Antyoksydanty: wzmacniacze smaku i zdrowia

Czym są antyoksydanty

Antyoksydanty to cząsteczki zdolne zapobiegać utlenianiu innych cząsteczek lub je opóźniać. Utlenianie to proces chemiczny, który może wytwarzać wolne rodniki i prowadzić do reakcji łańcuchowych uszkadzających komórki żywych organizmów. Antyoksydanty zatrzymują te reakcje łańcuchowe, usuwając pośrednie wolne rodniki i hamując inne reakcje utleniania, ponieważ same ulegają utlenieniu. W rezultacie antyoksydanty są niezbędne, by chronić organizm przed uszkodzeniem komórek i chorobami związanymi ze stresem oksydacyjnym, takimi jak choroby sercowo-naczyniowe, nowotwory i choroby neurodegeneracyjne.

To ostatnie twierdzenie warto zmierzyć, i niżej właśnie to się dzieje: część ma oparcie w przepisach, a część nie.

W kuchni i w przemyśle spożywczym antyoksydanty odgrywają kluczową rolę w zachowaniu jakości i bezpieczeństwa żywności. Hamując utlenianie, pomagają utrzymać barwę, smak i teksturę produktów oraz przedłużają ich trwałość. Jest to szczególnie ważne w żywności tłustej lub oleistej, gdzie utlenianie może prowadzić do jełczenia, oraz w owocach i warzywach, gdzie może powodować brązowienie i utratę wartości odżywczej.

Antyoksydanty występują naturalnie w wielu produktach, zwłaszcza w owocach i warzywach o żywych barwach, takich jak jagody, cytrusy, pomidory, marchew i zielone warzywa liściowe. Są też w orzechach, nasionach, roślinach strączkowych, pełnych ziarnach oraz w niektórych mięsach, rybach i drobiu. Wiele antyoksydantów dodaje się też sztucznie do żywności przetworzonej, by zachować jej świeżość i wygląd.

Prawo europejskie jest bardziej suche. Rozporządzenie (WE) nr 1333/2008 w sprawie dodatków do żywności definiuje kategorię „antyoksydanty” jako „substancje, które przedłużają trwałość żywności, chroniąc ją przed zepsuciem spowodowanym utlenianiem, takim jak jełczenie tłuszczów i zmiany barwy”. Nic o zdrowiu: trwałość, zjełczały tłuszcz i barwa. To dwie różne rozmowy i tutaj idą osobno.

Od przemysłowego jełczenia do teorii starzenia

Zainteresowanie antyoksydantami nie narodziło się w żywieniu, lecz w przemyśle: u schyłku XIX wieku i na początku XX poświęcono szerokie badania temu, by uniknąć utleniania tłuszczów nienasyconych — jełczenia —, korozji metali i wulkanizacji kauczuku. Zwrot nastąpił na początku wieku XX, gdy rozpoznanie witamin A, C i E jako antyoksydantów zrewolucjonizowało pole badań. A idea, która dziś wiąże antyoksydanty ze starzeniem, ma datę i autora: w 1956 roku amerykański biochemik Denham Harman sformułował teorię wolnych rodników w starzeniu w artykule „Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry” (Journal of Gerontology, t. 11, nr 3, s. 298-300). W 1972 roku sam Harman zrewidował ją, by skupić ją na wytwarzaniu reaktywnych form tlenu wewnątrz mitochondriów.

Nauka: enzymatyczne, nieenzymatyczne i barwniki

Organizm wytwarza własne antyoksydanty. Enzymatyczne unieczynniają formy reaktywne: dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), katalaza, peroksydaza glutationowa i peroksyredoksyny.

