Professor Robert Thomas: Oxidativ stress – Hitta rätt balans för hälsa och motion

1051
Professor Robert Thomas, 11 mars 2020, ABF Huset, Stockholm. Foto: Torbjörn Sassersson för TV Hälsa
Professor Robert Thomas, 11 mars 2020, ABF Huset, Stockholm. Foto: Torbjörn Sassersson för TV Hälsa

Alla levande varelser har utvecklat en komplex serie av cellulärt försvar, som skyddar och reparerar DNA:t och förhindrar skador som kan leda till för tidigt åldrande och degenerativa sjukdomar. Man uppskattar att varje cell har i genomsnitt över 10 000 potentiellt skadliga avbrott i DNA:t varje dag.

Text: Professor Robert Thomas, Cambridge University, England

Skador på DNA:t kan leda till mutationer och om det påverkar gener som reglerar tillväxten, kan det i sin tur trigga igång cancer. Om dessa mutationer påverkar andra viktiga biologiska interaktioner, kan de leda till en mängd åldersrelaterade sjukdomar som, åderförkalkning, hjärtsjukdomar, artrit, diabetes, Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom, grå starr och makuladegeneration [Thomas, Davies, Poljsak].

När det gäller träning kan överskott av cellulärskador, ge ökad trötthet, minskad muskelåterhämtning, sämre uthållighet och muskelstyrka och ge en ökning av skadorna på lederna. Något som minskar förmågan att träna regelbundet och försämrar prestanda- och konditionsnivån [Thomas].

Den här artikeln förklarar de underliggande mekanismerna och orsakerna till cellulärskador, särskilt oxidativ stress och granskar bevisen för de mest relevanta näringsfaktorerna som påverkar.

DNA-skador och produktionen av reaktiva syreföreningar (ROS)

Vissa DNA-skador kan uppstå spontant under normal celldelning, men i andra fall kan DNA:t skadas direkt av strålning, för mycket sol och luftföroreningar. DNA:t kan också skadas indirekt vid bildningen av mycket reaktiva syreföreningar (ROS). De produceras naturligt när cellen producerar energi. Och ökar därför i situationer där mer energi krävs, till exempel vid träning, särskilt om den är ansträngande eller du är ovan.

Det gäller särskilt om ett överskott av ROS produceras, samtidigt som olika förhållanden gör att det krävs mer energi, till exempel, fetma, kronisk infektion, miljömässiga eller intagna kemikalier, kronisk inflammation, diabetes eller till och med psykisk stress [Thomas]. Vid dessa situationer finns det inte tid för reparationsprocesser och alla system som regelbundhet körs i botten, blir sårbara för fel.

Läs mer och se video: Robert Thomas forskning ger oss livsstilsråd för cancerdrabbade

Antioxidantenszymerna

Våra celler har utarbetat ett sätt att reducera överdrivna ROS-nivåer, främst via antioxidantenzym-systemet som har kapacitet att absorbera eller donera elektroner eller protoner, som neutraliserar (städa undan) ROS. De inkluderar superoxid-dismutas (SOD), katalas och glutation. Trots deras utmärkta skyddsegenskaper vid en västerländsk livsstil, finns det ofta för många ROS som översvämmar antioxidantenzym-kapaciteten och ett tillstånd av oxidativ stress uppstår.

Oxidativ Stress. Illustration: Robert Thomas

Oxidativ stress kan också uppstå om det finns brister i bildandet av antioxidantenzym, något som även kan gå i arv [Johnson], eller mer troligt, förvärvas genom en dålig livsstil eller en kost med för lite polyfenolrika livsmedel och viktiga mineraler, som krävs för SOD-bildning som Zn, Mg, Cu och Se [Thomas].

Oxidativ balans

Trots sitt dåliga rykte, är ROS inte bara något dåligt, våra celler behöver faktiskt lite ROS för normala funktioner, som vid reglering av vaskulär ton, övervakning av syrespänningen vid kontrollen av produktionen av röda celler, induktion av stressrespons på patogenattack – så det är viktigt att få en bra balans [Poljsak, Ristow, Schulz, Son]. Normalt, när nivåerna av ROS börjar stiga, ökar ett adaptivt svar produktionen av antioxidantenzymer [Poljsak, Ristow, Schulz, Son]. Det sker genom en inducering av kärnkraftfaktorn, Nrf-2, som slår på generna som kodar för antioxidantenzymer [Ristow, Gomez-Cabera].

När ROS-nivåerna sjunker i icke stressade celler, bryts Nrf-2 ner, via bindning och signalering från ett protein som kallas Keap 1 [Nguyen, McMahon]. Olika närings- och livsstilsfaktorer kan hjälpa till eller störa den optimala oxidativa balansen [Thomas].

Oxidativ stress och antioxidativ stress. Illustration: Robert Thomas

Livsstils- och näringsfaktorer som påverkar den oxidativa balansen

Motion och oxidativ balans

Som nämnts ovan producerar träning, reaktiva syreföreningar (ROS), genererade som en biprodukt av en normal energiproducerand mekanism (oxidativ fosforylering). Som svar på ökningen av ROS, resulterar den anpassningsbara uppregleringen av antioxidantgener i en större produktion av antioxidantenzymer [Fehrenbach, Kodja].

Det är en anledning till att det är viktigt att öka träningsnivåerna gradvis över tid, vilket gör att antioxidantnivåerna stadigt ökar. Det är också orsaken till att det är bäst att träna 3-4 i veckan, istället för ett extrempass en gång i veckan.

Andra faktorer som att fasta, eller till och med varma och kalla duschar kan också tillfälligt stimulera en adaptiv respons [Poljsak, Ristow, Schulz, Son]. Dessa biokemiska förändringar mättes hos män som deltog i> 3 timmar/vecka med kraftfull fysisk aktivitet.

