Kami menelan antioksidan seolah-olah mereka adalah ubat mujarab yang dapat memanjangkan umur kita. Namun, paling tidak, mereka tidak berkesan, dan yang paling teruk, mereka dapat memendekkan jalan duniawi kita. Kolumnis BBC Future menerangkan mengapa.
Linus Pauling melakukan kesalahan serius ketika dia memutuskan untuk mengubah beberapa perkara dalam sarapan tradisionalnya.
Pada tahun 1964, pada usia 65, dia mula menambahkan vitamin C ke jus oren, yang diminumnya pada waktu pagi.
Rasanya seperti menambahkan gula ke Coca-Cola, tetapi dia dengan tulus dan terlalu bersemangat percaya bahawa ia berguna.
Sebelum itu, sarapannya tidak biasa. Satu-satunya perkara yang patut disebutkan adalah dia bersarapan pagi sebelum pergi bekerja di Caltech, walaupun pada hujung minggu.
Dia tidak kenal lelah, dan karyanya sangat membuahkan hasil.
Sebagai contoh, pada usia 30 tahun, ia mengusulkan undang-undang asas ketiga mengenai interaksi atom dalam molekul, berdasarkan prinsip kimia dan mekanik kuantum.
Dua puluh tahun kemudian, karyanya mengenai struktur protein (blok bangunan semua kehidupan) membantu Francis Crick dan James Watson menguraikan struktur DNA (yang mengekod bahan ini) pada tahun 1953.
Video promosi:
Pada tahun berikutnya, Pauling dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia untuk penyelidikannya mengenai sifat ikatan kimia.
Nick Lane, seorang ahli biokimia di University College London, menulis tentangnya dalam bukunya tahun 2001 Oxygen: "Pauling … adalah seorang kolosal sains abad ke-20 yang karyanya meletakkan asas kimia moden."
Tetapi kemudian "usia vitamin C" bermula. Dalam buku terlarisnya pada tahun 1970, How to Live Longer and Feel Better, Pauling menyatakan bahawa suplemen dengan vitamin ini dapat membantu merawat selesema.
Dia mengambil 18,000 mg (18 g) bahan ini setiap hari, yang, 50% lebih tinggi daripada nilai harian yang disyorkan.
Dalam edisi kedua buku ini, selesema dimasukkan ke dalam senarai penyakit yang berkesan melawannya oleh vitamin C.
Pada tahun 1980-an, ketika HIV mulai menyebar di Amerika Serikat, Pauling menyatakan bahawa vitamin C dapat menyembuhkan virus juga.
Pada tahun 1992, majalah Time menulis mengenai ideanya, di sampulnya tajuk utama "The Real Power of Vitamin" memamerkan. Mereka disebut-sebut sebagai obat untuk penyakit kardiovaskular, katarak, dan bahkan barah.
"Lebih menggoda adalah cadangan bahawa vitamin dapat melambatkan proses penuaan," kata artikel itu.
Penjualan multivitamin dan suplemen pemakanan lain melambung tinggi, begitu juga dengan kemasyhuran Pauling.
Namun, reputasi ilmiahnya, sebaliknya, menderita. Kajian saintifik selama beberapa tahun akan datang menunjukkan sedikit atau tidak ada bukti untuk manfaat vitamin C dan banyak makanan tambahan lain.
Sebenarnya, setiap sudu vitamin Pauling yang ditambahkan ke jus orennya lebih berbahaya daripada membantu tubuhnya.
Sains tidak hanya membantah pertimbangannya, tetapi juga menganggapnya cukup berbahaya.
Teori Pauling didasarkan pada fakta bahawa vitamin C tergolong dalam antioksidan - kategori khas sebatian semula jadi, yang juga termasuk vitamin E, beta-karoten dan asid folik.
Mereka meneutralkan molekul yang sangat reaktif yang dikenali sebagai radikal bebas dan oleh itu dianggap bermanfaat.