Nieenzymatyczne trafiają przede wszystkim z dietą i krążą w surowicy w stężeniach bardzo różnych między sobą:

Wśród polifenoli jest grupa, która wyjaśnia, dlaczego kuchnia wiąże antyoksydant z barwą: antocyjany, rozpuszczalne w wodzie barwniki z rodziny flawonoidów, o wrodzonej aktywności antyoksydacyjnej, które nadają wielu roślinom czerwień, purpurę i błękit oraz chronią je przed promieniowaniem ultrafioletowym i wolnymi rodnikami. Obficie występują w ciemnych owocach — malinie, jeżynie, wiśni, śliwce, winogronie czarnym lub niebieskim — oraz w warzywach takich jak czerwona kapusta czy fioletowa kukurydza, która może zawierać 1.642 mg antocyjanów na każde 100 g.

Co potwierdza dowód, a czego nie

Przez lata przemysł mierzył „siłę antyoksydacyjną” żywności, soków i dodatków metodą ORAC (zdolność pochłaniania rodników tlenowych), standardem branży. W 2012 roku USDA wycofało swoją bazę wartości ORAC i określiło te liczby jako „biologicznie nieistotne dla zdrowia człowieka”, wobec braku fizjologicznych dowodów, że polifenole działają jako antyoksydanty in vivo. Kto dziś chwali się ORAC superżywności, cytuje wskaźnik, który jego własny autor wycofał z katalogu.

W tej samej linii konsensus zebrany w literaturze jest taki, że suplementy diety sprzedawane jako antyoksydanty nie wykazały, że utrzymują zdrowie ani zapobiegają chorobom u ludzi.

To, co istnieje, to garść oświadczeń zdrowotnych dopuszczonych przez Unię Europejską, i jest ich niewiele:

Lista jest krótka, a brzmienie ściśle określone: nie wystarczy nazwać żywności „antyoksydantem”. Trzeba wymienić składnik, użyć dokładnej formuły z rozporządzenia i żeby produkt był co najmniej jego źródłem. Wszystkie te pozycje pochodzą z załącznika do rozporządzenia (UE) nr 432/2012, sprawdzonego w publikacji w Dz.U. UE L 136 z 25 maja 2012 roku.

W kuchni: fermentacja, utrwalanie i innowacja

Antyoksydanty mają żywotną rolę w gastronomii, nie tylko w utrwalaniu żywności, lecz także w budowaniu złożonych smaków, co jest szczególnie widoczne w procesach takich jak fermentacja. Ich zastosowanie sięga od tradycyjnych technik kulinarnych po innowacje kuchni współczesnej i dotyczy zarówno jakości sensorycznej, jak i odżywczej.

W fermentacji. Fermentacja to proces biologiczny, w którym mikroorganizmy takie jak bakterie, drożdże i pleśnie zamieniają cukry w alkohol, kwasy i gazy. Antyoksydanty włączają się, chroniąc te mikroorganizmy i związki wrażliwe na tlen, co pozwala na bardziej kontrolowany i bogaty rozwój smaku. W produkcji wina, na przykład, pomagają chronić wrażliwe związki aromatyczne, a wynikiem jest bardziej złożony profil smaku.

W utrwalaniu. Utlenianie wpływa nie tylko na jakość odżywczą żywności, lecz także na jej wygląd i smak. Użycie naturalnych antyoksydantów — witaminy C na krojonym owocu, by zapobiec brązowieniu, albo ekstraktów bogatych w antyoksydanty w olejach i tłuszczach, by zapobiec jełczeniu — jest sposobem, w jaki nauka o żywności utrzymuje jakość i wydłuża trwałość. To droga równoległa do zakwaszania, z którą pokrywa się w pewnym punkcie: kwas cytrynowy robi obie rzeczy.

W innowacji. We współczesnej kuchni ich użycie rozciągnęło się na innowację kulinarną, gdzie szefowie kuchni i naukowcy żywności eksperymentują, by maksymalizować smaki, barwy i tekstury: wpływać na kolor sosów i emulsji, utrzymywać świeżość soków owocowych i warzywnych, chronić lotne związki, które podtrzymują aromat ugotowanego dania.

Rodzaje antyoksydantów stosowanych w przemyśle spożywczym

Dzieli się je na naturalne i syntetyczne. Dawkowanie zmienia się zależnie od produktu, przepisów każdego kraju oraz celu utrwalenia lub poprawy sensorycznej.

