Hầu hết chúng ta nghe nhiều về chất chống oxy hóa và những thực phẩm tiêu biểu giàu các chất này ví như trái việt quất (blueberries), vitamin C trong hầu hết các loại rau và trái cây tươi, vitamin E trong nhiều loại dầu/hạt và ngũ cốc nguyên cám. Những ai quan tâm đến sức khỏe và lo sợ bị ung thư hầu như đều biết chất chống oxy hóa giúp giảm nguy cơ bị ung thư. Thế nhưng, những thực phẩm đặc biệt với nhiều loại chất chống oxy hóa khác nhau (như trái cây nhà họ berries mà nổi tiếng nhất và cũng khá phổ biến với thị trường tiêu dùng là trái dâu tây và việt quất) thường…đắt và chưa kể không phải dễ gì mua được. Nhưng như thế chưa hẳn là chấm hết các cách bổ sung chất chống oxy hóa bằng thực phẩm hoặc người tiêu dùng phải phí tiền vô những thứ “bổ sung” ngoại nhập hay sản xuất nội địa nếu người tiêu dùng hiểu rõ hơn về bản chất của những chất tự do gây oxy hóa và những chất gây oxy hóa nhưng không phải tự do (non-free radical).

Chủ đề về chất chống oxy hóa sẽ kéo dài thành 2 blog và blog đầu tiên sẽ nói sơ về những chất gây oxy hóa. Phần này khô khan nhưng quan trọng

PHẦN 1: BẢN CHẤT CỦA NHỮNG CHẤT TỰ DO GÂY OXY HÓA (free radicals) và những chất gây oxy hóa không có gốc tự do

Đa số tên tuổi của những chất này gắn liền với nguyên tố bị thiếu đi 1 electron. Xin đề cập nhanh đến kiến thức cơ bản hóa học mà ai qua hết cấp 2 đều được (hay bị) học. mỗi một nguyên tố trong bản hóa học tuần hoàn có ít nhất là 1 lớp vỏ bọc bọc lấy “lõi hạt nhân” và trong 1 vỏ bọc thường có 2 electron để đảm bảo nguyên tố đó ở trạng thái cân bằng. Nếu lớp vỏ ngoài cùng (cách xa lõi hạt nhân nhất) vì lý do nào đó bị mất đi một electron thì trong lớp vỏ đó chỉ còn 1 electron và khi đó nguyên tố này trở thành chất tự do và sẽ rất dễ gây oxy hóa.

Như thế, chất có khả năng gây oxy hóa nhưng không có gốc tự do chỉ khác người anh em free radicals của nó ở chỗ là nó vẫn có đầy đủ electron nhưng vẫn có khả năng gây thiệt hại ví như thông qua cách phản ứng với một chất free radical nào đó để tạo ra nhiều chất free radical thậm chí còn mạnh hơn bố mẹ chúng. Tiêu biểu chất free radical tên là superoxide phản ứng với chất gây oxy hóa không tự do hydrogen peroxide (chính là oxy già dùng trong sơ cứu) sẽ cho ra hydroxyl radical (OH với oxy bị mất một electron). Hydroxyl radical có tính tàn phá mạnh hơn cả hai bố mẹ.

Hầu hết những chất gây oxy hóa gốc tự do thường là do oxy, carbon, hoặc nitrogen trong một tổ hợp bị mất đi electron. Ví dụ: bình thường rất nhiều chuỗi chất béo có vài chục đơn vị carbon liên kết với nhau, và chỉ cần 1 đơn vị carbon trong đó tự nhiên mất đi một electron, chất béo đó sẽ trở thành chất gây oxy hóa tự do.

Vấn đề của những chất tự do gây oxy hóa ngoài việc chúng chắc chắn sẽ đi cướp electron từ những tế bào lân cận bao gồm thành phần DNA trong lõi hạt nhân của từng tế bào và qua đó mà gây thiệt hại đến DNA ,  tức là ngoài việc gây thiệt hại trước mắt, chúng có thể sẽ thay đổi thông tin gene di truyền và gây ra nhiều bệnh tật mà tai hại nhất là ung thư.

