الحمد لله وكفى والصلاة والسلام على المصطفى القائل ما أنزل الله داء إلا وأنزل معه الدواء
ثم أما بعد .
نستعرض معكم اليوم موضوع مهم ألا وهو موضوع العدو الصامت العدو الخفي الذي يفتك بالصحة ( الجذور الحرة ) وكيفية مواجهته بمضادات الأكسدة بإذن الله.
قبل أن نبدأ بالموضوع علينا أن نجيب على بضع أسئلة ذهنياً:
1- هي الجذور الحرة, وما العوامل التي تؤدي لتشكلها في الجسم؟
2- ما هي الأدوار التي تقوم بها؟
ما المخاطر من وجودها في أجسامنا؟
محاور البحث:
تعريف الجذور الحرة, أدوارها, مخاطرها.
المركبات النباتية المضادة للأكسدة.
الآلية الكيميائية لعمل بعض مضادات الأكسدة ( هذا المحور تم إنجازه من قبل محمد زاهر البكور وفريد قباني).
تتعدد التعاريف المعطاة لكلمة الجذر الحر أو radical , ويمكننا أن نعطي الفكرة الأشمل بالقول:
هي عبارة عن جزيئات تتولد داخل الجسم بشكل ناقصٍ الالكترونات, ويسعى هذا الشكل لإكمال ما ينقصه من الكترونات بهجومه على مركبات تحوي على ذرات تمتلك كمَاً من الالكترونات.
فإذاً هذه المركبات تجول داخل الجسم وحالما ترى مركباً يعيد لها الاستقرار بمنحه الالكترونات لها , ترتبط به.
هذا الارتباط بوجود مفهوم الالكترونات يعني التفاعل وتغير بنية الجزيئة التي يرتبط بها الجذر الحر radical.
كيف تتولد الجذور الحرّة؟؟:
إذاً كل العوامل المذكورة في الشكل السابق, وأغلبها خارجية كالتلوث والإشعاعات...., تساهم في نشوء الجذور الحرة.
أهداف الجذور الحرة:
ما هي الجزيئات التي تعد هدفاً للجذور الحرة؟؟
تهاجم الجذور الحرة عدداً من المركبات والتي قد تكون وظيفية أو بنائية, فهي تهاجم:
- لبيدات الأغشية الخلوية, حيث تعمل على أكسدتها ( الجذر الحر هو جسم مؤكسد لأنه يكسب الكترونات).
وهذه المهاجمة تؤدي لمشاكل وخاصة في حالة الهجوم على لبيدات أغشية العصبونات.
- إن مهاجمة هذه المركبات تسهل وصول الجذور الحرة إلى داخل الخلايا لتهاجم مركبات أخرى ذات أدوار وظيفية هامة:
1- البروتينات والإنزيمات, والتفاعل معها قد يؤدي لخلل وظيفي معين.
2- الDNAوRNA , يعتبر أخطر ما تقوم به الجذور الحرة هو الارتباط بالحموض النووية, إذا أن هذا الارتباط يسبب تخرب في البنية ( قد يكون قطعاً لسلاسل النكليوتيدات )
ü إن تعديل بنية DNA أو RNA تؤدي إلى:
- ظهور ترجمة خاطئة........< انقسامات عشوائية.........< حدوث السرطانات.
- توليد الطفرات.
مضادات الأكسدة antioxidants:
هي المركبات التي ترتبط بالجذور الحرة, فتعمل على تقويضها, وتمنع بذلك التأثير الضار الذي تلحقه بالجسم.
تتمتع هذه المركبات بميزة أنها قابلة للأكسدة من قبل الجذور الحرة, وبهذا فهي تحمي المركبات العضوية في الجسم من الأكسدة.
تصنيف المركبات النباتية المضادة للأكسدة:
أولاً- المركبات الفينولية Phenolic compounds:
1- الفلافونوئيدات flavonoids:
هذه عبارة عن مركبات نباتية بحتة, عزل منها حتى الآن حوالي 4000 مركب.
تمتلك هذه المركبات نشاطاً مضاداً لحدوث الطفرات antimutagenic ولحدوث السرطان anticancer, نظراً لكون هذه المركبات مضادة للأكسدة بالدرجة الأولى.
نذكر منها: glabridine,quercetin,myricetin ,kaempherol,hesperetine.
