Quelltext der Seite Antioxidans

Ein '''Antioxidans''' oder '''Antioxidationsmittel''' (Mehrzahl '''Antioxidantien''', auch '''Antioxidanzien''') ist eine [[chemische Verbindung]], die eine [[Oxidation]] anderer Substanzen verlangsamt oder gänzlich verhindert.

Antioxidantien haben eine große [[Physiologie|physiologische]] Bedeutung durch ihre Wirkung als [[Radikale (Chemie)|Radikalfänger]]. Sie inaktivieren im Organismus [[reaktive Sauerstoffspezies]] (ROS), deren übermäßiges Vorkommen zu [[Oxidativer Stress|oxidativem Stress]] führt, der in Zusammenhang mit dem Altern und der Entstehung einer Reihe von Krankheiten gebracht wird. Geringe, d.&nbsp;h. [[Physiologie|physiologische]] Mengen an [[reaktive Sauerstoffspezies|ROS]] dagegen sind als Signalmoleküle, die die Stressabwehrkapazität, Gesundheit und Lebenserwartung von Modellorganismen und des Menschen steigern, durchaus erforderlich.<ref>Schulz, T. J. ''et al.'' (2007): ''Glucose restriction extends Caenorhabditis elegans life span by inducing mitochondrial respiration and increasing oxidative stress.'' In: ''[[Cell Metabolism]]''. 6(4); 280–293; PMID 17908557.</ref><ref>Ristow, M. ''et al.'' (2009): ''Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans''. In: ''Proc Natl Acad Sci''106: 8865-8870; PMID 19433800.</ref><ref>Yun, J & Finkel, T. (2014): ''Mitohormesis'' in: ''[[Cell Metabolism]]'', 19, 757-766; PMID 24561260.</ref><ref>Ristow, M (2014): ''Unraveling the truth about antioxidants: mitohormesis explains ROS-induced health benefits.'' in: ''[[Nature Medicine]]'', 20, 709–711; PMID 24999941.</ref><ref>Shadel, G.S. & Horvath, T.L. (2015): ''Mitochondrial ROS signaling in organismal homeostasis.'' in: ''[[Cell (Zeitschrift)|Cell]]'', 163, 560-569; PMID 26496603.</ref> Eine [[Nahrungsergänzungsmittel|nahrungsergänzende Zufuhr (Supplementierung)]] von Antioxidantien kann bestimmten Studien zufolge zu einer gesteigerten Krebshäufigkeit und zu einem erhöhten Sterberisiko des Menschen führen.<ref>Bjelakovic, G. ''et al.'' (2007): ''Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta-analysis''. In: ''[[Journal of the American Medical Association|JAMA]]'' 299(7); 842-857; PMID 17327526.</ref><ref>Bjelakovic, G. ''et al.'' (2012): ''Antioxidant supplements for prevention of mortality in healthy participants and patients with various diseases''. In: ''[[Cochrane Library|Cochrane Database Syst Rev]]'' 14; CD007176; PMID 22419320.</ref>

Antioxidationsmittel sind außerdem von großer, insbesondere [[Technologie|technologischer]] Bedeutung als Zusatzstoffe für verschiedenste Produkte ([[Lebensmittel]], [[Arzneimittel]], [[Bedarfsgegenstand|Bedarfsgegenstände]], [[Kosmetik]], Gebrauchsmaterialien), um darin einen – besonders durch [[Sauerstoff|Luftsauerstoff]] bewirkten – oxidativen Abbau empfindlicher [[Molekül]]e zu verhindern. Der oxidative Abbau bestimmter Inhaltsstoffe oder Bestandteile wirkt sich wertmindernd aus, weil sich Geschmack oder Geruch unangenehm verändern (Lebensmittel, Kosmetika), die Wirkung nachlässt (bei Arzneimitteln), schädliche Abbauprodukte entstehen oder physikalische Gebrauchseigenschaften nachlassen (z.&nbsp;B. bei [[Kunststoff]]en).

== Wirkungsmechanismus ==
Nach Art des chemischen Wirkmechanismus werden Antioxidantien in Radikalfänger und Reduktionsmittel unterschieden. Im weiteren Sinne werden auch Antioxidations-[[Synergismus|Synergisten]] zu den Antioxidantien gerechnet.

=== Radikalfänger ===
Bei Oxidationsreaktionen zwischen organischen Verbindungen treten vielfach kettenartige [[Radikale (Chemie)|Radikalübertragungen]] auf. Hier werden Stoffe mit sterisch gehinderten Phenolgruppen wirksam, die im Ablauf dieser Übertragungen reaktionsträge [[Radikale (Chemie)#Unreaktive Radikale|stabile Radikale]] bilden, die nicht weiter reagieren, wodurch es zum Abbruch der Reaktionskaskade kommt (Radikalfänger). Zu ihnen zählen natürliche Stoffe wie die [[Tocopherol]]e und synthetische wie [[Butylhydroxyanisol]] (BHA), [[Butylhydroxytoluol]] (BHT) und die Gallate. Sie sind wirksam in [[lipophil]]er Umgebung.