Những chất không phải gốc tự do nhưng vẫn có thể gây oxy hóa tuy không đi cướp electron nhưng chúng vẫn có thể phá hủy tế bào vì tế bào suy cho cùng chỉ là một chuỗi amino acid kết hợp với nhau bởi một sự liên kết peptide và peptide này một khi hủy sẽ thay đổi cấu trúc của tế bào theo đó mà tế bào mất đi tính năng. Tiêu biểu như thiếu máu do tế bào máu bị hủy ở một đường liên kết peptide nào đó. Hay ví dụ khác là cholesterol LDL sẽ dễ bị oxy hóa nếu chả may tiếp xúc phải những chất gây oxy hóa thứ dữ như peroxy nitrite và qua đó sẽ đẩy nhanh quá trình xơ vữa động mạch (bệnh tim mạch nói chung chung).

Vấn đề đáng ngại khác là những chất tự do gây oxy hóa đều có khả năng phản ứng với nhau hoặc với những chất chống oxy hóa không có gốc tự do để tạo ra những chất free radical khác hoặc bắt đầu phá hủy có hệ thống qua nhiều chuỗi phản ứng oxy hóa (thường thường có liên quan đến chất free radical trong chất béo).

PHẦN 2: CHẤT GÂY OXY HÓA TỪ ĐÂU MÀ RA?

Chúng đến từ nhiều nguồn.

Ví dụ bạn bị tai nạn phải đi chụp scan các kiểu và nếu sử dụng tia gama thì tia gama đó sẽ phân hủy nước trong cơ thể bạn và cho ra chất free radical OH (gọi là hydroxyl radical).

Các quá trình trao đổi chất để tạo ra năng lượng duy trì sự sống của chúng ta có 1 bước tạo ra chất free radical O2 (gọi là super-oxide radical) khi coenzyme Q (có thể mua bổ sung ngoài siêu thị) chuyển tiếp electron cho một coenzyme khác.

Khi cơ thể bệnh, có thể chỉ là nhiễm trùng nhẹ, hay nặng hơn như đau tim hay đột quỵ, cơ thể tạo ra chất xanthine oxidase. Khi người bị đau tim hay đột quỵ, đa số đều cần bổ sung oxy và chất xanthine oxidase chỉ đợi có nhiêu đó để chộp cơ hội phản ứng với nguồn oxy dồi dào và sinh ra nhiều chất gây oxy hóa (chính thức là chất hydrogen peroxide).

Bệnh tật cần các tế bào bạch cầu khỏe mạnh để chống lại. Một trong những phương thức bạch cầu bảo vệ sức khỏe chống lại vi khuẩn, nấm mốc, v.v là sử dụng chất gây oxy hóa free radical để giết nguồn gây hại. Ví dụ neutrophils một trong nhiều bạch cầu sẽ sản sinh free radical là superoxide O2 (nếu bạn để ý đọc bản xét nghiệm máu thì chắc chắn sẽ thấy neutrophil trong đó).

Một tổ hợp enzyme quan trọng-đặc biệt trong quá trình detox nếu bạn quan tâm đến detox-có tên gọi cytochrome P450 có khả năng tạo ra free radical superoxide. Rất nhiều chất tự nhiên trong cơ thể người và những chất được cho vào cơ thể (ví như thuốc) cần phải phân hủy để thải ra ngoài bằng phân hay nước tiểu phải được xử lý bởi cytochrome P450. Nói cách khác, khi tổ hợp này càng “tích cực làm việc” bao nhiêu thì khả năng tế bào đối diện với các chất gây oxy hóa càng cao và vai trò của các chất chống oxy hóa càng cần thiết bấy nhiêu.

Điểm cần chốt lại là: các chất gây oxy hóa free radicals ngoài việc là đến từ môi trường sinh thái hay tia tử ngoại thì chúng còn là một phần của tự nhiên của rất nhiều quá trình sinh lý của cơ thể. Nói cách khác: một khi một người còn sống, người đó luôn luôn đối diện với các chất gây oxy hóa free radicals và cả loại non-free radicals.