تنتشر هذه المركبات في عدة فصائل نباتية, نذكر منها:
الفصلية الفولية fabaceae
الفصيلة السذابية rutaceae
الفصيلة المركبة asteraceae
الفصيلة الخيمية apiaceae
يعتبر صف الأنتوسيانيدات anthocyanidines الأهم من بين صفوف الفلافونوئيدات بما يخص التأثير المضاد للأكسدة.
حيث أن فعاليتها المضادة للأكسدة تفوق ب 150 مرة فعالية صفوف الفلافونوئيدات الأخرى.
- من أمثلتها:
ü السيانيدينcyanidin :الذي يعمل على حماية لبيدات الأغشية من الأكسدة, وفعاليته تعادل أربعة اضعاف فعالية الفيتامين E.
Pelargonidin: الذي يعمل على حماية الحمض الأميني التيروزين من الفعالية المؤكسدة لبعض المركبات.
Nasunin: هو مشتق لمركب delphinidin وهو المسؤول عن اللون البنفسجي الغامق لقشور نبات الباذنجان Solanum melongena
يعرف هذا المركب بأنه: Delphinidin-3-(p-coumaroylrutinoside)-5-glucoside
والذي يمنع لبيدات الأغشية الخلوية من الأكسدة وبشكل خاص الخلايا العصبية.
تتواجد الأنتوسيانيدينا ت بنسبة عالية في ثمار نبات البلسان sumbacus nigra
2 - التانينات Tanins:
لها تأثير مضاد للأكسدة ومنها:
التانينات القابلة للحلمهة والوحدات التي تدخل في تركيبها, كحمض الإلاجيك ellagic acid الذي يتواجد في ثمار نبات الفريز fragaria vesca
3 - التانينات المتكثفة والوحدات التي تدخل في تركيبها ( leucocyanidins)
مثل مركب epicatechin الذي يوجد في أوراق الشاي camellia sinensis.
الكومارينات coumarins:
تعمل ايضاً كمضاد أكسدة, ونذكر منها: Umbelliferone,meratorin
وقد تم إثبات فعالية مركبات فينولية أخرى كمضادة للأكسدة, مثل مركبات الكزانثونات xanthones ومنها مركب euxanthone الموجود في نبات visma Amazonica.
ثانياً- الكاروتينوئيدات carotenoids:
مجموعة هامة من المركبات, تتميز بالسلسلة الهيدروكربونية الطويلة الحاوية على عدة روابط مضاعفة.
تشتق من رباعيات التربين Tetraterpines, وقد تكون خطية فقط أو تحوي على حلقات و منها ما يملك مجموعات مؤكسدة.
تتواجد بشكل أساسي في المملكة النباتية وتلون العديد من الثمار والجذور والأزهار.
نذكر منها : β-carotene,zeaxanthine,cryptoxan thin
مركب الليكوبين lycopene المركب الكاروتينوئيدي الطليعة وهو عبارة عن سلسلة كربونية مؤلفة من 40 ذرة كربون و11 رابطة مضاعفة مترافقة تسبب وجود اللون الأحمر.
يعتبر هذا المركب مضاداً للسرطان من الطراز الأول, إذ أن لها قدرة فائقة على اصطياد الجذور الحرة بفضل الروابط المضاعفة التي يملكها.
يتواجد هذا المركب في :
ثمار نبات البندورة
Lycopersicum esculentum
http://majles.alukah.net/imgcache/2012/11/100.jpg
البطيخ الأحمر: Citrullus vulgaris, وكذلك يتواجد في العنب الأحمر.
ثالثاً- ثنائيات التربين Diterpenes:
تتمتع بعض مركبات ثنائيات التربين بتأثير مضاد للأكسدة مثل مركب erythroxydiol المعزول من نبات aquilaria agallocha
رابعاً- المركبات العضوية الكبريتية Organosulfur Compounds:
مثل مركب الآجون Ajoene ومشتقات الآليسين Allicin المتواجدة في نبات الثوم Allium
Sativum, والتي تملك خواص مضادة لحدوث الطفرات.
خامساً- الفيتامينات Vitamins:
نذكر منها:
- VA(retinol,retinal,retinoic acid): ينتج في الجسم عن بعض الكاروتينوئيدات النباتية, ويتواجد في الزبدة كمصدر حيواني.
- VE ( tocopherole): والذي يتواجد في العديد من الزيوت النباتية كزيت الصويا وزيت الفستق السوادني والذرة, كما يتواجد في الأفوكادو.
- Vc: ascorbic acid : يعتبر عامل مرجع وله دور هام في تقويض الجذور الحرة.