Studien vid University of California fann en ökning av Nrf-2 (proteinet som är ansvarigt för antioxidantenzym-produktion medierat en oxidativ stressrespons) i deras prostatavävnad, jämfört med män som tränade mindre [Magbanua].

Andra studier har bekräftat att vältränade personer har högre nivåer av antioxidantenzym, det kan potentiellt öka deras försvar mot miljöpåverkan och intag av oxiderade karcinogener [Fehrenbach, Kodja].

Läs mer: Professor Robert Thomas: Antioxidanter och polyfenoler ingen cancerfara

Om näringsbrister uppstår som försämrar produktionen av antioxidantenzymer eller motionärerna som tränar är äldre, där denna anpassningsbara process är känd för att vara långsammare, finns det en risk att ansträngande eller ovan träning kan göra mer skada än nytta [Ji, Kodja].

Det är därför viktigt att uppmärksamhet ägnas åt näringsmässigt hälsosamma livsmedel som förbättrar uppregleringen av antioxidantenzymerna [Ji, Fehrenbach, Kodja]. Å andra sidan är det viktigt att undvika näringsfaktorer som kan störa den normala adaptiva responsen, som till exempel intag av de direkta antioxidant-tillskotten A- och E-vitamin.

Antioxidativ stress och farorna med ett överskott av A- och E-vitamintillskott

Till skillnad från polyfenoler (se nedan) som främjar en naturlig adaptiv ökning av antioxidantenzymer, kan direkta antioxidanter (A- och E-vitamin och acetylcystein) faktiskt blockera den här processen. På lång sikt kan direkta antioxidanter minska den cellulära antioxidantenzym-aktiviteten, vilket leder till större oxidativ stress.

De kan också minska andra hälsofördelar med träningen, öka de genetiska skadorna och hindra led- och vävnadsreparationer [Teixeira, Avery, Poljsak, Eder, Ristow, Gomez-Cabera, Peternelj]. Det demonstrerades vältaligt i en studie som involverade kajakare som randomiserades för att ta ett antioxidanttillskott, inklusive E-vitamin och betakaroten.

Även om antioxidantstatusen minskade transitoriskt omedelbart efter 4 veckors träning visade mätningen på cellulär oxidativ skada, muskelskador och inflammationer att det blev värre, då återhämtningen vid muskelskador hindrades [Teixeira].

Jag såg att även om antioxidantstatusen ursprungligen ökade, efter 4 veckors träning visade mätningen på cellulära oxidativa skador, muskelskador och inflammationer var värre då återhämtningen av muskelskador hindrats [Teixeira])

A- och E-vitamin har också egenskaper som kan påverka cellerna negativt via andra biologiska interaktioner. Dessa kan också blockera Keap1 som stör signalen för nrf2 för att minska antioxidantnivåerna. Som sådan orsakar de att antioxidantenzymerna förblir förhöjda, även när den oxidativa stressen minskar [Eder, Ristow].

Kombinerat med deras direkta antioxidantegenskaper kan det resultera i en ansamling av alltför många ROS, vilket leder till ett tillstånd som kallas antioxidativ stress.

Genom att kombinera dessa problem kan vitaminerna (E och A) försena den anpassningsbara produktionen av antioxidantenzymer samt försena deras nedbrytning när de inte behövs [Poljsak, Ristow, Eder, Teixeira, Avery, Peternelj].

Som ett resultat förkortas den tid cellerna spenderar med den optimala balansen, jämfört med en standardkost. Det förklarar varför det nu finns kliniska bevis på att A- och E-vitamin inte har någon effekt vid träning och till och med kan minska fördelarna [Miller, Myung, Collins, Avery, Mursu, Bjelakovic, Ionescu Poljsak, Shulz].

Oxidativ stress och antioxidativ stress samt träning. Illustration: Robert Thomas

Överskott av A- och E-vitamin och cancer

Väl genomförda interventionsstudier har rapporterat att ett långvarigt intag av A- och E-vitamintillskott är kopplade till en ökad cancerrisk [Thomas, Poljsak]. The Women’s Health Study rörande patienter med diabetes eller hjärt-kärlsjukdom visade en högre förekomst av hjärtsjukdomar [Richardson].

Studien på hudcancer i Queensland som rapporterade en högre frekvens av återkommande hudcancer [Hercberg]. SELECT-studien visar en högre förekomst av prostatacancer [Klein]. CARET-studien visar en ökad risk för både lung- och prostatacancer [Omenn]. Deras huvudsakliga mekanism för skada ligger i deras interferens med en oxidativ funktion, medan andra faktorer har ett inflytande, inklusive en störning av effekten vid kemoterapi [Lawenda].

Det är viktigt att känna till att trots riskerna med extra tillskott spelar A-vitamin (retinol och betakaroten) och E-vitamin, en viktig roll vid flera interaktioner i kroppen och brister kan leda till allvarlig sjukdom. Det är emellertid sällsynt att se brist på dessa vitaminer hos personer med intag av en normal kost i västländerna (även om de fortfarande är vanligt i vissa delar av Afrika).

Trots det är det förnuftigt att se till att få i sig mat som innehåller dessa vitaminer, som nötter, fet fisk, morötter och andra röda och gula grönsaker. På samma sätt är det viktigt att säkerställa ett tillräckligt intag av mineraler, som zink, koppar, selen, järnmagnesium och mangan, som krävs för bildning av antioxidantenzymer, speciellt superoxid-dismutas.

Polyfenolrik kost. Illustration: Robert Thomas

Fördelarna med polyfenoler för oxidativ balans, cancer, ledvärk och träningsprestanda

Fytokemi förekommer naturligt i växter och ansvarar för deras färg, smak och arom. Det finns starka bevis för flera hälsofördelar, allt från att minskat kolesterol, blodtryck, artrit, makuladegeneration, demens, hjärtattack och cancerrisk, för att nämna några [Thomas, Cherubini].

