Thuật ngữ chất chống oxy hóa ban đầu được sử dụng để chỉ cụ thể sự ngăn chặn sự tiêu thụ oxy. Vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, việc sử dụng các chất chống oxy hóa trong các quy trình công nghiệp quan trọng đã được nghiên cứu sâu rộng, ví dụ ngăn chặn sự ăn mòn kim loại, lưu hóa cao su và trùng hợp nhiên liệu trong quá trình đốt cháy động cơ đốt.

            Nghiên cứu ban đầu về vai trò của chất chống oxy hóa trong sinh học tập trung vào việc sử dụng chúng vào việc ngăn chặn quá trình oxy hóa gây ôi khét của các chất béo chưa bão hòa. Hoạt động chống oxy hóa có thể được đo lường đơn giản bằng cách đặt chất béo trong môi trường kín chứa oxy và đo tốc độ tiêu thụ oxy. Tiếp đó, các nghiên cứu xác định vitamin A, C, và E là chất chống oxy hóa đã mở ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực này và cho thấy tầm quan trọng của chất chống oxy hóa trong các sinh vật sống.

          Cơ thể người có thể chống lại ức chế oxy hóa bằng cách sản xuất chất chống oxy hóa, được sản sinh ngay trong cơ thể (chất chống oxy hóa nội sinh), hoặc được cung cấp từ bên ngoài thông qua thực phẩm (chất chống oxy hóa ngoại sinh). Vai trò của chất chống oxy hóa là trung hòa sự dư thừa của các gốc tự do, để bảo vệ các tế bào chống lại các tác động độc hại của chúng và góp phần ngăn ngừa bệnh tật.

• Phân loại chất chống oxy hóa

              Các hợp chất nội sinh trong tế bào bao gồm chất chống oxy hóa enzyme và chất chống oxy hóa không enzyme.

         Các enzyme có thể chống oxy hóa bằng cách trực tiếp tham gia vào quá trình trung hoà gốc ROS và RNS là: superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) và glutathione reductase (GRx) [12], [13, 14]. SOD, tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các gốc tự do, xúc tác việc phá hủy gốc anion superoxide (O2^•-) thành hydrogen peroxide (H₂O₂). Chất oxy hóa hình thành (H₂O₂) được chuyển thành nước và oxy (O₂) bởi catalase (CAT) hoặc glutathione peroxidase (GPx). Enzyme GPx selenoprotein loại bỏ H₂O₂ bằng cách sử dụng nó để chuyển glutathione (GSH) thành glutathione bị oxy hóa (GSSG).

            Các chất chống oxy hóa không enzyme cũng được chia thành chất chống oxy hóa trao đổi chất và chất chống oxy hóa chất dinh dưỡng. Các chất chống oxy hóa trao đổi chất thuộc các chất chống oxy hoá nội sinh, được tạo ra bởi sự trao đổi chất trong cơ thể, chẳng hạn như lipoic acid, glutathione, L-ariginine, coenzyme Q10, melatonin, acid uric, bilirubin, protein có khả năng quét ion kim loại, transferrin, ... Trong khi các chất chống oxy hóa dinh dưỡng thuộc các chất chống oxy hóa ngoại sinh, là các hợp chất không thể sinh ra trong cơ thể và phải được cung cấp thông qua thực phẩm hoặc các chất bổ sung như vitamin E, vitamin C, carotenoids, nguyên tố kim loại vi lượng (selen, mangan, kẽm), flavonoid, omega- 3 và axit béo omega-6,…

• Một số chất chống oxy hóa đặc trưng

        Vitamin E là một vitamin tan trong dầu có hiệu lực chống oxy hóa cao.Vitamin E là hợp chất chiral có tám chất đồng phân lập thể: α, β, γ, δ tocopherol và α, β, γ, δ tocotrienol. Chỉ α-tocopherol là dạng hoạt tính sinh học mạnh nhất ở người. Vì nó hòa tan trong chất béo, nên α-tocopherol bảo vệ màng tế bào khỏi bị hư hại bởi các gốc tự do. Chức năng chống oxy hóa của nó chủ yếu trong việc chống oxy hóa lipid. Vitamin E đã được đề xuất để phòng chống ung thư đại tràng, tuyến tiền liệt và ung thư vú, một số bệnh tim mạch, thiếu máu cục bộ, đục thủy tinh thể, viêm khớp và một số rối loạn thần kinh nhất định. Tuy nhiên, một thử nghiệm gần đây cho thấy liều dùng α-tocopherol hàng ngày từ 400 IU trở lên có thể làm tăng nguy cơ tử vong. Ngược lại, với liều 200 IU mỗi ngày hoặc ít hơn lại có lợi cho cơ thể. Các nguồn thực phẩm giàu vitamin E là dầu thực vật, dầu mầm lúa mì, ngũ cốc nguyên hạt, các loại hạt, ngũ cốc, trái cây, trứng, thịt gia cầm, thịt. Quá trình chế biến và bảo quản có thể phá hủy d-α-tocopherol tự nhiên trong thực phẩm.