=== Reduktionsmittel ===
Reduktionsmittel haben ein sehr niedriges [[Redox-Potential]] – ihre Schutzwirkung kommt dadurch zustande, dass sie eher oxidiert werden als die zu schützende Substanz.<ref>Gene Ontology: ''[https://www.ebi.ac.uk/QuickGO/GTerm?id=GO:0016209 Antioxidant activity]'' (Definition, englisch).</ref> Vertreter sind etwa [[Ascorbinsäure]] (−0,04 [[Volt|V]] bei pH 7 und 25 [[Grad Celsius|°C]]), Salze der [[Schweflige Säure|Schwefligen Säure]] (+0,12&nbsp;V bei pH&nbsp;7 und 25&nbsp;°C) und bestimmte organische schwefelhaltige Verbindungen (z.&nbsp;B. [[Glutathion]], [[Cystein]], [[Thiomilchsäure]]), die vorwiegend in [[hydrophil]]en Matrices wirksam sind.

=== Antioxidationssynergisten ===
Synergisten unterstützen die Wirkung von Antioxidantien, beispielsweise, indem sie verbrauchte Antioxidantien wieder regenerieren. Durch Komplexierung von Metallspuren ([[Tetranatriumethylendiamintetraacetat|Natrium-EDTA]]<ref>[http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Scientific_guideline/2009/09/WC500003408.pdf The European Medicines Agency: Note for Guidance on Inclusion of Antioxidants and Antimicrobial Preservatives in Medicinal Products] (PDF; 45&nbsp;kB).</ref>) oder Schaffung eines oxidationshemmenden [[pH-Wert]]es können Synergisten die antioxidative Wirkung eines Radikalfängers oder Reduktionsmittels verstärken.

== Vorkommen ==
=== Natürliche Antioxidantien ===
Viele Antioxidantien sind natürlich und [[endogen]] vorkommende Stoffe. Im Säugetierorganismus stellt das [[Glutathion]] ein sehr wichtiges Antioxidans dar, auch eine antioxidative Aktivität von [[Harnsäure]] und [[Melatonin]] ist bekannt. Ferner sind Proteine wie [[Transferrin]], [[Albumin]], [[Coeruloplasmin]], [[Hämopexin]] und [[Haptoglobin]] antioxidativ wirksam. Antioxidative [[Enzym]]e, unter denen die wichtigsten die [[Superoxiddismutase]] (SOD), die [[Glutathionperoxidase]] (GPX) und die [[Katalase]] darstellen, sind zur Entgiftung freier Radikale in den Körperzellen ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Für ihre enzymatische Aktivität sind Spurenelemente wie [[Selen]], [[Kupfer]], [[Mangan]] und [[Zink]] wichtig. Als antioxidativ wirksames [[Coenzym]] ist [[Ubichinon-10]] zu nennen. Für den menschlichen Organismus essentiell notwendige und antioxidativ wirksame Stoffe wie Ascorbinsäure (Vitamin C), Tocopherol (Vitamin E) und [[Betacarotin]] (Provitamin A) können nicht bedarfsdeckend synthetisiert werden und müssen mit der Nahrung zugeführt werden ([[exogen]]e Antioxidantien). Eine Reihe von Antioxidantien werden als Bestandteil der [[Muttermilch]] an den Säugling weitergegeben, um dort ihre Wirkung zu entfalten.

Als [[sekundäre Pflanzenstoffe]] kommen Antioxidantien wie [[Carotinoide]] und verschiedenste [[polyphenol]]ische Verbindungen ([[Flavonoide]], [[Anthocyane]], [[Phytoöstrogene]], Nordihydroguajaretsäure und andere) in zahlreichen Gemüse- und Obstarten, Kräutern, Früchten, Samen etc. sowie daraus hergestellten Lebensmitteln vor. Die [[Deutsche Gesellschaft für Ernährung]] (DGE) erachtet die wissenschaftliche Datenlage als nicht ausreichend, um Empfehlungen für die Zufuhr einzelner Antioxidantien abzugeben.<ref>[[Deutsche Gesellschaft für Ernährung]] (DGE): ''[https://www.dge.de/wissenschaft/weitere-publikationen/fachinformationen/sekundaere-pflanzenstoffe-und-ihre-wirkung/ Sekundäre Pflanzenstoffe und ihre Wirkung auf die Gesundheit – Eine Aktualisierung anhand des Ernährungsberichts 2012]''. DGEinfo (12/2014) S. 178–186.</ref>

{| class="wikitable"
|+ class="hintergrundfarbe6"| Vorkommen natürlicher Antioxidantien
|-
!Verbindung(en)
!Lebensmittel mit hohem Gehalt<ref>{{cite journal |author=Beecher G |title=Overview of dietary flavonoids: nomenclature, occurrence and intake |journal=J Nutr |volume=133 |issue=10 |pages=3248S–3254S |pmid=14519822 |date=2003-10-01 |url=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/133/10/3248S |language=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.cancer.gov/cancertopics/factsheet/antioxidantsprevention |titel=Antioxidants and Cancer Prevention: Fact Sheet |hrsg=National Cancer Institute |abruf=2007-02-27 |sprache=en}}</ref><ref>{{cite journal |author=Ortega RM |year=2006 |title=Importance of functional foods in the Mediterranean diet |journal=Public Health Nutr |volume=9 |issue=8A |pages=1136–40 |doi=10.1017/S1368980007668530 |pmid=17378953 |language=en}}</ref>
|-
| Vitamin C (Ascorbinsäure)
| Frisches [[Obst]] und [[Gemüse]]
|-
| Vitamin E (Tocopherole, Tocotrienole)
| [[Pflanzenöle]]
|-
| Polyphenolische Antioxidantien ([[Resveratrol]], [[Flavonoide]])
| [[Tee]], [[Kaffee]], [[Soja]], [[Obst]], [[Olivenöl]], [[Kakaopulver|Kakao]], [[Zimt]], [[Oregano]], [[Rotwein]],  [[Granatapfel]]
|-
| [[Carotinoide]] ([[Lycopin]], [[Betacarotin]], [[Lutein]])
| Obst, Gemüse, [[Hühnerei|Eier]].<ref>{{cite journal |author=Goodrow EF, Wilson TA, Houde SC |year=2006 |month=October |title=Consumption of one egg per day increases serum lutein and zeaxanthin concentrations in older adults without altering serum lipid and lipoprotein cholesterol concentrations |journal=J. Nutr. |volume=136 |issue=10 |pages=2519–24 |pmid=16988120 |language=en}}</ref>
|}

