Utlenianie, przeciwutleniacze i nowotwór
Rosnąc, komórki „uruchamiają” proces produkcji wolnych rodników, wysoko reaktywnych atomów tlenu posiadających wolny elektron. Wolne rodniki mogą wyrządzić poważne szkody w strukturach komórek, w tym w DNA. Mogą też wywoływać mutacje genów, które prowadzą do nowotworów.
Komórki mają mechanizmy obronne przeciwko wolnym rodnikom. Gdy są wystawione na działanie prooksydantów – substancji, które przyspieszają tworzenie wolnych rodników – ich geny reagują w sześciu miejscach na dwóch różnych chromosomach. Geny te uruchamiają w obrębie komórki produkcję związków chemicznych zwanych przeciwutleniaczami. Przeciwutleniacze mogą neutralizować wolne rodniki, zanim wyrządzą one jakieś istotne szkody.
Podczas gdy wiele przeciwutleniaczy może być wytwarzanych w organizmie, inne muszą być przyswajane ze spożywanego jedzenia, jeszcze inne są zarówno wytwarzane przez organizm, jak i pozyskiwane z diety. Większość przeciwutleniaczy, które zjadamy, pochodzi z owoców i warzyw. Badając skuteczność zobojętniania wolnych rodników przez różne przeciwutleniacze w eksperymentach laboratoryjnych, możemy stwierdzić, które najlepiej utrzymają proces utleniania pod kontrolą.
Rośliny wyewoluowały w atmosferze nie zawierającej tlenu. Gdy przekształcały światło słoneczne w energię, absorbując dwutlenek węgla i produkując tlen, zwiększające się stężenie tlenu w atmosferze zatruwało ich komórki. Obronne mechanizmy przeciwutleniające roślin zostały ukształtowane w odpowiedzi na zmiany w atmosferze. Spożywając żywność roślinną, korzystamy z zalet tych związków chemicznych, które pierwotnie rozwinęły się, by służyć samej roślinie.
Doświadczenia na zwierzętach wykazały, że niedobory przeciwutleniaczy mogą prowadzić do nowotworów oraz że podawanie zwierzętom przeciwutleniaczy w formie suplementów może zahamować proces rozwoju nowotworu. Badania wykazują, że po usunięciu guzów u zwierząt pozbawionych przeciwutleniaczy (lub pozbawionych składników odżywczych potrzebnych do wytworzenia przeciwutleniaczy we własnych komórkach) ich komórki są wystawione na bardzo aktywne utlenianie i uszkodzenia DNA. Podając tym zwierzętom dodatkową ilość witaminy C lub E, można zahamować wzrost nowotworu. Uszkadzające DNA i kancerogenne działanie mniejszych od optymalnych ilości przeciwutleniaczy w diecie może przyspieszyć rozwój nowotworu u ludzi i myszy laboratoryjnych.