När det gäller oxidativ stress, främjar de en naturlig anpassning till ROS och påverkar inte nedbrytningen av antioxidantenzymerna [Poljsak, Ristow, Eder, Teixeira, Avery, Peternelj]. Ett resultat är att polyfenoler förbättrar antioxidanternas effektivitet och kapacitet, så den tid cellerna tillbringar i zonen med optimal oxidativ balans, utvidgas kraftigt [Lotito]

Polyfenoler och cancer

De här underbara gåvorna från naturen skyddar oss från miljöpåverkan och intag av cancerframkallande ämnen, genom att stärka antioxidantenzymerna. De förbättrar också DNA:t, reparerar interaktioner och påverkar direkt de biologiska processerna som ligger till grund för kännetecknen för cancerprogression och metastaser [Thomas, Block, Bradbury, Gonzalez].

De minskar också kroniska överskotts inflammationer via NFkappaJ3, förbättrar tarmens integritet genom att fungera som prebiotika för friska bakterier och hjälper därmed till att förhindra läckande tarmsyndrom [Thomas].

Dessutom saktar ner de det glykemiska indexet för kolhydrater och förbättrar insulinkänsligheten och minskar riskerna för metaboliskt syndrom, fetma och diabetes, som är kopplade till en högre cancerrisk [Thomas].

Vissa fytokemikalier i örter kryddor, frukt och grönsaker har svaga antioxidantegenskaper, en aspekt som tidigare överskattats. Faktum är att många människor tidigare hänvisade till dem bara som antioxidanter, vilket är vilseledande och minskar vikten av deras andra viktigare biokemiska egenskaper.

Dess bättre erkänns denna missuppfattning allt mer, även om det fortfarade skapar viss förvirring i media. Var sjätte månad eller så dyker den gamla rubriken upp: – “Antioxidanter orsakar cancer” “Kosttillskott är dåligt för dig”, vanligtvis bredvid ett mycket vilseledande fotografi av frukt och grönsaker.

Endast med finstilta bokstäver nämner de vanligtvis källdata, som hänvisar till en laboratorieundersökning på möss som fått A- och E-vitamin eller andra direkta antioxidanter [Sayin. Rättslig].

Det är viktigt att betona att det aldrig har gjorts en statistiskt säkerställd studie, som har visat att polyfenolrika livsmedel orsakar cancer eller annan skada – och det gäller all whole food, eller torkade koncentrerade versioner i kapslar.

Faktum är att World Cancer Research Fund (WCRF) och andra akademiska organ, efter att ha granskat den internationella litteraturen, uppger att individer som äter livsmedel som är fytokemiskt rika, har en lägre risk för cancer eller återfall efter behandlingar [WCRF, Bradbury, Block, cherubini, Loito ]. Vidare rapporterade den dubbelblinda slumpmässigt kontrollerade studien av en kapsel innehållande torkad polyfenolrik whole food (gurkmeja, grönt te, broccoli och granatäpple) en djup statistiskt signifikant effekt på framstegsmarkörer hos män med tidig prostatacancer [UK Pomi-T-studien ].

Polyfenoler och sportprestanda

Det finns flera skäl till varför en person blir olympisk idrottsman, medan andra kämpar för att slå sitt personbästa, PB, i den lokala parken. Det kan bero på bättre gener, investering i tid eller helt enkelt tur. Men en sak som alla kan använda sig av för att få en fördel, är nutrition.

Ökad oxidativ stress är en signifikant faktor om träningen sker sällan, är överansträngande eller inte underbyggs med bra kost. Detta är särskilt framträdande hos äldre som har ett långsammare adaptivt svar på oxidativ stress och därför är mer benägna att få muskel- och ledskador.

Till skillnad från antioxidanter dränerar inte polyfenol de syresättande faktorerna. I synnerhet inte användbara sådana som kväveoxid (NO). NO producerat av nitrater i många livsmedel (som också är rika på polyfenoler) som: selleri, granatäpple, rödbetor och spenat,].

De kan öka vävnadens perfusion och syresättning, sänka blodtrycket och förbättra humöret [Bond, Jonvik, Lundberg]. Tillskott av dessa har visat sig förhindra skadliga inflammationer, förbättra musklernas syresättning, öka tiden innan man blir trött och förbättra prestandan [Bailey, Bondon no, D’Angelo, Malaguti, Myburgh Cermak, jones, Ormsbee].

Antocyaniner i granatäpplen, montmorency-körsbär och -björnbär är särskilt rika på flavonoler, flavonoider, gallinsyra, ellaginsyra, quercetin och ellagitanniner, har många hälsofördelar vanligtvis [Malaguti, Zarfeshany].

Granatäpple har visat sig hjälpa musklerna att återställa funktionaliteten, förbättra kväveoxidens biotillgänglighet och öka effektiviteten i syreförbrukningen. Detta är särskilt fördelaktigt för uthållighetsmotionärer och återhämtning efter intensiv tyngdlyftträning. [Crum, Ammar].

Gurkmeja, extra innehållsrik med antiinflammatoriska polyfenoler, gavs till idrottare som tränade intensivt och resulterade i en minskning av ackumuleringen av avancerade glykationsslutprodukter i muskelvävnader och förbättrade muskelprestandan på lång sikt [Chilelli].

I en annan studie minskade kapslar med gurkmeja den biologiska inflammationen under återhämtning efter träningsinducerad muskelskada och förbättrade den funktionella kapaciteten under efterföljande träningspass [McFarlin].

Cordyceps svamptillskott har visat sig förbättra uthållighetskapaciteten, kroppssammansättningen och metabolismrelaterade biomarkörer hos unga stillasittande individer [Liao].