=== Synthetische Antioxidantien ===
Zu den künstlichen Antioxidationsmitteln zählen die [[Gallate]], [[Butylhydroxyanisol]] (BHA) und [[Butylhydroxytoluol]] (BHT).<ref>H.-U. Melchert: ''Lipophile Gelchromatographie zur Isolierung von BHA und BHT aus Pflanzenölen.'' In: ''Chem. Mikrobiol. Technol. Lebensm.'' 2, 1973, S. 94–85.</ref> Durch eine synthetische [[Veresterung]] der Vitamine Ascorbinsäure und Tocopherol wird deren Löslichkeit verändert, um das Einsatzgebiet zu erweitern und verarbeitungstechnische Eigenschaften zu verbessern ([[Ascorbylpalmitat]], [[Ascorbylstearat]], [[Tocopherolacetat]]).

== Ernährung ==
=== Gesundheitlicher Stellenwert ===
[[Freie Radikale]] sind hochreaktive Sauerstoffverbindungen, die im Körper gebildet werden und in verstärktem Maß durch [[UV-Strahlung]] und Schadstoffe aus der Umwelt entstehen. Ihr Vorkommen im Übermaß ([[oxidativer Stress]]) erzeugt Zellschäden und gilt nicht nur als mitverantwortlich für das [[Altern]], sondern wird auch in Zusammenhang mit der Entstehung einer Reihe von Krankheiten gebracht. Geringe, d.&nbsp;h. [[Physiologie|physiologische]] Mengen an [[reaktive Sauerstoffspezies|ROS]] dagegen sind als Signalmoleküle, die die Stressabwehrkapazität, Gesundheit und Lebenserwartung von Modellorganismen und des Menschen steigern, erforderlich. Einen Schutz vor den schädlichen Folgen zu hoher Mengen an freien Radikalen stellt das körpereigene Abwehrsystem dar, welches durch geringe Mengen an [[reaktive Sauerstoffspezies|ROS]]&nbsp;– einer [[Impfung]] ähnlich&nbsp;– immer wieder aktiviert wird (siehe auch [[Mitohormesis]]).

Außer endogen gebildeten Antioxidantien wirken im Abwehrsystem auch solche, die mit der Nahrung zugeführt werden. Eine gesunde Ernährung unter Einbeziehung von mit an antioxidativ wirksamen Stoffen reichen Lebensmitteln gilt als effektive Vorbeugung vor [[Herz-Kreislauferkrankung]]en,<ref>Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE): {{Webarchiv |url=http://www.dge.de/modules.php?name=News&file=article&sid=499 |wayback=20120531025432 |text=''Gemüse und Obst – Multitalente in Sachen Gesundheitsschutz.''}} 7. Juni 2005. Abgerufen am 4. Mai 2011.</ref> eine Schutzwirkung vor bestimmten Krebsarten wird als möglich erachtet. Beides jedoch wird inzwischen nicht mehr als durch aussagekräftige Studien gesichert betrachtet.<ref>Deutsche Krebsgesellschaft: {{Webarchiv |url=http://www.krebsgesellschaft.de/ernaehrung_antioxidantien,1040.html |wayback=20140903162308 |text=''Gesund essen, gesund bleiben. Antioxidantien – wie sie wirken.''}} 2. Oktober 2010. Abgerufen am 4. Mai 2011.</ref><ref>Krebsinformationsdienst des deutschen Krebsforschungszentrums, Heidelberg (DKFZ): {{Webarchiv |url=https://www.krebsinformationsdienst.de/vorbeugung/risiken/ernaehrung-praevention2.php |wayback=20141217091316 |text=''Ernährung und Krebsvorbeugung: Kann die Ernährung das Krebsrisiko beeinflussen?''}} 17. April 2007. Abgerufen am 3. September 2014.</ref>