Naturalne i syntetyczne, jeden po drugim

Warto spojrzeć na drugą kolumnę: dwa pierwsze wiersze naturalnych też mają numer E. Ten sam związek na jednej etykiecie ogłasza się jako witaminę, a na innej figuruje jako dodatek.

Kwestia BHA

BHA niesie najbardziej znaną kontrowersję tej grupy. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) klasyfikuje je w grupie 2B, jako możliwy czynnik rakotwórczy dla człowieka: w badaniach na szczurach i chomikach wywołało łagodne i złośliwe guzy przedniego zachyłku żołądka, forestomach, narządu, którego człowiek nie posiada. Z kolei ocena EFSA z 2011 roku uznała, że nie było przesłanek, by związek mógł wywoływać działanie rakotwórcze u ludzi. Oba stwierdzenia są naraz prawdziwe, a różnica — model zwierzęcy z narządem, którego nie mamy, wobec oceny ryzyka dla konsumenta — zwykle ginie w skrócie.

Uwagi o dawkowaniu

• Przepisy: dawkowanie regulują agencje każdego terytorium — EFSA w Unii Europejskiej, FDA w Stanach Zjednoczonych — i różni się ono od kraju do kraju.
• Cel: dokładna ilość zależy od żywności, jej składu, przewidywanego przechowywania oraz celu trwałości lub jakości sensorycznej.
• Połączenia: często używa się mieszanek, by wykorzystać efekty synergiczne, co zmienia dawki pojedynczych składników.

Na Wyspach Kanaryjskich: dawne ziemniaki, Listán Negro i dojrzewająca koza

Archipelag nie ma produktu z ChNP określonego przez zawartość antyoksydantów, ma jednak dwie spiżarnie, w których barwnik widać gołym okiem.

Pierwsza to Papas Antiguas de Canarias, chroniona nazwa pochodzenia, która obejmuje 29 odmian tradycyjnych uprawianych na wszystkich wyspach (Solanum tuberosum subsp. andigena, subsp. tuberosum i Solanum chaucha, triploid). Skórka idzie od fioletowo-czarnej do pomarańczowej przez róż, a miąższ od kremowego do intensywnie żółtego. W odmianach o fioletowej lub czarnej skórce i miąższu barwa ta bierze się, ogólnie, z antocyjanów, tej samej grupy polifenoli, która barwi jeżynę lub czarne winogrono.

Druga to wino. DO Tacoronte-Acentejo, w ośmiu gminach północy Teneryfy, była w 1992 roku pierwszym winiarskim oznaczeniem pochodzenia uznanym na Wyspach Kanaryjskich; jej preferowane odmiany czerwone to Listán Negro i Negramoll, uprawiane między 300 a 750 m wysokości na północnym stoku Cordillera Dorsal. Czerwone winogrona gromadzą antocyjany w skórce i stąd — wraz z taninami — biorą się polifenole wina czerwonego.

W obu przypadkach warto być uczciwym co do zasięgu: więź jest ogólnym pomostem chemicznym, nie badaniem, które mierzy zawartość antyoksydantów odmian kanaryjskich ani profil Listán Negro. Nie znaleźliśmy żadnego.

W Taste 1973: dojrzewanie kozy kanaryjskiej

Badania Diego Schattenhofera nad dojrzewającą kozą kanaryjską dotykają tego terminu wprost. Dwa artykuły tej strony to stwierdzają: w Korzyściach odżywczych dojrzewającego mięsa koziego utrzymuje się, że „dojrzewające mięso kozie zawiera naturalne związki antyoksydacyjne, które pomagają zwalczać stres oksydacyjny i stan zapalny w organizmie” oraz że „te antyoksydanty wzmacniają się podczas dojrzewania”. W Technikach dojrzewania mięsa kozy kanaryjskiej dodaje się, że „proces dojrzewania może zwiększać stężenie antyoksydantów w mięsie”.