I en annan dubbelblind kontrollerad studie förbättrade 12 veckor med torkade cordyceps laktattröskeln hos friska äldre män och kvinnor [Chen]. Även 6 veckor med torkad cordyceps-extrakt förbättrade syreupptagen, aerobic kapaciteten och ventilationsfunktionen och motståndskraften mot trötthet under träning [Yi].

Tillägg av grönt te förbättrade 60% V02 max under träning, minskade tröttheten efter träning och förbättrade återhämtningen, både hos otränade och elitidrottare [Jowko, machado].

På samma sätt tog manliga personer som inte var idrottsmän ett teextrakt under 8 veckor som förbättrade aerob kapaciteten, jämfört med kontroller samt hade en högre återhämtningsgrad av syresatt hemoglobin- och myoglobinnivåer (en markör för ökad skelettmuskels aerob kapacitet] [Ota],

Många framgångsrika idrottare ändrar nu sin kost till att inkludera mer polyfenolrik mat och utvalda hela tillskott av whole food. Till och med Tyson, tidigare känd för sin ägg- och chipsdiet, gick nyligen ut i en intervju och berättade om hur en förändring till en polyfenolrik kost hjälpte honom att träna sig till den nivå som hjälpte honom att slå Wilder och bli den obestridda tungviktmästaren i världen (Tyson).

Tom Davies, den yngsta tonåringen som cyklade jorden runt, bloggade om det uppsving han fick genom att ta pomi-T halvvägs under hemfärden i USA [Tom]. Det skulle vara sällsynt för en seriös amatör eller professionell cyklist att inte ha betraktat den senaste superbärsdrycken som en del av deras näringsregimsport. Slutligen skulle ingen sport nutritionist med självrespekt, utelämna att nämna effekterna av en gurkmeja-latte till sina kunder.

Fördelar med polyfenoler för gemensam hälsa

Artralgi och ledstyvhet hindrar inte bara regelbunden träning utan är en framträdande orsak till lägre rörlighet hos människor rent generellt [Shen]. Vissa polyfenoler som växtlignaner som finns i nötter, resveratrol i rött vin, ellagitannin som finns i te samt selleri, granatäpple och gurkmeja har en roll som prebiotika och förbättrar tarmens hälsa och integritet, vilket minskar absorptionen av proinflammatoriska toxiner i den systemiska cirkulationen, något som kan utlösa ledskador [Powanda].

Gurkmeja och selleri kan genom sina direkta antiinflammatoriska egenskaper hjälpa mot smärta, men dessa och andra polyfenolrika livsmedel som te, granatäpple, cordyceps och broccoli har också andra skyddande egenskaper. Flera laboratorie- och kliniska studier har visat att de kan minska anti-apoptopiska effekter på kondrocyter efter stress eller exponering för toxin [Shen].

De kan också blockera modulerade matrismetalloproteinas (MMP) enzymer som ansvarar för degenerering av extracellulär matris (brosk) [Dahlberg, Mitchel, Brinckerhoff]. I Pomi-T-studien fanns 14% minskning av den rapporterade förekomsten av artralgi och flera kliniska interventionsstudier av koncentrerade whole food-kapslar har visat fördelar jämfört med placebo och icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel [Davis, Kuptniratsaikul, Kulkarni. Nieman].

Sammanfattningsvis

Att upprätthålla en daglig optimal oxidativ balans är avgörande för en hälsosam livslängd och för att undvika kroniska degenerativa sjukdomar [Thomas-bk]. Det förbättrar träningsförmågan genom att skador på muskler och leder undviks och förbättrar vävnadens syresättning och återhämtning.

För många, amatöridrottsmän och kvinnor kan detta förbättra självkänslan och tillfredsställelsen när de tränar, vilket ökar deras incitament att träna regelbundet [Thomas]. Regelbunden träning är i sin tur en av de viktigaste livsstilsstrategierna till självhjälp för att upprätthålla hälsan. Det är förknippat med förbättrat humör, lycka, oberoende, kroppsform: och att man undviker fem av de vanligaste orsakerna till för tidig död i det västerländska samhället – cancer, stroke, hjärtsjukdom, diabetes och demens.

Människor som tränar efter cancer, har en minskad risk för återfall och mindre pågående toxicitet, men deras träningsförmåga hindras ofta av ledvärk [Thomas]. Strategier för att minska ledvärken och förbättra träningsnivåerna kommer därför sannolikt att förbättra välbefinnandet och vara ett botemedel.

Mycket är känt om samspelet mellan träning och fördelarna med att förbättra matintaget av polyfenol, säkerställa tillräckligt med intag av mineraler och undvika överskott av A- och E-vitamintillskott [Thomas]. Mindre känt är emellertid om potentialen för polyfenolrika kosttillskott, antingen för att öka en adekvat kost eller kompensera för brister i kosten.

Kosttillskott är populära bland idrottsmän, människor med ledvärk och cancer, med flera studier rapporterar att upp till 60% intag, av många olika sorter, inklusive, tyvärr, antioxidanter eller kemikalier extraherade från livsmedel kan vara skadligt.

Med undantag av den brittiska Pomi-T-studien och några andra finns det ett underskott av statistiskt säkerställda interventionsstudier som involverar patienter med cancer som använder whole food-tillskott.

I strävan efter mer adekvat data har en kommitté av erfarna forskare, biologer, onkologer, träningspersonal från London, Nottingham, Kalifornien, Australien samarbetat för att utforma en dubbelblind randomiserad kontrollerad studie för att utvärdera rollen som utvalda polyfenolrika hela livsmedel för förbättra träningsprestanda, minska artralgi och minska cancerbehandlingsrelaterade toxiciteter (känd som UK Pomi-sports Trial) som för närvarande körs i Storbritannien under godkännande av National Institute of Health Research.