Die Beurteilung polyphenolischer Pflanzeninhaltsstoffe dagegen ist in diesem Zusammenhang deutlich besser gesichert, und die wissenschaftliche Beweislage für die gesundheitsfördernde Wirkung bestimmter Polyphenole, besonders der im Tee, Kakao, Beeren und Rotwein vorkommenden Flavanole, hat sich in den letzten Jahren verstärkt.<ref>{{Literatur |Autor=Lee Hooper, Colin Kay, Asmaa Abdelhamid, Paul A. Kroon, Jeffrey S. Cohn |Titel=Effects of chocolate, cocoa, and flavan-3-ols on cardiovascular health: a systematic review and meta-analysis of randomized trials |Sammelwerk=The American Journal of Clinical Nutrition |Band=95 |Nummer=3 |Datum=2012-03-01 |Seiten=740–751 |ISSN=0002-9165 |DOI=10.3945/ajcn.111.023457 |PMID=22301923 |Online=[http://ajcn.nutrition.org/content/95/3/740 Online] |Abruf=2016-07-27 |Sprache=en}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Roberto Sansone, Ana Rodriguez-Mateos, Jan Heuel, David Falk, Dominik Schuler |Titel=Cocoa flavanol intake improves endothelial function and Framingham Risk Score in healthy men and women: a randomised, controlled, double-masked trial: the Flaviola Health Study |Sammelwerk=British Journal of Nutrition |Band=114 |Nummer=08 |Datum=2015-10-01 |Seiten=1246–1255 |ISSN=1475-2662 |DOI=10.1017/S0007114515002822 |PMC=4594054 |PMID=26348767 |Online=[https://journals.cambridge.org/article_S0007114515002822 Online] |Abruf=2016-07-27 |Sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.flaviola.org/ |titel=Project FLAVIOLA – Pursuing advances in cardiovascular health |werk=flaviola.org |abruf=2016-07-27 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.efsa.europa.eu/de/efsajournal/pub/3654 |titel=Scientific Opinion on the modification of the authorisation of a health claim related to cocoa flavanols and maintenance of normal endothelium-dependent vasodilation pursuant to Article 13(5) of Regulation (EC) No 1924/2006 following a request in accordance with Article 19 of Regulation (EC) No 1924/2006 {{!}} European Food Safety Authority |werk=efsa.europa.eu |abruf=2016-07-27 |sprache=en}}</ref> Dies scheint aber nicht damit in Verbindung zu stehen, dass diese Substanzen antioxidative Eigenschaften ''[[in vitro]]'' besitzen.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Helmut Sies, Peter C. H. Hollman, Tilman Grune, Wilhelm Stahl, Hans K. Biesalski |Titel=Protection by Flavanol-Rich Foods Against Vascular Dysfunction and Oxidative Damage: 27th Hohenheim Consensus Conference |Sammelwerk=Advances in Nutrition: An International Review Journal |Band=3 |Nummer=2 |Datum=2012-03-01 |Seiten=217–221 |ISSN=2156-5376 |DOI=10.3945/an.111.001578 |PMC=3648724 |PMID=22516731 |Online=[http://advances.nutrition.org/content/3/2/217 Online] |Abruf=2016-07-27 |Sprache=en}}</ref> Ein Expertengutachten geht davon aus, dass die antioxidative Kapazität, welche die Polyphenole und Flavonoide ''in vitro'' zeigen, kein Messwert für deren Wirkung im menschlichen Körper ist.<ref name=":0" /> Die [[Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit]] (EFSA) schloss sich dieser Einschätzung weitgehend an.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.efsa.europa.eu/de/efsajournal/pub/2082 |titel=Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to: flavonoids and ascorbic acid in fruit juices, including berry juices (ID 1186); flavonoids from citrus (ID 1471); flavonoids from Citrus paradisi Macfad. (ID 3324, 3325); flavonoids (ID 1470, 1693, 1920); flavonoids in cranberry juice (ID 1804); carotenoids (ID 1496, 1621, 1622, 1796); polyphenols (ID 1636, 1637, 1640, 1641, 1642, 1643); rye bread (ID 1179); protein hydrolysate (ID 1646); carbohydrates with a low/reduced glycaemic load (ID 476, 477, 478, 479, 602) and carbohydrates which induce a low/reduced glycaemic response (ID 727, 1122, 1171); alfalfa (ID 1361, 2585, 2722, 2793); caffeinated carbohydrate-containing energy drinks (ID 1272); and soups (ID 1132, 1133) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006 {{!}} European Food Safety Authority |werk=efsa.europa.eu |abruf=2016-07-27 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.efsa.europa.eu/de/efsajournal/pub/1489 |titel=Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to various food(s)/food constituent(s) and protection of cells from premature aging, antioxidant activity, antioxidant content and antioxidant properties, and protection of DNA, proteins and lipids from oxidative damage pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006 {{!}} European Food Safety Authority |werk=efsa.europa.eu |abruf=2016-07-27 |sprache=en}}</ref>

=== Häufigste Lebensmittelquellen ===
Nach einer [[Vereinigte Staaten|US-amerikanischen]] Untersuchung aus dem Jahr 2005 stammt der mit Abstand größte Teil der mit der täglichen Nahrung zugeführten physiologischen Antioxidantien in den USA aus dem Genussmittel [[Kaffee]], was allerdings weniger daran liege, dass Kaffee außergewöhnlich große Mengen an Antioxidantien enthalte, als vielmehr an der Tatsache, dass die US-Amerikaner zu wenig [[Obst]] und [[Gemüse]] zu sich nähmen, dafür aber umso mehr Kaffee konsumierten.<ref name="ACS">American Chemical Society: [https://www.eurekalert.org/news-releases/560866 Coffee is number one source of antioxidants], 28. August 2005.</ref>

