A szabadgyökök a normális anyagcsere illetve az immunrendszer működésének pusztító, nagyon reaktív hatású melléktermékei. A szabadgyököket a sejten belül az energia-felszabadulással járó glükóz-oxidáció teremti meg. Immunsejtek, mint a neutrofilek, makrofágok és limfociták, is termelnek szabadgyököket, hogy velük pusztítsák el a betolakodó mikroorganizmusokat. Magunk elé képzelhetjük egy gépkocsi motorját. Lelki szemeinkkel láthatunk némi füstöt és kormot, amely a gépkocsi kipufogóján át távozik. Ezeket az égéstermékeket az üzemanyagnak a motorban történő elégetése hozza létre. A benzin oktánszáma minél magasabb, illetve minél hatékonyabb a motor, a kibocsátott károsanyag mennyisége annál kisebb lesz.
Ehhez hasonlóan történik az emberi testben lévő sejtek folyamatai is, tehát termelnek szennyezőanyagokat - szabadgyököket. Valójában az emberi szervezet, az ételt energiafelszabadulás illetve szén-dioxid temelése mellett oxigén segítségével elégeti el. Az idősebb emberek öregebb "motorja" és labilisabb anyagcsere mechanizmusa több szabadgyököt és szennyező anyagot állít elő, mint a fiatalabbaké. Azok pedig, akik az "alacsony oktánszámú", cukorral feldúsított ételeket gyakran fogyasztják még több szennyezőanyagot és szabadgyököt állítanak elő.
Dr. Jeffrey Blumberg, Tufts Egyetem táplálkozástudományi professzora szerint, noha a szervezet igen hatékonyan alakítja át az oxigént, a sejtek 1-2%-a sérülést szenved a folyamat során és szabadgyökké alakul át. A gond nem is akkor van, ha a szabadgyökök elpusztítják a sejtet - véli Dr. Blumberg -, a szervezet ilyenkor egy új sejtet hoz létre helyette. Az nagy probléma az, hogy a szabadgyökök a többi sejtben igen gyakran kárt okoznak és a DNS is sokszor sérül, ami a betegségek csírájának kialakulását okozza.
Ahogy öregszünk, a szervezet szabadgyök semlegesítő képesség egyre kevésbé hatékonyan, így nem tudja kivédeni a sejtmembránban illetve a DNS károsodásait. Az eredmény az, hogy a sérülések addig a pontig halmozódnak, amikor már nem lehet őket elég gyorsan kijavítani, így a folyamat a szövet halálához vezet, veszélyesebb esetekben rákos és más degeneratív megbetegedéseket előidéző sejtszintű mutációk jönnek létre.
A szabadgyökök típusai
Sejtjeinket, szöveteinek több mint fél tucat különböző fajta szabadgyök támadja, többségük oxigénből jön létre. Közülük a szuperoxid a legismertebb. Az oxigén alapállapotában igen stabilis kétatomos molekulákból épül fel. Az oxigénmolekula két oxigénatomból áll, melyeket erős kötelék tart egybe, akárcsak egy boldog házaspárt. A belélegzett levegő 21 %-át alkotó oxigén stabil szövetséget alkot és az élet számára kulcsfontosságú üzemanyagként funkcionál.
A sejtek erőműveként funkcionáló mitokondriumokban, az oxigén a cukorral reakcióba lép, miközben a biológiai folyamatok működtetéséhez szükséges hő és energia felszabadul. Probléma akkor jelentkezik, ha az oxigénmolekulát egy elektronjától megfosztjuk, vagy ha az oxigénmolekula kettő darab reaktív oxigénatomra hasad. Ezek a részecskék, úgymond hatalmas étvágyú állatokká változnak át, melyek azonnal elkezdik vadászni "áldozataikat" után. A közelükből bármilyen elektront el tudnak rabolni, és nem tesznek kivétel közöttük. A szabadgyökök az elektront ugyanúgy felveszik, akár párosítatlan, akár párosított volt. Amennyiben a szabadgyök párosított elektront rabol, úgy ez egy újabb szabadgyök kialakulását eredményezi és a láncreakció tovább folytatódik.
A szuperoxid mondhatni a "legszaporább" szabadgyök a szervezetünkben, rengeteg egyéb szabadgyök őse, beleértve a hidrogénperoxidot, azaz a peroxilt és a szingulet állapotú oxigént is. A szuperoxid ionok elfogását és dezaktiválását végző szuperoxid-dizmutáz a legfontosabb antioxidáns enzim a szervezetben. A szabadgyökök egyéb típusai akkor termelődnek, ha a szabadgyökök a szervezetünkben lévő zsírt megtámadják. Ez a idézi elő a zsírok (per)oxidációját vagy más néven az avasodását. Az ilyen típusú bomlás nagyon veszélyes, mert az oxidált zsírokból újabb szabadgyökök képződnek, mint például a lipid peroxi- vagy lipid alkoxi-gyökök, amelyek a újabb láncreakciót indíthatnak el a szabadgyökök képződési folyamatban.
A szervezetünknek hatalmas erőfeszítéseket kell tennie, hogy ezeket a reaktív molekulákat befogja vagy hatástalanítsa. Ez az oka annak, hogy mind az enzimatikus, mind pedig a nem enzimatikus antioxidánsok rendkívül fontosak.