Sin embargo, se desconoce si el estrés oxidativo es la causa o la consecuencia de tales enfermedades.
El término antioxidante fue utilizado originalmente para referirse específicamente a un producto químico que previniera el consumo de oxígeno.
[18] Particularmente importante es la reducción de la coenzima Q en el complejo III, ya que un radical libre altamente reactivo se forma como intermediario (Q·−).
[22] Los antioxidantes se clasifican en dos amplios grupos, dependiendo de si son solubles en agua (hidrosolubles) o en lípidos (liposolubles).
[11] Los diferentes antioxidantes están presentes en una amplia gama de concentraciones en fluidos corporales y tejidos, con algunos tales como el glutatión o la ubiquinona mayormente presente dentro de las células, mientras que otros tales como el ácido úrico se distribuyen más uniformemente a través del cuerpo.
[38] La mayoría de los otros animales pueden producir este compuesto en sus cuerpos y no lo requieren en sus dietas.
[39] En células, es mantenido en su forma reducida por la reacción con el glutatión, que se puede catalizar por la proteína disulfuro isomerasa y las glutarredoxinas.
Solamente pueden ser sintetizados por plantas, hongos, bacterias y algas, sin embargo muchos animales los incorporan a través de la dieta.
Además son efectivos desactivando moléculas excitadas electrónicamente las cuales están involucradas en la generación tanto de radicales como del propio oxígeno singlete.
Bando y col (2004), realizaron un experimento, usando ratones alimentados con β-caroteno, para determinar si este sirve como antioxidante en la piel expuesta a los rayos UV-A, actuando como quencher del oxígeno singlete, encontrando que el β-caroteno dietario se acumula en la piel y actúa como agente protector contra el daño oxidativo inducido por las radiaciones UV-A, a través de quenching del oxígeno singlete.
Los polifenoles naturales pueden ir desde moléculas simples (ácido fenólico, hidroxitirosol, fenilpropanoides, flavonoides), hasta compuestos altamente polimerizados (ligninas, taninos).
[58] Los flavonoides tienen una poderosa acción antioxidante in Vitro, siendo capaces de barrer un amplio rango de especies reactivas del oxígeno, nitrógeno y cloro, tales como el superóxido, el radical hidroxilo, el radical peroxilo, el ácido hipocloroso, actuando como agentes reductores.
Los polifenoles con dos grupos hidroxilos adyacentes o cualquier otra estructura quelante, pueden unir metales de transición.
[73] Las enzimas superóxido dismutasa contienen iones metálicos como cofactores que, dependiendo de la isoenzima, pueden ser cobre, zinc, manganeso o hierro.
[72] También existe una tercera forma de SODs en líquidos extracelulares, que contiene el cobre y el zinc en sus sitios activos.
[77] Las catalasas son enzimas que catalizan la conversión del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno usando hierro o manganeso como cofactor.
[86] Estas enzimas comparten el mismo mecanismo catalítico básico, en el cual una cisteína redox-activa en el sitio activo es oxidada a un ácido sulfénico por el sustrato del peróxido.
[91] Las proteínas relacionadas con la tiorredoxina están presentes en todos los organismos secuenciados, con plantas tales como la Arabidopsis thaliana que tiene una diversidad particularmente grande de isoformas.
En su estado activo, la tiorredoxina actúa como un agente de reducción eficiente removiendo especies reactivas del oxígeno y manteniendo otras proteínas en su estado reducido.
[99] Estas enzimas se encuentran en niveles particularmente elevados en el hígado y también sirven en el metabolismo de la detoxificación.
[108][109] Del mismo modo, numerosos estudios han observado que el estrés oxidativo promueve la apoptosis por diferentes vías de señalización.
[143] Sin embargo no se han observado beneficios en deportistas que toman suplementos de vitamina A o E.
[146][147] Sin embargo, otros estudios no encontraron tales efectos y algunos sugieren que los suplementos con cantidades tan altas como 1.000 mg inhiben la recuperación.
[148] Ácidos reductores relativamente fuertes pueden tener efectos negativos en la nutrición al unirse con los minerales de la dieta como el hierro y el zinc en el tracto gastrointestinal, lo que les impiden ser absorbidos.
[155] La toxicidad asociada con elevadas dosis de antioxidantes solubles en agua tales como el ácido ascórbico es mucho menos común, ya que estos compuestos pueden ser excretados rápidamente en la orina.
Como consecuencia, al reducir el estrés redox en las células cancerosas, se cree que los suplementos antioxidantes disminuyen la eficacia de la radioterapia y la quimioterapia.
[168][169] No son pocos los expertos que mantienen posiciones críticas sobre los supuestos efectos beneficiosos atribuidos a los suplementos de antioxidantes.
[177] Los antioxidantes se encuentran en cantidades que varían en alimentos tales como vegetales, frutas,[178] cereales del grano, legumbres y nueces.
Algunos antioxidantes tales como licopeno y el ácido ascórbico se pueden destruir si son almacenados mucho tiempo, o por cocción prolongada.
[186] El ubiquinol (coenzima Q) también se absorbe mal en los intestinos y es producido en el ser humano por la ruta del mevalonato.