Text: Robert Thomas, Cambridge University, England

Referenser

DaviesK.J. (1995Oxidative stress The paradox of aerobic lifeBiochemical Society 61():1-31.

Gonzalez CA (2006) The European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC). Public Health Nutr 9: 124-126.

Thomas R, Williams M, Cauchi M, Berkovitz S, Smith S (2018)The UK Polybalm study –  A double-blind, randomised trial of a polyphenolic-rich nail bed balm for chemotherapy-induced onycholysis:. Breast Cancer Research and Treatment , Volume 171, (1)pp 103–1.

Nutritional tests for essential micronutrients online: www.cancernet.co.uk/nutritional-tests.htm

Jones AM (2014)  Dietary nitrate supplementation and exercise performance. (Suppl 1): 35–45.

J Ethnopharmacol. (1991) Treatment of osteoarthritis with a herbomineral formulation: a double-blind, placebo-controlled, cross-over study. 33(1-2):91-5.

Nieman DC, Shanely RA, Luo B, Dew D, Meaney MP, Sha W (2013)A commercialized dietary supplement alleviates joint pain in community adults: a double-blind, placebo-controlled community trial. 12(1):154.

KuptniratsaikulV,ThanakhumtornS,ChinswangwatanakulP,Wattanamongkonsil L, Thamlikitkul V (2009) Efficacy and safety of Curcuma domestica extracts in patients with knee osteoarthritis. Journal of Alternative and Complementary Medicine 15(8):891–97.

Bradbury KE, Appleby PN, Key TJ (2014) Fruit, vegetable and fiber intake in relation to cancer risk findings from the European Prospec- tive investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) 100: 394-398.

Chilelli NC, Ragazzi E, Valentini R et al(2016) Curcumin and Boswellia serrata modulate the glyco-oxidative status and lipo-oxidation in master athletes  (11):1-9. DOI: 10.3390/ nu8110745

Powanda MC, Whitehouse MW, Rainsford KD (2015)Celery Seed and Related Extracts with Antiarthritic, Antiulcer, and Antimicrobial Activities p.70:133-53.

Powanda MC, Rainsford KD.(2010) A toxicological investigation of a celery seed extract having anti-inflammatory activity.Inflammopharmacology. p.227-33.

Stefania D’Angelo(2019) Polyphenols and Athletic Performance: A Review on Human Data DOI: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.85031

Cherubini A, Vigna GB, Zuliani G (2005) Role of antioxidants in atherosclerosis: epidemiological and clinical update. 11(16):2017-32.

Lotito SB, Frei B (2006) Consumption of flavonoid-rich foods and increased plasma antioxidant capacity in humans: cause, consequence, or epiphenomenon? Free Radic Biol Med. 41(12):1727-46.

James Dielhenn (2020) Tyson Fury’s new diet and weight-loss plan explained www.skysports.com/boxing/news/12183/11199290/tyson-furys-new-diet-and-weight-loss-plan-explained

Zarfeshany A, Asgary S, Javanmard SH (2014) Potent health effects of pomegranate. Advanced Biomedical Researche 3:100. DOI: 10.4103/2277-9175.129371

McFarlin BK, Venable AS, Henning AL (2016) Reduced inflammatory and muscle damage biomarkers following oral supplementation with bioavailable curcumin p. 72-78.

Nguyen T, Paul Nioi P, Pickett C (2009) The Nrf2-Antioxidant Response Element Signaling Pathway and Its Activation by Oxidative Stress. J Biol Chem; 284(20): 13291–13295

McMahon M, Itoh K, Yamamoto M, et al (2003) Keap1-dependent proteasomal degradation of transcription factor Nrf2 contributes to the negative regulation of antioxidant response element-driven gene expression. 278(24):21592-600.

 Myburgh KH.(2014) Polyphenol supplementation: Benefits for exercise performance or oxidative stress? Sports Medicine. (Suppl 1):S57- S570.

Fehrenbach E and Northoff H. (2001) Free radicals, exercise, apoptosis, and heat shock proteins. Exerc Immunol Rev p.66-89.

Kojda G et al (2005) Molecular mechanisms of vascular adaptations to exercise. Physical activity as an effective antioxidant therapy? Cardiovascular research p.67:187–97.

Magbanua MJ, Richman EL, Sosa EV, et al (2014) Physical activity and prostate gene expression in men with low-risk prostate cancer. Cancer causes & control: CCC. 2014;25(4):515-23.

Ji LL et al (2001) Exercise at old age: does it increase or alleviate oxidative stress? 928:236-47.2001

Crum EM, Barnes MJ, Stannard SR (2018) Multiday pomegranate extract supplementation decreases oxygen uptake during submaximal cycling exercise, but co-supplementation with N-acetylcysteine negates the effect. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism.  28(6):586-592. DOI: 10.1123/ ijsnem.2017-0407

Ammar A, Turki M, Hammouda O, Chtourou H, Trabelsi K7, Bouaziz M, et al (2017) Effects of pomegranate juice supplementation on oxidative stress biomarkers following weightlifting exercise. Nutrients. 29(8):1-13. DOI: 10.3390/nu9080819

Eder K, Flader D, Hirche F, Brandsch C (2002) Excess dietary vitamin E lowers the activities of antioxidative enzymes in erythrocytes of rats fed salmon oil. J Nutr. 132:3400–4.

Wang Y, Hodge A, Wluka A, English D, Giles G, O’Sullivan R, et alc (2007) Effect of fruit and vegetables on knee cartilage and bone in healthy, middle‐aged subjects: a cross‐sectional study. Arthritis Res Ther 9:R66.

Pattison D, Symmons D, Young A e al (2004) Does diet have a role in the aetiology of rheumatoid arthritis? Proc Nutr Soc. p.137-43.

