On peut définir les antioxydants comme des molécules qui empêchent ou diminuent l'oxydation d'autres molécules. Une réaction doxydo-réduction, dont fait partie l'oxydation, assure le transfert des électrons d'une molécule donnée vers un agent oxydant. Cette réaction peut produire des radicaux libres qui entraînent des réactions en chaîne à pouvoir destructeur. Les antioxydants sont capables d'arrêter ces réactions en chaîne en s'oxydant, à leur tour,  avec les radicaux libres et annulant ainsi leur action. Ce sont les les molécules des familles de thiols et phénols qui présentent le plus de ces propriétés.

Même si l'oxydoréduction est nécéssaire pour la vie, elle peut aussi être néfaste pour l'organisme. De ce fait, on parle d'antioxydants utilisés et produits par tout être vivant pour se protéger contre les oxydations. D'abord, quels sont les oxydants ?. Ils rentrent dans la catégorie des radicaux libres.

Oxydants

Radicaux libres (oxydants)

En chimie, des radicaux libres sont des entités chimiques possédant un ou plusieurs électrons non appariés (électrons célibataires) sur leurs couches externes. Ils sont notés par un point '.'. Ils sont obtenus par rupture de liaisons chimiques. Cela peut arriver dans des cas de hautes températures, radiations ionisantes et ultraviolets. La présence d'un électron célibataire confère à ces molécules une grande instabilité (elles ne respectent pas la règle de l'octet), ce qui signifie qu'elles ont la possibilité de réagir avec de nombreux composés. Si l'instabilité est importante, l’électron libre est rapidement transféré sur une autre molécule. le caractère radicalaire de la molécule ne disparaît pas et l’électron libre peut passer sur d’autres molécules, entraînant des phénomènes d’oxydation en chaîne. C’est typiquement ce qui se passe lors de la peroxydation des lipides.

En biologie, le terme de radical libre est utilisé pour désigner les dérivés réactifs de l'oxygène, ou 'espèce réactive oxygénée' (Reactive oxygen species : ROS), ou 'radicaux oxygénés libres' ou 'dérivés réactifs de l'oxygène'. Il s'agit d'une classe spécifique de radicaux. Les exemples sont: le radical superoxyde O2• -, le radical hydroxyle HO•, les radicaux peroxyde (ROO•), le radical alkoxyle (RO•) où R est une chaîne carbonée.

Les radicaux libres peuvent réagir entre eux pour mettre fin au processus radicalaire. C’est notamment le cas entre deux superoxydes (•O2–) ou entre le superoxyde (•O2–) et le monoxyde d’azote (NO•) ; la première réaction engendrant du peroxyde d’hydrogène (H2O2), la seconde du peroxynitrite (ONOO –). Autrement, les radicaux libres, étant instables, agiront en prélevant des électrons ou atomes d'autres molécules pour s'associer. Ainsi, ils peuvent attaquer le DNA, les enzymes, les protéines, les membranes cellulaires, .... Ces attaques peuvent être responsables des états suivants:

* disfonctionnement lors de la réplication de DNA entraînant des mutations et cancers.
* perturbations au sein des cellules pouvant conduire à leur mort.
* destruction des membranes cellulaires. Ceci peut entrainer le durcissement et l'épaississement des artères conduisant aux crises cardiaques.
* détérioration du collagène et rigidité des tissus.

Antioxydants

Les antioxydants sont de deux types; antioxydants non enzymatiques et des antioxydants de nature enzymatique.

Antioxydants non enzymatiques

Les antioxydants non enzymatiques peuvent être des molécules comme le glutathion, la vitamine C (acide ascorbique) et la vitamine E (tocophérol). Béta Carotènes, flavones et hydroquinones. Notre organisme est capable de produire, à partir de la cystéine (acide aminé soufré), un antioxydant puissant, l'acide alpha-lipoïque, appelé encore lipoate. Un stress oxydatif (ou oxydant) peut, aussi, résulter d'une déficience ou d'une absence de production d'enzymes antioxydantes. Il peut entraîner des dommages au niveau des cellules.

L'utilisation des antioxydants en pharmacologie pour traiter les maladies neurodégénératives et les accidents vasculaires cérébraux, est une indication de l'implication du stress oxydatif dans de nombreuses maladies chez l'Homme. Néanmoins, il n'est pas encore claire si le stress oxydatif est la cause ou la conséquence de ces maladies. Les antioxydants sont aussi des ingrédients importants des compléments alimentaires visant l'appartition de certaines maladies, comme le cancer ou les maladie cardiovasculaires.

Antioxydants de nature enzymatique.

Pour lutter contre les radicaux libres, l'organisme peut faire appel à des enzymes comme la peroxydase, la catalase, la superoxyde dismutase, la glutathione réductase (enzyme utilisant NADH) et les enzymes produisant NADH. Elles vont limiter l'action des radicaux libres

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