{| class="wikitable"
|+ Quellen für die Antioxidantienzufuhr: Top 10<br /><small>(durchschnittl. Aufnahme eines US-Amerikaners in [[Milligramm|mg]]/Tag<ref name="ACS" />)</small>
|- class="hintergrundfarbe5"
! Rang
! Quelle
! mg/Tag
! Rang
! Quelle
! mg/Tag
|-
| class="hintergrundfarbe5" | {{0}}1 || [[Kaffee]] || style="text-align:right;" | 1.299 || class="hintergrundfarbe5" | {{0}}6 || [[Rotwein]] || style="text-align:right;" | 44
|-
| class="hintergrundfarbe5" | {{0}}2 || [[Tee]] || style="text-align:right;" | 294 || class="hintergrundfarbe5" | {{0}}7 || [[Bier]] || style="text-align:right;" | 42
|-
| class="hintergrundfarbe5" | {{0}}3 || [[Dessertbanane|Bananen]] || style="text-align:right;" | 76 || class="hintergrundfarbe5" | {{0}}8 || [[Äpfel]] || style="text-align:right;" | 39
|-
| class="hintergrundfarbe5" | {{0}}4 || [[Bohne|Trockenbohnen]] || style="text-align:right;" | 72 || class="hintergrundfarbe5" | {{0}}9 || [[Tomate]]n || style="text-align:right;" | 32
|-
| class="hintergrundfarbe5" | {{0}}5 || [[Mais]] || style="text-align:right;" | 48 || class="hintergrundfarbe5" | 10 || [[Kartoffel]]n || style="text-align:right;" | 28
|}

Die antioxidative Kapazität eines Lebensmittels und somit  die Fähigkeit zum Abfangen von Sauerstoffradikalen wird mit dessen [[Oxygen Radical Absorbance Capacity|ORAC]]-Wert angegeben.

=== Nahrungsergänzung ===
Antioxidativ wirksame Substanzen werden in einer Reihe von [[Nahrungsergänzungsmittel]]n als „[[Anti-Aging]]“-Präparate und zur [[Krankheitsprävention]] (z.&nbsp;B. vor [[Krebs (Medizin)|Krebs]]) auf dem Markt angeboten. Die enthaltenen antioxidativen Substanzen kommen auch natürlicherweise in der Nahrung vor, außerdem werden sie vielen Lebensmitteln zugesetzt, sodass in der Regel kein Mangel besteht. Es fehlen belastbare wissenschaftliche Nachweise, dass die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln – in denen antioxidativ wirksame Substanzen meist isoliert und nicht im Verbund mit natürlichen Begleitstoffen enthalten sind – gesundheitlich vorteilhaft ist.<ref name="Vitamin C">[https://ugb.de/e_n_1_140758_n_n_n_n_n_n_n.html Vitamin C-Viel hilft viel?; UGB – Gesundheitsberatung]</ref><ref name="pmid12814711">{{cite journal |author=Vivekananthan DP, Penn MS, Sapp SK, Hsu A, Topol EJ |year=2003 |month=June |title=Use of antioxidant vitamins for the prevention of cardiovascular disease: meta-analysis of randomised trials |journal=Lancet |volume=361 |issue=9374 |pages=2017–23 |doi=10.1016/S0140-6736(03)13637-9 |pmid=12814711 |language=en}}</ref>
Im Gegenteil kann die Supplementierung der Antioxidantien [[Carotine|beta-Carotin]], [[Vitamin A]] sowie [[Tocopherol|Vitamin E]] beim gesunden Menschen eine gesteigerte Entstehung von Krebs und eine Verringerung der Lebenserwartung bewirken,<ref name="Bjelakovic, G. 2007">Bjelakovic, G. ''et al.'' (2007): ''Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta-analysis''. In: ''[[Journal of the American Medical Association|JAMA]]'' 299(7); 842-857; PMID 17327526</ref><ref name="Bjelakovic, G. 2012">Bjelakovic, G. ''et al.'' (2012): ''Antioxidant supplements for prevention of mortality in healthy participants and patients with various diseases''. In: ''[[Cochrane Library|Cochrane Database Syst Rev]]'' 14; CD007176; PMID 22419320</ref> während [[Ascorbinsäure|Vitamin C]] als Supplement bzgl. Krebs und Lebenserwartung wirkungslos ist. Bei gesunden Sportlern wurde in einer 2009 veröffentlichten Studie ein kontraproduktiver Einfluss von Vitamin C und E auf den Trainingseffekt und die Vorbeugung von [[Diabetes mellitus|Diabetes]] gemessen, da diese Antioxidantien den Anstieg von Radikalen im Körper unterdrücken, sodass er sich weniger gut an die Belastung anpasste.<ref>M. Heberer: [https://idw-online.de/pages/de/news313433 ''Vitaminpräparate steigern Diabetes-Risiko.''] In: ''Informationsdienst Wissenschaft'' vom 11. Mai 2009.</ref><ref>M. Ristow, K. Zarse, A. Oberbach, N. Klöting, M. Birringer, M. Kiehntopf, M. Stumvoll, C. R. Kahn, M. Blüher: ''Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans.'' In: ''[[Proceedings of the National Academy of Sciences]]'' Band 106, Nummer 21, Mai 2009, S.&nbsp;8665–8670. [[doi:10.1073/pnas.0903485106]]. PMID 19433800. {{PMC|2680430}}.</ref>

Auch bei bestimmten pathologischen Zuständen soll sich eine antioxidative Nahrungsergänzung nachteilig auswirken: bei Krebspatienten wurden Wechselwirkungen mit antineoplastischen Behandlungsmethoden ([[Chemotherapie]], [[Strahlentherapie]])<ref>{{Webarchiv |url=http://www.internisten-im-netz.de/de_news_6_3_386_antioxidanzien-k-nnen-krebs-patienten-schaden.html |wayback=20090210052556 |text=''Antioxidanzien können Krebs-Patienten schaden.''}} Bei: ''Internisten im Netz'' vom 8. August 2008</ref> oder andere schädliche Auswirkungen<ref>{{Webarchiv |url=http://ugb.de/e_n_1_139316_n_n_n_n_n_n_n.html |wayback=20070928030919 |text=Können Vitamine und Mineralstoffe Arteriosklerose vorbeugen?; UGB – Gesundheitsberatung}}</ref> beschrieben.