Marseglia L,Manti S, D’Angelo G et al (2015)Oxidative Stress in Obesity: A Critical Component in Human Diseases International Journal of Molecular Sciences. 16(1)378

Juge N, Mithen RF, Traka M (2007) Molecular basis for chemoprevention by sulforaphane: a comprehensive review p.64:1105–27.

McAlindon TE, Jacques P, Zhang Y, Hannan MT, Aliabadi P, Weissman B, et al(1996) Do antioxidant micronutrients protect against the development and progression of knee osteoarthritis? p.39: 648– 56.

Dinkova‐Kostova AT, Kostov RV (2012) Glucosinolates and isothiocyanates in health and disease p.18:337–47.

Zakkar M, Van der Heiden K, Luong LA, Chaudhury H, Cuhlmann S, Hamdulay SS, et al (2009) Activation of Nrf2 in endothelial cells protects arteries from exhibiting a proinflammatory state. p.29:1851–7.

Megias J, Guillen MI, Clerigues V, Rojo AI, Cuadrado A, Castejon MA, et al (2009) Heme oxygenase‐1 induction modulates microsomal prostaglandin E synthase‐1 expression and prostaglandin E2 production in osteoarthritic chondrocytes. Biochem Pharmacol p.77: 1806– 13.

Malaguti M, Angeloni C, Hrelia S (2013) Polyphenols in exercise performance and prevention of exercise-induced muscle damage. Oxidative Medicine Celllar Longevity. 825928.

Tom Davies (2020) The youngest round the World Cyclist blog https://tomdaviesrtw.com/blog/

Wang Y ,  Simpson JA, Wluka AE et al (2011) Meat consumption and risk of primary hip and knee joint replacement due to osteoarthritis: a prospective cohort study.. BMC Musculoskelet Disord.

Schulz TJ, Zarse K, Voigt A et al (2007) Glucose restriction extends Caenorhabditis elegans life span by inducing mitochondrial respiration and increasing oxidative stress.p.280-93.

Ionescu JG, Poljsak B (2010) Metal ions mediated pro-oxidative reactions with vitamin C: possible implications for treatment of different malignancies. International Journal of Cancer Prevention p.149–174.

Poljsak B Milisav I, Lampe T et al (2011)  Strategies for reducing or preventing the generation of oxidative stress. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. p.9

van den Berg J, Manjón A, Kielbassa K et al (2018) limited number of double-strand DNA breaks is sufficient to delay cell cycle progression Nucleic Acids Res. p. 10132–44.

Son TG, Camandola S, Mattson MP. (2008) Hormetic dietary phytochemicals. Neuromolecular Medicine. p.236–246. 

Huang WC, Chiu WC, Chuang HL et al (2015) Effect of curcumin supplementation on physiological fatigue and physical performance in mice. Nutrients. 2015 Jan 30;7(2):905-21.

  1. I. Sayin, M. X. Ibrahim, E. Larsson, J. A. Nilsson, P. Lindahl, M. O. Bergo (2014). Antioxidants accelerate lung cancer progression in mice. Sci. Transl. Med. 6, 221ra15
  2. Le Gal, M. X. Ibrahim, C. Wiel, V. I. Sayin, M. K. Akula, C. Karlsson, M. G. Dalin, L. M. Akyürek, P. Lindahl, J. Nilsson, M. O. Bergo (2015) Antioxidants can increase melanoma metastasis in mice. Sci. Transl. Med. 7, 308re8

Miller ER, Pastor-Barriuso R, Dalal D, Riemersma RA, Appel LJ, Guallar E. (2005) Meta-analysis: high-dosage vitamin E supplementation may increase all-cause mortality. Annals of Internal Medicine. p.142:37–46.

Myung SK, Kim Y, Ju W, Choi HJ, Bae WK.(2010) Effects of antioxidant supplements on cancer prevention: meta-analysis of randomized controlled trials. Annals of Oncology. p.166–179.

Poljsak B and Milisav (2012) The Neglected Significance of “Antioxidative Stress” Oxid Med Cell Longev. 480895.  doi: 10.1155/2012/480895

Jówko E, Długołęcka B, Makaruk B, Cieśliński I (2015) The effect of green tea extract supplementation on exercise- induced oxidative stress parameters in male sprinters. European Journal of Nutrition. P.783-791

Machado ÁS, da Silva W, Souza MA, Carpes FP (2018) Green tea extract preserves neuromuscular activation and muscle damage markers in athletes under cumulative fatigue. Frontiers in physiology p.17(9):1137

Ota N, Soga S, Shimotoyodome A (2016) Daily consumption of tea catechins improves aerobic capacity in healthy male adults: a randomized double-blind, placebo-controlled, crossover trial. Biosci Biotechnol Biochem. P. 80(12):2412-2417.

Omenn GS, Goodman GE, Thornquist MD, et al. (1996) Effects of a combination of β carotene and vitamin A on lung cancer and cardiovascular diseaseThe New England Journal of Medicine. p.;334(18):1150–1155.

Chen S. J Effect (2010) Cs-4 (Cordyceps sinensis) on exercise performance in healthy older subjects: a double-blind, placebo-controlled trial. Altern Comp Med. p. 16 (5): 585-90.

Yi, X., Xi-zhen, H. & Jia-shi, Z (2004). Randomized double-blind placebo-controlled clinical trial and assessment of fermentation product of Cordyceps sinensis (Cs-4) in enhancing aerobic capacity and respiratory function of the healthy elderly volunteersP. 10187–192 (

Liao Y, Chao Y, Sim B et al (2019) Cordyceps-Based Herbal Supplement Promotes Endurance Training-Improved Body Composition But Not Oxidative Stress and Metabolic Biomarkers: A Preliminary Randomized Controlled Study. Nutrients.  3;11(10).