Pada tahun 1954, Rebecca Gershman, ketika itu di University of Rochester, New York, pertama kali mengenal pasti bahaya yang berkaitan dengan molekul-molekul ini.
Pada tahun 1956, hipotesisnya dikembangkan oleh Denham Harman dari Makmal Fizik Perubatan di University of California di Berkeley, yang menyatakan bahawa radikal bebas adalah penyebab kemusnahan sel, pelbagai penyakit dan, akhirnya, penuaan.
Sepanjang abad ke-20, para saintis terus meneliti topik ini, dan tidak lama kemudian idea-idea Harman mendapat penerimaan sejagat.
Ini adalah bagaimana ia berfungsi. Prosesnya bermula dengan mitokondria, enjin mikroskopik di dalam sel kita.
Di dalam membrannya, nutrien dan oksigen diubah menjadi air, karbon dioksida dan tenaga.
Ini adalah bagaimana pernafasan selular berlaku - mekanisme yang berfungsi sebagai sumber tenaga untuk semua bentuk kehidupan yang kompleks.
Kilang air bocor
Tetapi tidak semudah itu. Sebagai tambahan kepada nutrien dan oksigen, proses ini memerlukan aliran berterusan zarah bermuatan negatif - elektron.
Aliran elektron melewati empat protein yang terdapat pada membran mitokondria, yang dapat dibandingkan dengan kilang air. Oleh itu, dia mengambil bahagian dalam penghasilan produk akhir - tenaga.
Reaksi ini adalah inti dari semua aktiviti kami, tetapi tidak sempurna.
Elektron boleh "bocor" dari tiga kilang sel dan bertindak balas dengan molekul oksigen yang berdekatan.
Akibatnya, radikal bebas terbentuk - molekul yang sangat aktif dengan elektron bebas.
Untuk mengembalikan kestabilan, radikal bebas mendatangkan malapetaka pada sistem di sekitarnya, mengambil elektron dari molekul penting seperti DNA dan protein untuk mengekalkan casnya sendiri.
Harman dan banyak yang lain berpendapat bahawa, walaupun dalam skala kecil, pembentukan radikal bebas secara beransur-ansur merosakkan seluruh tubuh, menyebabkan mutasi yang menyebabkan penuaan dan penyakit yang berkaitan seperti barah.
Ringkasnya, oksigen adalah sumber kehidupan, tetapi juga dapat menjadi faktor penuaan, penyakit, dan akhirnya kematian.
Setelah radikal bebas dikaitkan dengan penuaan dan penyakit, mereka dipandang sebagai musuh untuk diusir dari tubuh kita.
Sebagai contoh, pada tahun 1972, Harman menulis: “Mengurangkan jumlah [radikal bebas] dalam tubuh diharapkan dapat menurunkan laju biodegradasi, sehingga memberi seseorang kehidupan sihat selama bertahun-tahun. Kami berharap [teori ini] akan menghasilkan eksperimen yang bermanfaat yang bertujuan untuk meningkatkan jangka masa kehidupan manusia yang sihat."
Dia bercakap mengenai antioksidan - molekul yang mengambil elektron dari radikal bebas dan mengurangkan ancaman yang ditimbulkannya.
Dan eksperimen yang diharapkannya dilakukan dengan teliti dan diulang berkali-kali selama beberapa dekad. Namun, keputusan mereka tidak begitu meyakinkan.
Sebagai contoh, pada tahun 1970-an dan 80-an, pelbagai makanan tambahan antioksidan diberikan kepada tikus - haiwan makmal yang paling biasa - dengan makanan atau suntikan.
Sebilangan daripada mereka bahkan telah diubah secara genetik sehingga gen untuk antioksidan tertentu lebih aktif daripada pada tikus makmal biasa.
Para saintis telah menggunakan kaedah yang berbeza, tetapi hasilnya sangat serupa: kelebihan antioksidan tidak memperlambat penuaan dan tidak mencegah penyakit.
