ko koristi te diete pogosto pripisujemo antioksidantom, še vedno ni znano zdravo ravnovesje prooksidantov in drugih hranil.
Znanstveniki že desetletja poskušajo razumeti kompleksno biokemijo prostih radikalov in antioksidantov, v svoje raziskave so privabili na stotine tisoč prostovoljcev in porabili milijone za klinična preskušanja, vendar nam sodobna znanost še vedno nič ne ponuja, kot nasvet, ki ga poznamo že od šole: pojejte pet zelenjave ali sadje vsak dan.
Alex Riley