Thomas R, Williams M, Sharma H, Chaudry A, Bellamy P (2014). A double-blind, placebo-controlled randomised trial evaluating the effect of a polyphenol-rich whole food supplement on PSA progression in men with prostate cancer–the U.K. NCRN Pomi-T study. 17(2):180.

Ristow M, Zarse K, Oberbach A, et al (2019) Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. P.8665–8670

Gomez-Cabrera MC, Domenech E, Romagnoli M, et al (2018) Oral administration of vitamin C decreases muscle mitochondrial biogenesis and hampers training-induced adaptations in endurance performance. American Journal of Clinical Nutrition. p.142–149.

Bond H, Morton L, Braakhuis AJ (2012) Nitrate rich foods: Dietary nitrate supplementation improves rowing performance in well-trained rowers. Int J Sport Nutr Exerc Metab. p.251-6.

Lawenda BD, Kelly KM, Ladas EJ, Sagar SM, Vickers A, Blumberg JB (2008) Should supplemental antioxidant administration be avoided during chemotherapy and radiation therapy? Journal of the National Cancer Institute p. 773–783.

Collins R, Armitage J, Parish S, Sleight P, Peto R (2002) MRC/BHF heart protection study of antioxidant vitamin supplementation in 20, 536 high-risk individuals: a randomised placebo-controlled trial. P.23–33.

Mursu J, Robien K, Harnack LJ, Park K, Jacobs DR., Jr (2011) Dietary supplements and mortality rate in older women: the Iowa women’s health study. Archives of Internal Medicine p.1625–1633.

Bjelakovic G, Nikolova D, Simonetti RG, Gluud C (2004) Antioxidant supplements for prevention of gastrointestinal cancers: a systematic review and meta-analysis. The Lancet. p.1219–1228

Jonvik KL et al (2016) Habitual Dietary Nitrate Intake in Highly Trained Athletes, International Journal of Sports Nutrition and Exercise Metabolism

Lundberg JO, Carlström M, Larsen FJ, et al (2011) Roles of dietary inorganic nitrate in cardiovascular health and disease. Cardiovasc Res. p.525–532.

Bailey, S.J.; Winyard, P.; Vanhatalo, A. et al. (2009) Dietary nitrate supplementation reduces the O2 cost of low-intensity exercise and enhances tolerance to high-intensity exercise in humans. J. Appl. Physiol., 107, 1144–1155.

Bondonno, C.P.; Downey, L.A.; Croft, K.D. et al. (2014), The acute effect of flavonoid-rich apples and nitrate-rich spinach on cognitive performance and mood in healthy men and women. Food Funct. 5, 849–858.

Ormsbee, M.J.; Lox, J.; Arciero, P.J. (2013) Beetroot juice and exercise performance. J. Int. Soc. Sports Nutr. 5, 27–35.

Cermak, N.M.; Gibala, M.J.; van Loon, L.J.C. (2012) Nitrate supplementation’s improvement of 10-km time-trial performance in trained cyclists. Int. J. Sports Nutr. Exerc. 22, 64–71.

Dahlberg L, Billinghurst RC, Manner P, et al. (2000) Selective enhancement of collagenase-mediated cleavage of resident type II collagen in cultured osteoarthritic cartilage and arrest with a synthetic inhibitor that spares collagenase 1 (matrix metalloproteinase 1) Arthritis Rheum 43:673–682.

Mitchell PG, Magna HA, Reeves LM, Lopresti-Morrow LL, Yocum SA, Rosner PJ, Geoghegan KF, Hambor JE. (1996) Cloning, expression, and type II collagenolytic activity of matrix metalloproteinase-13 from human osteoarthritic cartilage. J Clin Invest. 97:761–768. doi: 10.1172/JCI118475.

Brinckerhoff CE, Matrisian LM (2007) Matrix metalloproteinases: a tail of a frog that became a prince. Nat Rev Mol Cell Biol. 3:207–214. doi: 10.1038/nrm763.

Shen CL, Smith BJ, Lo DF et al (2010) Dietary polyphenols and mechanisms of osteoarthritis Phytother Res.;24(2):182-5.

Davis JM1, Murphy EA, Carmichael MD, et al. (2007) Curcumin effects on inflammation and performance recovery following eccentric exercise-induced muscle damage. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. ; 292(6): 2168-73.

Richardson LC, Pollack LA (2005) Therapy insight: influence of type 2 diabetes on the development and outcomes of cancer. Nat Rev Clin Oncol 2: 48-53.

Omenn GS, Goodman GE, Thornquist MD, Balmes J, Cullen MR, et al. (1996) Risk factors for lung cancer and for intervention effects in CARET, the Beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial.   J Natl Cancer Inst 88: 1550-1559.

Klein EA, Thompson IM, Tangen CM, Crowley JJ, Lucia MS, et al. (2011) Vitamin E and the risk of prostate cancer the Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial (SELECT). JAMA 306: 1549-1556.

Albanes D, Heinonen OP, Taylor PR, Virtamo J, Edwards BK, et al. (1996) Alpha-tocopherol and beta-carotene supplements and lung cancer incidence in the alpha-tocopherol, beta-carotene cancer pre- vention study effects of base-line characteristics and study compli- ance. J Natl Cancer Inst 88: 1560-1570.

Ota N, Soga S, Shimotoyodome (2016) A Daily consumption of tea catechins improves aerobic capacity in healthy male adults: a randomized double-blind, placebo-controlled, crossover trial. Biosci Biotechnol Biochem. ;80(12):2412-2417.

Magbanua MJ, Richman EL, Sosa EV, et al. (2014) Physical activity and prostate gene expression in men with low-risk prostate cancer. Cancer Causes Control. 25(4):515-523.

