oxidatietolerantie

Oxidatietolerantie is het vermogen van een organisme of cel om oxidatieve stress te weerstaan die wordt veroorzaakt door reactieve zuurstof- en stikstofsoorten (ROS en RNS). Het omvat het in balans houden van redoxreacties en het effectief inzetten van verdedigingsmechanismen die schade aan lipiden, eiwitten en DNA kunnen beperken. Oxidatieve stress ontstaat bij blootstelling aan omgevingsfactoren zoals droogte, saliniteit, hitte of koude, zware metalen en ziekteverwekkers, maar ook bij normale metabole processen. Oxidatietolerantie is daarom een dynamisch kenmerk dat afhankelijk is van genetische factoren, omgevingscondities en de cellulaire signalering.

Mechanismen die bij oxidatietolerantie betrokken zijn, omvatten zowel enzymatische als niet-enzymatische systemen. Enzymatische verdedigingsmechanismen omvatten onder meer superoxide-dismutase (SOD), catalase (CAT) en ascorbaatperoxidase (APX), die ROS omzetten naar minder schadelijke verbindingen. Niet-enzymatische componenten, zoals glutathion (GSH), ascorbaat (vitamine C) en tocopherolen, spelen een cruciale rol in redoxbalans en reoxidering. Daarnaast gaan oxidatietolerantie en redoxi-signaling gepaard met herstelmechanismen en compartmentspecifieke reacties in bijvoorbeeld cytosol, mitochondriën en plastiden. Genetische regulatie en stressgeïnduceerde transcriptie spelen een belangrijke rol in het aanboren van deze verdedigingsroutes.

Metingen van oxidatietolerantie omvatten onder meer ROS-niveaus, lipideperoxidatie, membraanpermeabiliteit en chlorofylfluorescentie bij planten, evenals de GSH/GSSG-ratio en de expressie van antioxidante enzymen. In de landbouw wordt oxidatietolerantie vaak geassocieerd met droogte- en zouttolerantie en is het doel van selectieve kweek of genetische verbetering. In organismen en mensen is een goed gereguleerde oxidatietolerantie gerelateerd aan veroudering en ziektepreventie, hoewel overmatige antioxidantesupplementen controversieel blijven.