"Tidak ada yang dapat membuktikan bahwa mereka (antioksidan - Ed.) Dapat memperpanjang umur atau meningkatkan kesihatan," kata Antonio Henriquez dari Pusat Nasional Penyelidikan Penyakit Kardiovaskular di Madrid, Sepanyol. "Tikus tidak banyak bereaksi terhadap makanan tambahan."
Bagaimana dengan orang? Tidak seperti saudara kita yang lebih kecil, para saintis tidak dapat menempatkan anggota masyarakat kita di makmal untuk mengesan kesihatan mereka sepanjang hidup mereka, dan juga mengecualikan semua faktor luaran yang mungkin mempengaruhi hasil akhir.
Satu-satunya perkara yang boleh mereka lakukan ialah mengadakan ujian klinikal jangka panjang.
Prinsipnya sangat mudah. Pertama, anda perlu mencari sekumpulan orang yang berumur hampir sama, tinggal di kawasan yang sama dan menjalani gaya hidup yang serupa. Maka anda perlu membahagikannya kepada dua subkumpulan.
Yang pertama menerima suplemen yang akan diuji, sementara yang kedua menerima pil atau plasebo.
Untuk memastikan kemurnian eksperimen, tidak ada yang perlu mengetahui apa sebenarnya yang diperoleh peserta sebelum akhir kajian - bahkan mereka yang mengeluarkan pil.
Teknik ini, yang dikenali sebagai ujian double-blind, dianggap sebagai penanda aras dalam penyelidikan farmasi.
Sejak tahun 1970-an, saintis telah melakukan banyak eksperimen serupa yang cuba mengetahui bagaimana suplemen antioksidan mempengaruhi kesihatan dan umur panjang kita. Hasilnya mengecewakan.
Sebagai contoh, pada tahun 1994, satu kajian telah diadakan di Finland dengan penyertaan 29,133 perokok berusia 50 hingga 60 tahun.
Dalam kumpulan suplemen beta-karoten, kejadian barah paru-paru meningkat sebanyak 16%.
Hasil yang serupa diperoleh oleh kajian Amerika yang melibatkan wanita yang memasuki masa pascamenopause.
Mereka mengambil asid folik (sejenis vitamin B) setiap hari selama 10 tahun, dan selepas itu, risiko barah payudara mereka meningkat 20% berbanding mereka yang tidak mengambil makanan tambahan.
Ia hanya menjadi lebih teruk dari sana. Kajian lebih daripada 1,000 perokok berat yang diterbitkan pada tahun 1996 terpaksa dihentikan kira-kira dua tahun lebih awal dari jadual.
Setelah hanya empat tahun mengambil suplemen beta-karoten dan vitamin A, kes barah paru-paru meningkat 28% dan kematian 17%.
Dan ini bukan sekadar nombor. Kumpulan makanan tambahan mempunyai 20 kematian lebih banyak setiap tahun berbanding kumpulan plasebo.
Ini bermakna 80 orang lagi mati dalam empat tahun kajian ini.
Penulisnya menyatakan: "Hasil kajian memberikan kesan yang kuat untuk tidak mengambil suplemen beta-karoten, serta beta-karoten dalam kombinasi dengan vitamin A."
Idea maut
Sudah tentu, kajian penting ini tidak memberi kita gambaran keseluruhan. Beberapa percubaan telah menunjukkan faedah antioksidan, terutama dalam kes di mana peserta tidak dapat makan dengan betul.
Walau bagaimanapun, penemuan kajian ilmiah 2012 berdasarkan 27 ujian klinikal mengenai keberkesanan pelbagai antioksidan tidak memihak kepada yang terakhir.
Hanya dalam tujuh kajian, suplemen didapati mempunyai beberapa tahap manfaat kesihatan, menurunkan risiko penyakit kardiovaskular dan barah pankreas.
