Wolne rodniki

Wolne rodniki są to rodzaje chemiczne zawierające co najmniej jeden niesparowany elektron. Wykazują właściwości paramagnetyczne oraz (na ogół) bardzo dużą aktywność chemiczną. Wolne rodniki mogą być obojętne elektrycznie, posiadać ładunek ujemny (anionorodniki, np. anionorodnik ponadtlenkowy O2-.), lub dodatni (kationorodniki, np. kationorodnik benzenu C6H6.+).
Reakcje chemiczne z udziałem wolnych rodników noszą nazwę reakcji wolnorodnikowych (np. kraking, chlorowanie, reakcje fotochemiczne). Są to reakcje łańcuchowe, które ulegają przerwaniu wskutek rekombinacji, dysproporcjonowania i rozpadu wolnych rodników.
Obecność wolnych rodników stwierdzono m.in. w płomieniu, podczas naświetlania próbek nadfioletem lub promieniowaniem jonizującym albo działania ultradźwiękami. Wolne rodniki można również otrzymać przez bezpośrednią syntezę.
W organizmach żywych wolne rodniki spełniają rolę reaktywnych rodzajów chemicznych tlenowych. Poziom wolnych rodników w tkankach biologicznych wyznacza się najczęściej metodą "pułapkowania spinu elektronowego", stanowiącą rozszerzenie możliwości analitycznych spektrometrii elektronowego rezonansu paramagnetycznego.
Tzw. pułapki spinowe (najczęściej nitrony lub związki nitrozowe) tworzą z wolnymi rodnikami bardziej trwałe addukty, mające charakterystyczne widmo. W chemii organicznej pojęcie rodniki odnosi się także do produktów homolitycznego rozerwania wiązania kowalencyjnego.


Wolne rodniki – działanie w organizmie,
Wolne rodniki to atomy lub cząsteczki posiadające na zewnętrznej orbicie pojedynczy elektron. Dążąc do przyłączenia lub oddania elektronu wykazują dużą aktywność chemiczną utleniając każdy związek z którym mają kontakt. Obiektem ataków wolnych rodników w organizmie człowieka są głównie związki posiadające w cząsteczkach wiązania podwójne jak: białka, DNA lub nienasycone kwasy tłuszczowe wchodzące w skład błon komórkowych, lipidy (cholesterol) znajdujący się w mózgu, tkance nerwowej i w krwi.

Podczas utleniania lipidów powstają wolne rodniki lipidowe (nadtlenki lipidowe) wyzwalające niszczącą reakcją łańcuchową. Wolne rodniki powstają w organizmie w wyniku reakcji metabolicznych a zwłaszcza w procesie spalania tłuszczów nasyconych. Mogą również pochodzić z zewnątrz ze skażonego powietrza, dymu z papierosów, występują w zjonizowanym powietrzu, wysoko przetworzonej lub zepsutej żywności, lekach itp. Wolne rodniki tworzą się w wielu produktach spożywczych zawierających tłuszcze jak: wyroby cukiernicze o długich terminach przydatności do spożycia, produkty mięsne i roślinne. Dotyczy to szczególnie tłuszczów zawierających wielonienasycone kwasy tłuszczowe typu omega 6, które bardzo łatwo ulegają utlenieniu. Najwięcej tych kwasów zawiera olej kukurydziany i słonecznikowy a najmniej oliwa z oliwek i olej lniany. W produktach smażonych lub długo przechowywanych, tłuszcze ulegają szybkiemu utlenieniu i pokarmy te zawierają bardzo dużo wolnych rodników. Spożycie takich pokarmów jak chipsy, frytki, krakersy, ciastka, ciasto do pizzy, sosy sałatkowe itp. jest w Polsce powszechne, zwłaszcza wśród młodzieży i staje się niebezpiecznym dla zdrowia przyzwyczajeniem żywieniowym.

W każdej komórce ciała w reakcjach chemicznych uczestniczą cząsteczki tlenu z których pewna część nie ulega pełnej redukcji. Wytwarzają się wtedy wolne rodniki tlenu, z których największą reaktywność posiada rodnik hydroksylowy – OH. Powstaje on w wyniku reakcji nadtlenku wodoru (H2O2) z jonami miedzi lub żelaza. W wyniku uszkodzenia błony komórkowej komórka nie jest wstanie pełnić swych właściwych funkcji metabolicznych, uszkodzenia kodu genetycznego prowadzą do powstawania nowotworów, zaburzeń czynnościowych układu krążenia, mózgu i innych narządów. Utleniając cholesterol LDL powodują zmiany miażdżycowe w naczyniach krwionośnych nawet u osób młodych żyjących w warunkach skażonego środowiska i odżywiających się niewłaściwie. Uważa się że jest to główna przyczyna procesu starzenia się organizmu.
Wolne rodniki spełniają również ważne funkcje korzystne. Są używane przez ciała odpornościowe do niszczenia bakterii chorobotwórczych i utleniają substancje toksyczne. Makrofagi - komórki żerne układu odpornościowego - wytwarzają wolne rodniki i z ich pomocą niszczą niepożądane mikroorganizmy. Nasze organizmy wykształciły funkcje obronne przeciwko wolnym rodnikom. W komórkach wytwarzany jest glutation, który chroni je przed ich niszczącym działaniem wolnych rodników. Z wiekiem ilość glutationu jaką organizm może wytwarzać ulega zmniejszeniu i organizm staje się coraz bardziej bezbronny. Dlatego ważne jest spożywanie pokarmów zawierających, przeciwutleniacze czyli antyoksydanty pokarmowe.