Bezogen auf Antioxidantien in Form von Supplementen wird auf die finanziellen Interessen der Hersteller verwiesen: „Die Vorstellung von Oxidation und Altern wird von Leuten am Leben gehalten, die damit Geld verdienen.“<ref>Scudellari, M.: ''The science myths that will not die'' In: [[Nature]], 528 (7582), 2015, S. 322–325, {{DOI|10.1038/528322a}}.</ref>

Seit 2013 gilt die Vorstellung als überholt, man könne das komplexe Netzwerk von antioxidativen Systemen im menschlichen Körper durch Flutung mit einer einzelnen per Supplement zugeführten Substanz verbessern.<ref>{{Literatur |Autor=Udo Maid-Kohnert |Titel=Der Organismus benötigt eine oxidative Grundbelastung, Interview mit Wilhelm Stahl, Düsseldorf |Sammelwerk=Ernährungs Umschau |Band=09-2013 |Seiten=M516 ff. |Sprache=de}}</ref>

=== Totale antioxidative Kapazität ===
Die Bestimmung der totalen antioxidativen Kapazität (''total antioxidant capacity'', TAC) in Körperflüssigkeiten liefert einen pauschalen Eindruck über die relative antioxidative Aktivität einer biologischen Probe. Es stehen verschiedene Möglichkeiten für die Bestimmung der antioxidativen Kapazität in [[Körperflüssigkeit]]en zur Verfügung. Das Grundprinzip all dieser Methoden ist gleich. Die in der biologischen Probe enthaltenen Antioxidantien schützen ein Substrat vor dem durch ein Radikal induzierten oxidativen Angriff. Die Zeitspanne und das Ausmaß, mit der die Probe diese Oxidation verhindert, kann bestimmt werden und wird meist mit [[Trolox]] (wasserlösliches Vitamin-E-Derivat) oder [[Ascorbinsäure|Vitamin C]] als Standard verglichen. Je länger es dauert, ein Substrat zu [[Oxidation|oxidieren]], desto höher ist die antioxidative Kapazität. Durch verschiedene [[Extraktion (Verfahrenstechnik)|Extraktionen]] kann man die antioxidative Kapazität [[Lipide|lipidlöslicher]] und wasserlöslicher Substanzen untersuchen.<ref>Nicole Unger-Manhart  {{Webarchiv |url=http://www.aerzteverlag.de/buecher/buchimg/extra_105028.pdf |wayback=20101223034144 |text=Freie Radikale und Antioxidantien}} (PDF; 811&nbsp;kB).</ref> Oft angewandte Tests sind TRAP (''Total Peroxyl Radical-trapping Antioxidant Parameter''), ORAC (''[[Oxygen Radical Absorbance Capacity]]''), TEAC (''[[Trolox Equivalent Antioxidative Capacity]]''), FRAP (''[[Ferric Ion Reducing Antioxidant Power]]'') und PLC ([[Photochemilumineszenz]]).<ref>[https://edoc.rki.de/documents/rki_ab/re67flHRghoUo/PDF/23eiKL8i3a2sc.pdf Oxidativer Stress und Möglichkeiten seiner Messung aus umweltmedizinischer Sicht] (PDF; 777&nbsp;kB), Empfehlung des Robert Koch-Instituts, [[doi:10.1007/s00103-008-0720-5]]</ref>

Im Jahre 2010 wurde in den [[Vereinigte Staaten|USA]] die totale antioxidative Kapazität durch Ernährung und Nahrungsergänzungsmittel bei Erwachsenen untersucht. Dabei wurden Datenbanken des US-Department für Landwirtschaft, Daten zu Nahrungsergänzungsmitteln und zum Lebensmittelverzehr von 4391 US-Erwachsenen im Alter ab 19 Jahren ausgewertet. Um die Daten zur Aufnahme von einzelnen antioxidativen Verbindungen zu TAC-Werten zu konvertieren, wurde die Messung des Vitamin-C-Äquivalent (VCE) von 43 antioxidativen Nährstoffen zuvor angewendet. Die tägliche TAC lag durchschnittlich bei 503,3&nbsp;mg VCE/Tag, davon ca. 75 Prozent aufgenommen durch die Nahrung und 25 Prozent durch Nahrungsergänzungsmittel.<ref>M. Yang, S. J. Chung, C. E. Chung, D. O. Kim, W. O. Song, S. I. Koo, O. K. Chun: ''Estimation of total antioxidant capacity from diet and supplements in US adults.'' In: ''The British journal of nutrition.'' Band 106, Nummer 2, Juli 2011, S.&nbsp;254–263. [[doi:10.1017/S0007114511000109]], PMID 21320369.</ref>