Gupta-Elera G, Garrett AR, Robison RA, O’Neill KL (2012) The role of oxidative stress in prostate cancer. Eur  J Cancer Prev. 21(2):155-162.

Peternelj TT, & Coombes JS (2011). Antioxidant Supplementation during Exercise Training: Beneficial or Detrimental? Sports medicine (Auckland, N.Z.), 41 (12), 1043-69

Teixeira V, Valente H, Casal S, et al (2009) Antioxidants do not prevent post exercise peroxidation and may delay muscle recovery. Medicine & Science in Sports & Exercise: 41( 9); 1752-60.

Avery NG, Kaiser JL, Sharman MJ et al (2003) Effects of vitamin E supplementation on recovery from repeated bouts of resistance exercise. J Strength Cond Res. Nov;17(4):801-9.

Dundar Y, Aslan R. Antioxidative stress (2000) Eastern Journal of Medicine.  5(2):45–47.

Omenn GS, Goodman GE, Thornquist MD, et al (1996) Effects of a combination of β carotene and vitamin A on lung cancer and cardiovascular disease. The New England Journal of Medicine.  334(18):1150–1155.

Bjelakovic G, Nikolova D, Simonetti RG, Gluud C (2004) Antioxidant supplements for prevention of gastrointestinal cancers: a systematic review and meta-analysis. The Lancet. 364(9441):1219–1228

Miller ER, Pastor-Barriuso R, Dalal D, et al (2005) Meta-analysis: high-dosage vitamin E supplementation may increase all-cause mortality. Annals of Internal Medicine. 142(1):37–46.

Collins R, Armitage J, Parish S, Sleight P, Peto R (2002) MRC/BHF heart protection study of antioxidant vitamin supplementation in 20, 536 high-risk individuals: a randomised placebo-controlled trial. The Lancet. p 23–33. 

Arch Ophthalmol (2008) Age-Related Eye Disease Study Research Group. A randomized, placebo-controlled, clinical trial of high-dose supplementation with vitamins C and E and β carotine for age-related cataract and vision loss: AREDS report no. 9. Archives of Ophthalmology. p.1439–1452. 

Mursu J, Robien K, Harnack LJ, Park K, Jacobs DR., Jr (2011) Dietary supplements and mortality rate in older women: the Iowa women’s health study. Archives of Internal Medicine. p.1625–1633.

Klein EA, Thompson IM, Jr., Tangen CM, et al (2011) Vitamin E and the risk of prostate cancer: the selenium and vitamin E cancer prevention trial (SELECT) Journal of the American Medical Association. p.1549–1556. 

Bjelakovic G, Nikolova D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C (2008) Antioxidant supplements for prevention of mortality in healthy participants and patients with various diseases. Cochrane Database of Systematic Reviews.  Article ID CD007176.

Hercberg S, Ezzedine K, Guinot C, et al.(2007) Antioxidant supplementation increases the risk of skin cancers in women. Journal of Nutrition. p.2098–2105

Bardia A, Tleyjeh IM, Cerhan JR, et al (2008) Efficacy of antioxidant supplementation in reducing primary cancer incidence and mortality: systematic review and meta-analysis. Mayo Clinic Proceedings p.23–34.

Lawenda BD, Kelly KM, Ladas EJ, Sagar SM, Vickers A, Blumberg JB (2008) Should supplemental antioxidant administration be avoided during chemotherapy and radiation therapy? Journal of the National Cancer Institute. p.773–783.

Myung SK, Kim Y, Ju W, Choi HJ, Bae WK (2010) Effects of antioxidant supplements on cancer prevention: meta-analysis of randomized controlled trials. Annals of Oncology. p.166–179.

Schulz TJ, Zarse K, Voigt A, Urban N, Birringer M, Ristow M (2007) Glucose restriction extends Caenorhabditis elegans life span by inducing mitochondrial respiration and increasing oxidative stress. Cell Metabolism. p.280–293.

Salganik RI (2005) The benefits and hazards of antioxidants: controlling apoptosis and other protective mechanisms in cancer patients and the human population. Journal of the American College of Nutrition.  20(5):464S–472S.

Vivekananthan DP, Penn MS, Sapp SK, Hsu A, Topol EJ (2003). Use of antioxidant vitamins for the prevention of cardiovascular disease: meta-analysis of randomised trials. The Lancet.p 2017–2023. 

Bjelakovic G, Nikolova D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C. (2007) Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 2007;297(8):842–857.

Caraballoso M, Sacristan M, Serra C, Bonfill X. (2003) Drugs for preventing lung cancer in healthy people. Cochrane Database of Systematic Reviews.  Article ID CD002141.

Poljsak B, Milisav (2012) The neglected significance of “antioxidative stress”. Oxid Med Cell Longev. :Article ID 480895.

Dröge W (2002) Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function.  p. 82,47–95.[

Bonizzi G, Piette J, Merville MP, Bours V.(2005) Cell type-specific role for reactive oxygen species in nuclear factor-kappaB activation by interleukin-1. Biochem Pharmacol. p.7- 11.

Wiel C, Bergo M et al.(2019)  Cell. BACH1 Stabilization by Antioxidants Stimulates Lung Cancer Metastasis 178, P. 330-345.

Cherubini A, Vigna GB, Zuliani G, et al (2005) Role of antioxidants in atherosclerosis: epidemiological and clinical update. Current Pharmaceutical Design. P. 2017–2032.

Lotito SB, Frei B (2006) Consumption of flavonoid-rich foods and increased plasma antioxidant capacity in humans: cause, consequence, or epiphenomenon? Free Radical Biology and Medicine. p.1727–1746.

Johnson JL, et al (2002) Isolated sulfite oxidase deficiency: identification of 12 novel SUOX mutations in 10 patients p. 74

Kommentera