Sepuluh kajian tidak menunjukkan faedah antioksidan - hasilnya seolah-olah semua pesakit menerima plasebo (walaupun pada hakikatnya ini tidak berlaku).
Hasil dari 10 kajian yang tersisa menunjukkan bahawa banyak pesakit berada dalam keadaan yang jauh lebih buruk daripada sebelum menggunakan antioksidan. Di samping itu, di antaranya, kejadian barah paru-paru dan barah payudara meningkat.
"Saran bahawa suplemen antioksidan adalah penawar ajaib sama sekali tidak berasas," kata Henriquez.
Linus Pauling bahkan tidak tahu bahawa ideanya sendiri boleh membawa maut.
Pada tahun 1994, sebelum penerbitan hasil banyak ujian klinikal berskala besar, dia meninggal akibat barah prostat.
Vitamin C sama sekali bukan ubat mujarab, walaupun Pauling memaksanya hingga menghembuskan nafas terakhir. Tetapi adakah peningkatan penggunaannya dikaitkan dengan risiko tambahan?
Tidak mungkin kita akan tahu pasti. Namun, memandangkan banyak percubaan mengaitkan pengambilan antioksidan dengan barah, ini tidak dapat disangkal sepenuhnya.
Sebagai contoh, kajian Institut Kanser Nasional AS tahun 2007 mendapati bahawa lelaki yang mengambil multivitamin mempunyai risiko dua kali mati akibat barah prostat daripada mereka yang tidak.
Dan pada tahun 2011, kajian serupa pada 35.533 lelaki sihat mendapati pengambilan makanan tambahan dengan vitamin E dan selenium meningkatkan risiko barah prostat sebanyak 17%.
Sejak Harman mengemukakan teori radikal bebas dan penuaan yang terkenal, para saintis secara beransur-ansur meninggalkan pemisahan antioksidan dan radikal bebas (oksidan) yang jelas. Kini dianggap usang.
Antioksidan hanyalah nama yang tidak sepenuhnya menggambarkan sifat bahan tertentu.
Contohnya, ambil vitamin C. Pauling yang disukai, apabila dosisnya betul, ia meneutralkan radikal bebas yang sangat aktif dengan mengambil elektron bebas. Dia menjadi "molekul syahid", mengambil pukulan dan melindungi sel-sel di sekelilingnya.
Namun, dengan menerima elektron, ia sendiri menjadi radikal bebas, mampu merosakkan membran sel, protein dan DNA.
Seperti yang ditulis oleh ahli kimia makanan William Porter pada tahun 1993, "[Vitamin C] adalah Janus bermuka dua, Dr. Jekyll dan Mr. Hyde, oksimoron antioksidan."
Nasib baik, dalam keadaan normal, enzim reduktase mampu mengembalikan vitamin C kepada penampilan antioksidannya.
Tetapi bagaimana jika terdapat begitu banyak vitamin C sehingga enzim tidak dapat mengatasinya?
Walaupun penyederhanaan proses biokimia kompleks tidak dapat menggambarkan intipati masalah, hasil kajian klinikal di atas menunjukkan apa yang boleh menyebabkannya.
Membahagi dan memerintah
Antioksidan mempunyai sisi gelap. Di samping itu, walaupun sisi terang mereka tidak selalu berfungsi untuk kebaikan kita - berdasarkan bukti yang semakin meningkat bahawa radikal bebas juga penting untuk kesihatan kita.
Kita sekarang tahu bahawa radikal bebas sering bertindak sebagai utusan molekul yang menghantar isyarat dari satu bahagian sel ke bahagian lain. Jadi mereka mengatur proses pertumbuhan, pembelahan dan kematian sel.
Radikal bebas memainkan peranan yang sangat penting pada setiap tahap kewujudan sel. Tanpa mereka, sel akan terus tumbuh dan membelah secara tidak terkawal - suatu proses yang disebut barah.