=== Nichtinvasive Messung von Antioxidantien am Menschen ===
Die  [[Hochleistungsflüssigkeitschromatographie]] gilt als [[Goldstandard (Verfahren)|Goldstandard]] zur Bestimmung von Antioxidantien. Die Analyse erfordert entweder Blutproben oder die Entnahme von [[Biopsie|Hautbiopsien]]. Zur Analyse kurzfristiger Änderungen eignet sie sich deshalb nur bedingt. Aus diesem Grund wurden Verfahren entwickelt, mit denen Antioxidantien [[nichtinvasiv]] durch direkte Messung an spezifischen Hautarealen bestimmt werden.<ref>M. E. Darvin, M. C. Meinke, W. Sterry, J. Lademann: ''Optical methods for noninvasive determination of carotenoids in human and animal skin.'' In: ''Journal of Biomedical Optics.'' Band 18, Nummer 6, Paper 061230, Juni 2013, PMID 23426582.</ref> Gemessen werden [[Carotinoide]] als bester biologischer Marker für den Konsum von Obst und Gemüse.<ref>Institute of Medicine. National Academy of Science. Food and Nutrition Board. Panel on Dietary Antioxidants and Related Compounds. Subcommittees on Upper Reference Levels of Nutrients and Interpretation and Uses of DRIs. Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes: “Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids.” Washington, DC: National Academies Press, 2000, [https://www.nap.edu/catalog/9810.html]</ref>

Ein in diesem Zusammenhang wichtiges Verfahren ist die [[Raman-Spektroskopie|Resonanz-Raman-Spektroskopie]]. Prinzipiell erfordert sie schmalbandige Lichtquellen (meist [[Laser]]) zur Beleuchtung. Das aus der Haut zurückgestreute Licht wird über ein [[Dispersion (Physik)|dispersives]] Element (meist ein [[Optisches Gitter]]) in seine spektralen Anteile zerlegt. Während die Messung in der Vergangenheit mit Laborgeräten erfolgte, sind inzwischen auch Tischgeräte verfügbar.

Ein weiteres Verfahren, mit dem Antioxidantien erfolgreich am Menschen gemessen wurden, ist die [[Reflexionsspektroskopie]]. Im Unterschied zur Resonanz-Raman-Spektroskopie kommen zur Beleuchtung der Haut breitbandige Lichtquellen oder [[Leuchtdiode|LEDs]] zum Einsatz. Der apparative Aufwand ist insgesamt geringer, sodass Antioxidantien-Scanner auch als Handgeräte realisiert werden können, die in ihrem Messergebnis jedoch sehr gut mit den Ergebnissen der Resonanz-Raman-Spektroskopie korrelieren.<ref>M. E. Darvin, C. Sandhagen, W. Koecher, W. Sterry, J. Lademann, M. C. Meinke: Comparison of two methods for nonivasive determination of carotenoids in human and animal skin: Raman spectroscopy versus reflection spectroscopy. In: Journal of Biophotonics. Band 5, Nummer 7, S. 550–558, 2012, PMID 22271669.</ref>

== Technische Verwendung ==
In der Industrie werden Antioxidantien als Zusatzstoffe ([[Additiv]]e) benötigt, um die oxidative [[Degradation bei Kunststoffen|Degradation von Kunststoffen]], Elastomeren und Klebstoffen zu verhindern. Sie dienen außerdem als [[Stabilisator (Chemie)|Stabilisatoren]] in [[Treibstoff (Kraftstoff)|Treib-]] und [[Schmierstoff]]en. In [[Kosmetika]] auf Fettbasis, etwa Lippenstiften und Feuchtigkeitscremes, verhindern sie [[Ranzig (Fett)|Ranzigkeit]]. In Lebensmitteln wirken sie [[Lebensmittelbräunung|Farb-]] und Geschmacksveränderungen entgegen und verhindern ebenfalls das Ranzigwerden von Fetten.

Obwohl diese Additive nur in sehr geringen Dosen benötigt werden, typischerweise weniger als 0,5 Prozent, beeinflussen ihr Typ, die Menge und Reinheit drastisch die physikalischen Parameter, Verarbeitung, Lebensdauer und oft auch Wirtschaftlichkeit der Endprodukte. Ohne Zugabe von Antioxidantien würden viele Kunststoffe nur kurz überleben. Die meisten würden sogar überhaupt nicht existieren, da viele Plastikartikel nicht ohne irreversible Schäden fabriziert werden könnten. Das Gleiche gilt auch für viele andere organische Materialien.

=== Kunst-, Kraft- und Schmierstoffe ===
Es kommen hauptsächlich sterisch gehinderte Amine (''hindered amine stabilisers'', HAS) aus der Gruppe der [[Arylamine]] zum Einsatz und sterisch gehinderte [[Phenol]]abkömmlinge, die sich strukturell oft vom Butylhydroxytoluol ableiten (Handelsnamen ''Irganox'', ''Ethanox'', ''Isonox'' und andere).

=== Futtermittel ===
{| class="wikitable"
|-
! E-Nummer
! Antioxidans
! Zugelassene Verwendung (Beispiele)
|-
| E324 || [[Ethoxyquin]] || Futtermittel, insbesondere [[Fischmehl]]<ref>{{EU-Verordnung|2017|962|typ=Durchführungsverordnung|titel=der Kommission vom 7. Juni 2017 zur Aussetzung der Zulassung von Ethoxyquin als Futtermittelzusatzstoff für alle Tierarten und Tierkategorien|abruf=2019-11-24}}. In: ''[[Amtsblatt der Europäischen Union]].''</ref>
|-
|}

=== Lebensmittel, Kosmetika, Arzneimittel ===
Zulässige Antioxidantien sind in Deutschland in der [[Verordnung (EG) Nr. 1333/2008]] und der [[Kosmetik-Verordnung]] geregelt.

