1. Sự hình thành các gốc tự do 

Nguồn gốc hình thành các gốc tự do (OH., O2.-, NO.,…) như tia UV, bức xạ ion hóa, ô nhiễm không khí, hút thuốc, trao đổi chất, sự cháy, căng thẳng,… Các gốc tự do là nguyên nhân gây tổn thương tế bào, protein, axit nucleic, DNA,… và dẫn tới các căn bệnh nguy hiểm như ung thư, lão hóa, tiểu đường, tim mạch…Do đó, để tránh sự gây hại của các gốc tự do thì cần thiết phải loại bỏ chúng bằng cách sử dụng các chất chống ôxi hóa bổ sung như VTM A, VTM C, VTM E, polyphenol,…

Hình 1. Sự hình thành các gốc tự do

2. Sự chống ôxi-hóa

Sự khử gốc tự do của chất chống ôxi hóa, trong đó các electron không ghép đôi của gốc tự do sẽ được nhận electron của chất chống ôxi hóa để tạo thành các electron ghép đôi bền vững.

Hình 2. Sự chống ôxi-hóa

Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá quá trình chống ôxi-hóa, trong đó mỗi chỉ tiêu thể hiện một khía cạnh của hoạt động chống ôxi-hóa, như vậy nhiều chỉ tiêu sẽ phán ánh một quá trình chống ôxi-hóa tổng thể. Một số chỉ tiêu thường được sử dụng để đánh giá quá trình chống ôxi-hóa như sau:

a. Hoạt động quét gốc tự do DPPH

Cơ chế của hoạt động quét gốc tự do DPPH là sự ghép đôi hydro và đình chỉ quá trình ôxi-hóa bằng sự chuyển các gốc tự do sang trạng thái ổn định hơn. Như vậy, khi có mặt của chất chống ôxi hóa nó sẽ khử gốc tự do DPPH và làm cho dung dịch bị giảm màu sắc, do đó độ hấp thụ của dung dịch sẽ giảm đi.

Z. + AH = ZH + A. (1)

Trong đó:  Z.: là gốc tự do DPPH, AH là chất chống ôxi hóa

b. Hoạt động khử ion sắt 3+

Cơ chế của hoạt động khử ion sắt 3+ là sự ghép đôi electron và đình chỉ phản ứng ôxi-hóa dây chuyền bằng sự khử dạng ôxi-hóa thành dạng tự do. Nguồn gốc chính của gốc tự do hydroxyl là phản ứng Haber-Weiss, trong đó gốc tự do superoxit khử Fe3+ thành Fe2+, sau đó nó xúc tác cho phản ứng Fenton giữa Fe2+ và H2O2. Như vậy, khi có mặt của chất chống ôxi hóa nó sẽ khử gốc tự do superoxit nên hạn chế sự khử Fe3+thành Fe2+ và làm cho dung dịch giữ màu sắc, do đó độ hấp thụ của dung dịch sẽ tăng lên.

O2. - + Fe3+ = O2 + Fe2+ (2)

Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH- + .OH (3)

c. Hoạt động quét gốc H2O2

Hydroperoxit có thể làm tăng sự hình thành gốc tự do hydroxyl trong tế bào và gây độc. Nguồn gốc của gốc tự do hydroxyl là phản ứng Fenton giữa Fe2+ và H2O2 

Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH- + .OH (4)

d. Hoạt động chuyển ion sắt 2+

Nguồn gốc của các gốc tự do hydroxyl là phản ứng Fenton giữa Fe2+ và H2O2. Như vậy, khi có mặt của chất chống ôxi hóa sẽ hạn chế sự chuyển Fe2+thành Fe3+ nên màu của dung dịch phản ứng sẽ nhạt hơn, do đó độ hấp thụ sẽ giảm đi. 

Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH- + .OH (5)

ThS. Nguyễn Văn Tặng, Khoa Công nghệ Thực phẩm