Tanpa radikal bebas, kita juga cenderung mendapat jangkitan. Dalam keadaan tertekan yang disebabkan oleh penembusan bakteria atau virus yang tidak diingini ke dalam tubuh manusia, radikal bebas mula dihasilkan dengan lebih aktif, bertindak sebagai isyarat senyap untuk sistem imun.
Akibatnya, sel-sel di barisan hadapan pertahanan imun kita - makrofag dan limfosit - mula membelah dan memerangi masalah tersebut. Sekiranya ia adalah bakteria, mereka akan menelannya, seperti Pacman hantu biru dalam permainan komputer yang popular.
Bakteria akan terperangkap, tetapi masih hidup. Untuk memperbaikinya, radikal bebas kembali bertindak.
Di dalam sel kekebalan, mereka digunakan untuk apa yang mereka mendapat reputasi buruk: membunuh dan memusnahkan. Penceroboh terkoyak.
Dari awal hingga akhir, tindak balas imun yang sihat bergantung pada kehadiran radikal bebas di dalam badan.
Ahli genetik João Pedro Magalhães dan George Church menulis pada tahun 2006: “Kebakaran itu berbahaya, tetapi orang telah belajar menggunakannya untuk kebaikan mereka sendiri. Begitu juga, sel-sel nampaknya dapat mengembangkan mekanisme untuk mengendalikan dan memanfaatkan [radikal bebas]."
Dengan kata lain, tidak ada gunanya menyingkirkan radikal bebas dengan antioksidan.
"Dalam kes ini, kita tidak akan tahan terhadap beberapa jangkitan," tegas Enriquez.
Nasib baik, tubuh manusia mempunyai sistem yang bertanggungjawab untuk menjaga kestabilan proses biokimia.
Sekiranya antioksidan, kelebihan dikeluarkan dari aliran darah ke dalam air kencing. "Mereka dikeluarkan secara semula jadi dari badan," kata Cleva Villanueva dari Institut Politeknik Nasional Mexico City.
"Tubuh manusia mempunyai kemampuan luar biasa untuk menyeimbangkan semuanya, jadi kesan [dari suplemen] akan tetap ringan, dan kita harus bersyukur untuk itu," kata Lane.
Kami mula menyesuaikan diri dengan risiko yang berkaitan dengan oksigen walaupun mikroorganisma pertama mula menghirup gas beracun ini, dan pil sederhana tidak dapat mengubah apa yang telah dibuat selama evolusi berbilion tahun.
Tidak ada yang dapat menyangkal bahawa vitamin C adalah bahagian penting dari gaya hidup yang sihat, seperti semua antioksidan.
Tetapi, melainkan jika makanan tambahan ini diresepkan oleh doktor, makan secara sihat masih merupakan kaedah terbaik untuk memanjangkan usia.
"Mengambil antioksidan hanya dibenarkan apabila tubuh benar-benar kekurangan zat tertentu," kata Villanueva. "Yang terbaik adalah mendapatkan antioksidan dari makanan yang mengandungi sekumpulan antioksidan tertentu yang berfungsi secara bersamaan."
"Makanan yang kaya dengan buah-buahan dan sayur-sayuran biasanya sangat sihat," kata Lane. "Tidak selalu, tetapi dalam banyak hal memang demikian."
Walaupun faedah diet ini sering dikaitkan dengan antioksidan, keseimbangan prooksidan dan nutrien lain yang belum diketahui pasti.
Selama beberapa dekad, saintis telah berusaha memahami biokimia kompleks radikal bebas dan antioksidan, telah menarik ratusan ribu sukarelawan untuk membuat penyelidikan dan menghabiskan berjuta-juta untuk ujian klinikal, tetapi sains moden belum menawarkan sesuatu yang lebih baik daripada nasihat yang kita ketahui dari sekolah: makan lima sayur atau buah setiap hari.
Alex Riley
