Potere Antiossidante: come misurarlo?

Al fine di mantenere un corretto bilanciamento tra radicali liberi e sistemi antiossidanti, è importante fornire costantemente all'organismo un adeguato apporto di molecole con proprietà antiossidanti dall'esterno, per evitare che le difese naturali contro i radicali, costituite dalla barriera antiossidante, si esauriscano lasciando le biomolecole esposte all'aggressione di specie reattive che ne compromettono la funzionalità.
Le molecole ad azione antiossidante, che possono essere assunte con dieta attraverso il consumo di alimenti ricchi in tali sostanze, o tramite una supplementazione mirata, sono numerose e comprendono polifenoli, vitamine, carotenoidi e altre molte altre sostanze. Questi composti sono in grado di reagire con i radicali liberi riducendone la reattività e generando molecole meno pericolose facilmente eliminabili dall'organismo.
È importante anche tenere conto che gli antiossidanti agiscono con meccanismi diversi e con diversa efficienza in base al tipo di radicale coinvolto nella reazione. Ogni antiossidante, infatti, è in grado di esplicare la propria azione di contrasto su pochi specifici radicali, per cui è necessario che l'apporto di antiossidanti esogeni sia il più vario possibile, in modo che le diverse molecole possano agire in modo complementare o in sinergia nel proteggere le biomolecole dall'ossidazione operata da specie radicaliche di diversa natura.
A tal proposito, l'attenzione della ricerca si è concentrata nell'approfondimento dei meccanismi con cui gli antiossidanti proteggono le cellule. In particolare, risulta di grande importanza la possibilità di misurare la quantità di antiossidanti introdotti con la dieta o l'efficacia della barriera antiossidante, in modo da poter correggere eventuali situazioni a rischio in modo mirato.
La principale difficoltà nel misurare l'efficacia antiossidante di una sostanza è dovuta al fatto che le specie di radicali liberi coinvolte nel determinare lo stress ossidativo sono numerose e reagiscono con le biomolecole con velocità e meccanismi differenti. A causa della diversa natura dei radicali liberi, è estremamente difficile individuare un metodo di analisi che consenta di misurare in modo univoco la capacità di un composto di contrastare l'azione ossidante delle specie reattive, specialmente quando si ha a che fare con matrici complesse quali il sangue, gli alimenti o gli estratti vegetali. I radicali liberi, infatti, differiscono per reattività, per il tipo di biomolecola bersaglio, per la matrice biologica in cui agiscono e per affinità chimico-fisica (ambiente lipofilo o idrofilo), oltre che per il meccanismo con cui vengono generati.
Inoltre, per poter confrontare i dati misurati per diverse sostanze risulta importante cercare di standardizzare il più possibile i metodi impiegati. Un metodo analitico ideale dovrebbe innanzitutto essere semplice e facilmente riproducibile, per poter garantire una buona ripetibilità dei risultati. Inoltre, dovrebbe impiegare radicali significativi dal punto di vista biologico, che reagiscano con meccanismi chiari e noti, in modo da poter simulare il più possibile in vitro ciò che avviene nell'organismo, minimizzando le interferenze. Infine, un saggio ideale dovrebbe essere versatile  per permettere di misurare sia sostanze idrofile che lipofile.
Attualmente non esiste un unico metodo valido per la misura del potere antiossidante di un composto, che risponda alle caratteristiche descritte. Si deve pertanto ricorrere alla combinazione dei risultati di più saggi basati su meccanismi e su specie radicaliche diversi, in modo da raggiungere un compromesso, che tenga anche conto dell'uso finale dei risultati stessi.
Stabilire cosa si vuole misurare e perché è importante non solo per la scelta dei metodi di misurazione più adatti, ma anche per l'impiego del protocollo estrattivo più idoneo, in quanto gli antiossidanti rappresentano una vastissima famiglia di composti con caratteristiche chimico-fisiche molto diverse e non esiste una tecnica estrattiva in grado di estrarre tutti gli antiossidanti presenti in una matrice complessa, allo stesso tempo riducendo al minimo la presenza di potenziali interferenti che possono falsare i risultati.

METODI ANALITICI

Il modo più diretto per valutare la capacità di un composto di proteggere cellule e tessuti dallo stress ossidativo è misurare la capacità antiossidante del sangue dopo l'assunzione del composto stesso, ossia l'efficacia nel rafforzare la barriera antiossidante, che comprende l'insieme delle sostanze antiossidanti presenti nel sangue. I test elaborati hanno in genere caratteristiche molto specifiche e sono in grado di misurare l'azione di un particolare tipo di antiossidante in condizioni ben definite. Tuttavia, i diversi antiossidanti presenti nel sangue non agiscono separatamente, ma svolgono un'azione strettamente interconnessa per creare una sinergia che consente di ottenere una protezione ottimale contro l'aggressione da parte dei radicali liberi. Pertanto, la reale misura della capacità antiossidante totale non può essere ridotta alla mera somma della capacità antiossidante dei singoli componenti, e risulta impossibile determinare l'azione complessiva dei sistemi antiossidanti nei fluidi biologici mediante un unico saggio.
Una via alternativa consiste nella misurazione in vitro del potere antiossidante delle sostanze esogene che vengono assunte con la dieta (alimenti e integratori). In tal caso bisogna però tener presente che si tratta di una misura del potenziale antiossidante di un composto, che fornisce solo un'approssimazione della sua capacità di esercitare una reale azione protettiva nei comparti biologici contro l'aggressione dei radicali liberi, dal momento che valuta quantitativamente gli antiossidanti presenti, ma non dà alcuna informazione sulla loro biodisponibilità e la loro efficacia una volta introdotti nell'organismo.
I metodi per la misura della capacità antiossidante possono essere suddivisi in due categorie in base al meccanismo con cui reagiscono con i radicali liberi per inattivarne la reattività:

• metodi HAT (Hydrogen Atom Transfer), che si basano sulla capacità di una sostanza di esplicare la sua azione antiossidante mediante la cessione di un atomo di idrogeno alla specie radicalica;
• metodi SET (Single Electron Transfer), che valutano la capacità di una sostanza di ridurre i radicali liberi mediante il trasferimento di elettroni.

Alcune della metodiche analitiche impiegate sono in grado di agire con entrambi i meccanismi.
In base a quanto detto finora, risulta evidente che il numero di saggi elaborati per la determinazione della capacità antiossidante e antiradicalica è molto elevato, per cui di seguito ci limiteremo ad illustrare brevemente i più diffusi e significativi, cercando di evidenziarne punti di forza e limiti.