Czyli: według tych samych badań kontrolowane dojrzewanie nie tylko zmienia teksturę i aromat mięsa, lecz także przesuwa jego profil antyoksydacyjny. To punkt, w którym termin przestaje być teorią laboratoryjną i staje się pracą kuchni.

W Hiszpanii: polifenole oliwy z oliwek

Warstwa hiszpańska ma jeden przykład, ale jest najlepiej udokumentowany na całej tej stronie: oliwa z oliwek najwyższej jakości z pierwszego tłoczenia. To jedyny środek spożywczy na liście dopuszczonych oświadczeń, którą widać wyżej — reszta to wyizolowane składniki: selen, ryboflawina, mangan, miedź, cynk, witamina C i witamina E — i jedyny, za którym stoi dokładna liczba: 5 mg hydroksytyrozolu i jego pochodnych na każde 20 g oliwy, przy dziennym spożyciu tych 20 g.

Precyzja ma znaczenie: nie mówi „oliwa z oliwek jest antyoksydantem”, mówi który związek, w jakiej minimalnej ilości i przy jakim dziennym spożyciu. To hiszpański przypadek, w którym twierdzenie wytrzymuje kontrolę przepisów.

W Argentynie: yerba mate i Malbec z wysokości

Na drugim brzegu biografii Diego dwa produkty krajowe wchodzą do tej rozmowy. Yerba mate (Ilex paraguariensis) jest opisana w bibliografii — badanie z 2005 roku Uniwersytetu Illinois — jako „bogata w składniki fenolowe”. Argentyna jest największym producentem na świecie, z około 700.000 ton rocznie, między 56 % a 62 % produkcji światowej. Najbardziej codzienny napar kraju jest też najbardziej polifenolowy.

Malbec przybył w 1853 roku, gdy francuski agronom Michel Pouget wprowadził pierwsze sadzonki. Dziś jest około 44.000 ha Malbeca w kraju, 87 % —35.000 ha— w Mendozie, z winnicami wysokościowymi między 800 a 1.500 m, a niektóre w Salcie powyżej 2.000 m. Instytut Wina Catena i Uniwersytet Kalifornijski w Davis porównały skład fenolowy Malbeków kalifornijskich i mendozyjskich; badanie istnieje, ale sprawdzone źródło nie przytacza jego liczb, więc tutaj nie przypisuje się mu żadnego wyniku.

Terminy powiązane

• Aromaty — kurkuma, imbir, rozmaryn, bazylia i czosnek, aromaty, które są zarazem antyoksydantami.
• Allicyna — siarkoorganiczny związek czosnku, opisywany jako antyoksydant, który chroni komórki przed uszkodzeniem oksydacyjnym.
• Kwasy tłuszczowe omega-3 — tłuszcze najbardziej wrażliwe na jełczenie: problem, po to, by go rozwiązać, istnieją antyoksydanty.
• Zakwaszanie — druga droga utrwalania, z którą pokrywa się w kwasie cytrynowym.
• Lucerna — jedna z roślin spiżarni, której właściwości antyoksydacyjne zbiera osobna karta.

Źródła

• Rozporządzenie (WE) nr 1333/2008 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie dodatków do żywności (EUR-Lex)
• Rozporządzenie (UE) nr 432/2012, wykaz dopuszczonych oświadczeń zdrowotnych (EUR-Lex)
• Rozporządzenie (UE) nr 432/2012, tekst opublikowany w Dz.U. UE L 136 z 25-05-2012 (PDF) — załącznik dopuszczonych oświadczeń, sprawdzony na potrzeby tej strony
• Gobierno de Canarias, Instituto Canario de Calidad Agroalimentaria: DOP Papas Antiguas de Canarias
• Korzyści odżywcze dojrzewającego mięsa koziego · Techniki dojrzewania mięsa kozy kanaryjskiej
• Wikipedia: Antyoksydant · Antocyjan · Tacoronte-Acentejo · Yerba mate · Malbec
• Wikipedia (en): Antioxidant · Butylated hydroxyanisole · Free-radical theory of aging