Mnogi prirodni procesi u organizmu (disanje, varenje, metabolizam alkohola i lekova, sagorevanje masti za stvaranje energije i dr.) proizvode materije koje se nazivaju slobodni radikali. Male ili umerene količine slobodnih radikala korisne su za organizam. Oni imaju signalne funkcije u raznim ćelijama i pomažu uništavanju bakterija u imunskim ćelijama. Slobodni radikali koji uglavnom sadrže kiseonik (eng. reactive oxigen species – ROS) imaju nesparene elektrone. “Glad” za elektronima ih čini veoma reaktivnim, pa ih uzimaju od raznih molekula ( dezoksiribonukleinske kiseline – DNK, proteina, masti). Na taj način oštećuju ćelije.

Ljudski organizam poseduje antioksidantne sisteme koji neutrališu slobodne radikale. Ako ti sistemi ne rade na zadovoljavajući način, slobodni radikali dovode do razaranja ćelijske membrane, blokiraju rad važnih enzima, normalnu ćelijsku deobu, stvaranje energije, uništavaju dezoksiribonukleinsku kiselinu (DNK). Velika količina slobodnih radikala dovodi do oštećenja i smrti ćelija, doprinoseći razvoju raznih bolesti – raka, šloga, infarkta, dijabetesa, neurodegenerativnih oboljenja i dr. Za mnoge tipove kancera smatra se da, u početnom stadijumu, slobodni radikali oštećuju DNK, što dovodi do mutacija, aktivacije onkogena i razvoja oboljenja. Slobodni radikali učestvuju u patološkom funkcionisanju imunskog sistema kod autoimunih oboljenja i uzrokuju alergijska oboljenja, kao što su astma, atopični dermatitis i alergije na hranu. Slobodni radikali su ključni za starenje ćelija tako što oštećuju mitohondrije i smanjuju regenerativni kapacitet ćelija.

Oksidativni stres je neravnoteža između proizvodnje slobodnih radikala u ćelijama i sposobnosti organizma da detoksikuje njihove štetne efekte putem antioksidantnih sistema koje stvara organizam ili antioksidantnih materija koji se unose putem hrane. Oksidativni stres praktično dovodi do mikrointoksikacije organizma. Stoga, kontinuirana proizvodnja slobodnih radikala mora da se drži pod kontrolom smanjenjem faktora rizika koji dovode do njihove povećane proizvodnje. Antioksidantne materije sprečavaju formiranje slobodnih radikala i popravljaju oštećenja koja nastaju u oksidativnim procesima.

Faktori koji dovode do povećane proizvodnje slobodnih radikala mogu biti spoljašnji i unutrašnji. U spoljašnje faktore ubrajaju se hemijsko zagađenje životne okoline, razne toksične materije koje se unose putem hrane (npr. pesticidi, teški metali), prerađena i brza hrana, UV zračenje, radijacija i dr. Unutrašnji faktori su povezani sa procesima ćelijskog metabolizma u kojima su antioksidantni sistemi preopterećeni ili sa bolestima u kojima se stvara veća količina slobodnih radikala. Iscrpljujuće vežbanje u teretanama takođe dovodi do značajnog oksidativnog stresa, dok umerena fizička aktivnost popravlja antioksidantni status u organizmu.

Antioksidanti koji neutrališu slobodne radikale mogu, takođe, biti unutrašnji i spoljašnji. Unutrašnji antioksidati se sintetišu u organizmu. Dele se na enzimske (superoksid dismutaza, glutation reduktaza, glukozo-6-fosfat dehidrogenaza) i ne-enzimske (glutation, alfa- lipoinska kiselina, koenzim Q10, melatonin). Egzogeni antioksidanti ne mogu se sintetisati u telu i unose se putem hrane (vitamin C, vitamin E, polifenoli, karotenoidi, katehini, flavonoidi). Najvažniji minerali koji ulaze u sastav antioksidantnih enzima su selen, bakar, cink i mangan, te se mora voditi računa o njihovom adekvatnom unosu.

Slobodni radikali imaju manjak elektrona, pa stoga manje negativno naelektrisanje. Sa druge strane, antioksidantne materije su donori elektrona pa je samim tim njihovo negativno naelektrisanje veće. Ukupan odnos naelektrisanja svih struktura u ćelijama čini redoks potencijal koji se meri u milivoltima. Slobodni radikali značajno doprinose povećanju redoks potencijala, što znači povećanom oksidativnom statusu ćelije. Mnogi naučnici su proučavali uticaj redoks potencijala na ćelijske procese. U radu Sarsour HB i saradnika (Antioxidants and Redox Signaling, 2009, 11:12, 2985–3011.) navodi se da se povoljni procesi u ćelijama (deoba, diferencijacija tkiva) dešava pri negativnijem redoks potencijalu, dok smrt ćelija i razvoj raznih oboljenja korelira sa višim redoks potencijalima, odnosno većem stepenu oksidacije (što se može videti na slici preuzetoj iz ovog rada).

Poslednjih decenija smo izloženi daleko većem oksidativnom stresu u odnosu na ranije istorijske epohe, usled hemijskog zagađenja životne okoline, povećanog UV zračenja, industrijske prozvodnje hrane koja u sebi sadrži veliki broj hemikalija, od kojih mnoge mogu delovati štetno na organizam, pa i od psihološkog stresa uzrokovanog modernim stilom života.

Prekomerni unos hrane i smanjena fizička aktivnostpovećavaju količinu masnoća i glukoze u ćelijama. To, takođe, dovodi do povećane proizvodnje slobodnih radikala, tj. do oksidativnog stresa.

Osnovno je pitanje kako smanjiti oksidativni stres i ubrzati detoksikaciju organizma?

  • birati prirodnu hranu i vodu
  • konzumirati raznovrsne namirnice i jesti što više povrća i voća zbog bogatstva mineralima, vitaminima i antioksidantima, a upotrebljavati i dodatke ishrani po potrebi
  • obezbediti kontinuiranu hidraciju organizma (najmanje 2 L/dan žene; 2,5 L/dan muškarci)
  • uvesti redovnu fizičku aktivnost umerenog intenziteta
  • uspostaviti optimalnu telesnu masu
  • uzdržavati se od uticaja duvanskog dima i drugih štetnih navika

Za sniženje celokupnog redoks potencijala u organizmu može se koristiti elektrolizovana redukovana alkalna voda za piće (ERAW), bogata elektronima, koja se proizvodi iz česmenske vode u specijalno dizajniranim aparatima japanske tehnologije.