يمكن له أن يتحول في الجسم إلى الشكل المؤكسد Dihydro ascorbic acid والذي يستطيع عبور الحاجز الدماغي الشوكي.
ü يتواجد الفيتامين C في ثمار الورد البري أو النسريني Rosa canina
والنبات عبارة عن شجيرة يبلغ ارتفاعها 2-3 م, تنمو في الحقول والمزارع, زهرتها تتكون من خمسة سبلات وخمسة بتلات غالباً ما تكون بيضاء, وفي وسطها عدد كبير من الأسدية
آلية أكسدة اللبيدات:
لنتفق على الرموز التالية:
RH=polyunsaturated fats and saturated fats
R'=radical
ROO'=peroxal radical
إن وجود الجذور الحرة radicals (R' ) في الأنظمة الحيوية والحاوية على مركبات دسمة عديدة اللااشباع polyunsaturated fats و على مركبات مشبعة ( RH) والتي تكون عرضة للأكسدة, يعتبر خطيراً لأن إنتاج هذه الجذور عندها سيزداد خلال سلسلة من الآليات تتدخل فيها مركبات تدعى peroxal radicals (ROO.)
وعلى الرغم من ذلك فإن هذه السلسلة من التفاعلات تنتهي حين يرتبط جزيئتان من ROO. ليتشكل مركبات غير راديكالية nonradicals
وخلال المرور بهذه التفاعلات تحصل عمليات تحطم اللبيدات غير المشبعة ويعتمد حجم هذا الضرر على طول سلسلة التفاعلات الحاصلة.
كيف تبدأ هذه التفاعلات:
ý المرحلة الأولى:
المباشرة تبدأ مع تشكل R' ( والذي يمكن أن يتشكل بوجود عوامل خارجية – إشعاعية مثلاً).
ý المرحلة الثانية:
يتفاعل الجذر الحر مع الأوكسيجين ليعطي peroxal radical , وهذا التفاعل يجري سريعاً في الجسم.
R' + O2 --------> ROO' (fast)
ويأتي المركب الناتج عن التفاعل ليمارس تأثيره على المركبات الهيدروكربونية في الجسم
يتم التجريد من ذرة H ونلاحظ أن محصلة مثل هذه التفاعلات جذور حرة جديدة تبدأ كل واحدة منها سلسلة تفاعلات منفصلة:
ROO' + RH -----------> ROOH + R'
ý المرحلة الثالثة: نهاية السلسة:
ROO' + ROO' -----------> inactive products
إن سلسلة التفاعلات السابقة يمكن تحطيمها وتثبيطها بإضافة كمية صغيرة من مضادات الأكسدة
آلية عمل المركبات الفينولية على الجذور الحرة:
ليكن لدينا مركب فينولي, في حال وجود peroxal radical يتفاعل معه الفينول ويعطي النواتج التالية:
ArOH + ROO' --------------> ArO' + ROOH
إن مركب ArO' يعد غير نشط تجاه أي ركيزة أو تجاه الأكسدة بواسطة الأوكسيجين.
لذلك فإن الفرصة تصبح مهيئة أكثر للارتباط ب ROO' كي يعطي مركب غير فعال:
ROO' + ArO' -------------> inactive products
آلية عمل الكاروتينوئيدات على الجذور الحرة:
β-carotene + ROO' ---------> β –car'
يتفاعل المركب الناتج والحاوي على جذر حر بسرعة مع الأوكسيجين ليشكل سلسلة جديدة تحمل peroxidal radical
β –car'+ O2 -------------> β –car-OO'
إن المركب الناتج عن هذا التفاعل يمكن أن تطرأ عليه الأكسدة, ولكن هناك نقطة علينا معرفتها.
إن درجة الأكسدة هنا تعتمد على ضغط غاز الأوكسجين الموجود, حيث أن جزيئة β –car' تكون مثبتة بالطنين.
إن انخفاض ضغط O2 يؤدي لانزياح التوازن في اتجاه تشكل β –car' ويخفض تركيز β –car-OO'
عندها سيتفاعل β –car' مع ROO' ليعطي المركبات الغير فعالة.
من هنا نستنتج أن المعادلة السابقة تعد المفتاح الأساسي في تحديد الفعالية المضادة للأكسدة التي يقوم بها الكاروتين.
هذا المخطط يوضح العلاقة بين تركيز الكاروتين ودرجة الأكسدة بتغير ضغط غاز الأوكسجين ( آلية معقدة):