Beispiele für antioxidative Lebensmittelzusatzstoffe sind in der Tabelle angegeben.
{{Siehe auch|Liste der in der Europäischen Union zugelassenen Lebensmittelzusatzstoffe}}

{| class="wikitable" width="75%"
|-
! E-Nummer
! Antioxidans
! Zugelassene Verwendung (Beispiele)
|-
| E220–E228 || [[Schwefeldioxid]] und Salze der [[Schweflige Säure|Schwefligen Säure]] || Trockenfrüchte, Wein
|-
| E300–E302, E304 || [[Ascorbinsäure]] (Vitamin C), ihre Salze und Fettsäureester || Fruchtsäfte, Konfitüren, Trockenmilchprodukte, Öle und Fette, Obst- und Gemüsekonserven, Backwaren, frische Teigwaren, Fleisch- und Fischerzeugnisse
|-
| E306–E309 || [[Tocopherol]] und seine Ester || pflanzliche Fette und Öle
|-
| E315, E316 || [[Isoascorbinsäure]] und Natriumsalz || Fleisch- und Fischerzeugnisse
|-
| E310–E312 || [[Gallate]] || rowspan="4" |  Bratöl und -fett, Schmalz, Kuchenmischungen, Knabbererzeugnisse, verarbeitete Nüsse, Trockensuppen, Soßen etc.
|-
| E319 || [[Tert-Butylhydrochinon|''tert''-Butylhydrochinon]] (TBHQ)
|-
| E320 || [[Butylhydroxyanisol]] (BHA)
|-
| E321 || [[Butylhydroxytoluol]] (BHT)
|-
| E392 ||[[Rosmarinextrakt]]<br /><small>(wirksame Inhaltsstoffe insbesondere [[Carnosol]] und [[Carnosolsäure]])</small> || Fette, Öle, Backwaren, Knabbererzeugnisse, Fleisch- und Fischerzeugnisse, Saucen etc.
|-
| E586 || [[4-Hexylresorcin]] || frische und tiefgefrorene Krebstiere
|}

Als Lebensmittelzusatz aufgrund lebertoxischer Wirkungen seit 1968 nicht mehr erlaubt ist die [[Nordihydroguajaretsäure]], ein höchst wirksames Antioxidans zur Haltbarmachung von Fetten und Ölen, das aber weiterhin in kosmetischen Präparaten zulässig ist.

Lebensmitteltechnisch und pharmazeutisch gebräuchliche Antioxidationssynergisten sind unter anderem [[Citronensäure]] und ihre Salze (E330–E333), [[Weinsäure]] und ihre Salze (E334–E337), [[Phosphorsäure]] und ihre Salze (E338–E343) und [[Ethylendiamintetraessigsäure]] (EDTA) und ihre Salze (Calciumdinatrium-EDTA, E385).

== Analytik ==
Die zuverlässige qualitative und quantitative Bestimmung der verschiedenen Antioxidantien gelingt nach angemessener [[Probenvorbereitung]] durch Kopplung der [[HPLC]] oder [[Gaschromatographie]] mit der [[Massenspektrometrie]].<ref>Melchert HU, Pabel E: ''Quantitative determination of alpha-, beta-, gamma- and delta-tocopherols in human serum by high-performance liquid chromatography and gas chromatography-mass spectrometry as trimethylsilyl derivatives with a two-step sample preparation.'', J Chromatogr A. 2000 Oct 27;896(1-2):209-15,  PMID 11093656.</ref><ref>Herrmann W, Schorr H, Purschwitz K, Rassoul F, Richter V: ''Total homocysteine, vitamin B(12), and total antioxidant status in vegetarians.'', Clin Chem. 2001 Jun;47(6):1094-101, PMID 11375297.</ref><ref>Pollok D, Melchert HU: ''Determination of alpha-tocopherolquinone in human serum samples by liquid chromatography with fluorescence detection and on-line post-column derivatization.'', J Chromatogr A. 2004 Nov 12;1056(1-2):257-62, PMID 15595560.</ref><ref>Mathieu RE Jr, Riley CP: ''Quantitation of Ubiquinone (Coenzyme Q₁₀) in Serum/Plasma Using Liquid Chromatography Electrospray Tandem Mass Spectrometry (ESI-LC-MS/MS)'', Methods Mol Biol. 2016;1378:61-9, PMID 26602118.</ref><ref>Pilařová V, Gottvald T, Svoboda P, Novák O, Benešová K, Běláková S, Nováková L: ''Development and optimization of ultra-high performance supercritical fluid chromatography mass spectrometry method for high-throughput determination of tocopherols and tocotrienols in human serum.'', Anal Chim Acta. 2016 Aug 31;934:252-65, PMID 27506367.</ref>

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=L. R. Mahoney |Titel=Antioxidantien |Sammelwerk=Angewandte Chemie |Band=81 |Nummer=15 |Datum=1969 |Seiten=555–563 |DOI=10.1002/ange.19690811503 |Sprache=de}}
* ''Lipid-soluble antioxidants: biochemistry and clinical applications'', Hrsg.: A. S. H. Ong, L. Packer, Birkhäuser, Basel; Boston; Berlin, 1992, ISBN 978-3-7643-2667-8
* M. H. Carlsen u.&nbsp;a.: [http://www.nutritionj.com/content/9/1/3 ''The total antioxidant content of more than 3100 foods, beverages, spices, herbs and supplements used worldwide.''] In: ''Nutrition Journal'' 9, 2010, 3. [[doi:10.1186/1475-2891-9-3]] ([[Open Access]] unter CC-by-2.0)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Antioxidationsmittel|!Antioxidantien]]
[[Kategorie:Humanphysiologie]]
[[Kategorie:Tierphysiologie]]