         Vitamin C (acid ascorbic)         

         Vitamin C còn được gọi là ascorbic acid, là một vitamin tan trong nước. Vitamin C cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp collagen, carnitine và dẫn truyền thần kinh [16]. Ngoài ra nó còn là chất có tác dụng chống oxy hóa, chống xơ vữa, chống ung thư, điều hòa miễn dịch. Tác dụng tích cực của vitamin C góp phần trong việc giảm tỷ lệ ung thư dạ dày, và trong việc ngăn ngừa ung thư phổi và đại trực tràng. Vitamin C có tác dụng hiệp đồng với vitamin E để ngăn chặn các gốc tự do. Nguồn tự nhiên của vitamin C là các loại trái cây chua, rau xanh, cà chua.

         Beta - Caroten

       Beta-carotene là một thành phần tan trong dầu của carotenoids, được coi là tiền vitamin vì chúng được chuyển hóa thành vitamin A có hoạt tính. Beta-carotene được chuyển thành retinol, một chất cần thiết cho thị lực. Nó là một chất chống oxy hóa mạnh và là chất dập tắt oxy đơn bội tốt nhất. Beta-carotene có mặt trong nhiều loại trái cây, ngũ cốc, dầu và rau củ như cà rốt, cây xanh, bí, rau bina.

         Selen

       Selen là một khoáng chất vi lượng có trong đất, nước, tỏi, hành tây, ngũ cốc, quả hạch, đậu tương, hải sản, thịt, gan, men. Ở liều thấp, lợi ích sức khỏe của Se là chất điều hòa miễn dịch, chống oxy hóa, chất chống ung thư. Selen cũng cần thiết cho chức năng tuyến giáp. Vượt quá ngưỡng hấp thụ trên 400 μg/ ngày có thể dẫn đến nhiễm độc selen là ngộ độc selen có đặc điểm là rối loạn tiêu hóa, rụng tóc và móng, xơ gan, phù phổi và tử vong.  

         Flavonoid
       Flavonoid là các hợp chất polyphenol có trong hầu hết các loại thực vật. Theo cấu trúc hóa học, hơn 4000 flavonoid đã được xác định và phân loại thành flavanol, flavanon, flavon, isoflavon, catechin, anthocyanin, proanthocyanidins. Tác dụng có lợi của flavonoid đối với sức khỏe con người chủ yếu nằm trong hoạt động chống oxy hóa mạnh. Các nghiên cứu đã chỉ ra được flavonoid có thể ngăn ngừa hoặc trì hoãn một số bệnh mãn tính và thoái hóa như ung thư, bệnh tim mạch, viêm khớp, lão hóa, đục thủy tinh thể, mất trí nhớ, đột quỵ, bệnh Alzheimer, viêm, nhiễm trùng. Các nguồn flavonoid tự nhiên chính bao gồm trà xanh, nho (rượu vang đỏ), táo, ca cao (sôcôla), ginkgo biloba, đậu tương, nghệ, các lại quả mọng, hành tây, bông cải xanh, …

          Omega - 3 và Omega - 6

          Omega-3 và omega-6 là các acid béo đa chức không bão hòa chuỗi dài, cần thiết cho cơ thể người vì cơ thể con người không thể tổng hợp chúng. Do đó, chúng chỉ bắt nguồn từ thực phẩm. Acid béo Omega-3 có thể được tìm thấy trong cá béo (cá hồi, cá ngừ, cá bơn, cá mòi, cá phấn), nhuyễn thể, tảo, quả óc chó, dầu hạt và hạt lanh. Nguồn thực phẩm chứa axit béo omega-6 (axit linoleic) bao gồm dầu thực vật, quả hạch, ngũ cốc, trứng, gia cầm. Omega-3 làm giảm viêm và ngăn ngừa các bệnh mãn tính như bệnh tim, đột quỵ, mất trí nhớ, trầm cảm, viêm khớp, đục thủy tinh thể, ung thư. Omega-6 cải thiện bệnh lý thần kinh tiểu đường, bệnh chàm, bệnh vẩy nến, loãng xương và hỗ trợ điều trị ung thư.

Nguồn: 

1) Nguyen, L.A., H. He, and C. Pham-Huy, Chiral drugs: an overview. International journal of biomedical science : IJBS, 2006. 2(2): p. 85-100

2) Willcox, J.K., S.L. Ash, and G.L. Catignani, Antioxidants and Prevention of Chronic Disease. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2004. 44(4): p. 275-295