5- صحت اطلاعات به دست آمده از دستگاههای اندازهگیری
1-7 . محدودیتهای پژوهش
1-تفاوتهای فردی و عوامل وراثتی آزمودنیها قابل کنترل نبود.
2-تغذیه آزمودنی ها قابل کنترل نبود.
1-8 . تعریف مفهومی و عملیاتی اصطلاحات
1-8-1 . فعالیت تناوبی شدید( فعالیت رکاب زدن)
فعالیتی است که روی چرخ‌کار سنج و به منظور سنجش کار انجام‌شده صورت می‌گیرد(21).در این پژوهش آزمودنیها روی چرخ‌کار سنج با 80 الی85درصدتوان حداکثر، 10 نوبت 1دقیقه‌ای و2دقیقه استراحت بین هر نوبت، طی یک جلسه رکاب خواهند زد(18).
1-8-2 . تمرین انسدادی^[7](محدودیت جریان خون)
روش ورزشی که در آن جهت کاهش جریان خون به اندام فعال،عروق پروگزیمال عضلات فعال فشرده سازی می شوند که به آن فعالیت ورزشی انسدادی نیز گفته می شود(22) .درپژوهش حاضر منظور فعالیت ورزشی همراه با محدودیت جریان خون در عروق پا می باشد که برای ایجاد محدودیت جریان خون قسمت فوقانی ران آزمودنی به وسیله یک ران بند فشاری مجهز به یک کیسه پنوماتیک و با فشار90میلی لیتر جیوه است، بسته می شود(22).
1-8-3-دانشجویان مرد فعال
دانشجویان فاقد بیماری و ناتوانی که کارهای روزانه خود را بدون خستگی غیر معمول، همراه با شادابی و داشتن انرژی کافی انجام می دهند(23). در پژوهش حاضر منظور دانشجویان پسر رشته تربیت بدنی دانشگاه خوارزمی تهران با میانگین سنی20تا27سال می باشد.
فصل دوم
مبانی نظری و پیشینه پژوهش
2-1 . مقدمه
در این فصل ابتدا به مبانی نظری موضوع پرداخته خواهد شد و سپس این فصل مروری خواهد داشت بر تحقیقاتی که در زمینه مورد نظر انجام شده اند و توسط سایر محققان صورت گرفته اند.
2-2 . تعریف و انواع گونه های فعال اکسیژن
رادیکال های آزاد^[8] گونه های شیمیایی حاوی یک یا تعداد بیشتری الکترون جفت نشده هستند که بطور مداوم در همه سلول های زنده تولید می شوند، قادر به موجودیت بصورت مستقل نیستند، و برای رسیدن به پایداری با مولکول های دیگر وارد واکنش می شوند. در شرایط طبیعی روزانه در سلول ها درحدود گونه واکنشی تولید می شود که معادل مول در روز است(24). فعالیت عضلانی منجر به افزایش تولید رادیکال های آزاد و اشکال دیگر گونه های اکسیژن واکنشی می شود. عمده ترین گونه های رادیکالی و غیر رادیکالی که در طی ورزش در بدن تولید می شوند، عبارتند از سوپر اکساید^[9]،پراکسید هیدروژن^[10] ، رادیکال هیدروکسیل^[11]،نیتریک اکساید^[12]، پراکسی نیتریت^[13] و گونه های رادیکالی ثانویه^[14]. منابع تولید گونه های واکنشی در پاسخ به فعالیت و تمرین ورزشی عبارتند از: تراوش الکترون از زنجیره انتقال الکترون میتوکندری، افزایش فعالیت آنزیم های گزانتین اکسیداز(XO) و مجموعهNADPH اکسیداز، اکسایش کاتکولامین ها، انفجار فاگوسیت های تنفسی و تخریب پروتئین های حاوی آهن(25-27).
گونه های اکسیژن واکنشی(ROS)^[15] یک اصطلاح عمومی است که نه تنها به رادیکال های اکسیژن مرکز،جایی که مرکز واکنش است، بلکه به گونه های غیر رادیکالی اما از مشتقات واکنشی اکسیژن(مانند پراکسید هیدروژن) نیز اطلاق می شود. به طور مشابه، اصطلاح گونه های نیتروژن واکنشی(RNS)^[16] به رادیکال های نیتروژن همراه با مولکول های واکنشی دیگر، جایی که مرکز واکنش نیتروژن است،اطلاق می گردد(28).رادیکال آزاد یک مولکول یا اتم یا یک الکترون جفت نشده است که به صورت قراردادی به صورت یک نقطه “•”روی مولکول یا اتم موردنظر مشخص می شود: مانند رادیکال هیدروکسیل که به صورت نشان داده می شود(28).
2-2-1 . گونه های واکنشی اولیه
2-2-1-1 . سوپراکساید
سوپراکساید از یک مولکول اکسیژن همراه با یک الکترون تشکیل شده که به صورت نشان داده می شود. یکی از عمده ترین گونه های واکنشی است که در استراحت و درطی فعالیت ورزشی،تولید می شود. منبع عمده تولید سوپراکساید،تارهای عضله اسکلتی هستند(29, 30).
2-2-1-2 . پراکسید هیدروژن
پراکسید هیدروژن ترکیبی است غیر رادیکالی، پایدار و نفوذپذیر از غشاء(قادر به سوراخ کردن لیپیدهای غشایی است) که نیمه عمر نسبتا بالایی دارد.چون در فضای بین دو لایه میتوکندری، واحد آنزیمی دیسموته کننده سوپرکساید قرار دارد پراکسید هیدروژن موجود در مایع خارج سلولی،منشا میتوکندریایی دارد بطوری که پراکسید هیدروژن به راحتی می تواند از غشای دولایه میتوکندری و غشای پلاسمایی سلولی عبور کرده و وارد فضای خارج سلولی شود. از این رو، بیشترین مقدار افزایش در پراکسیدهیدروژن خارج سلولی در طی فعالیت های هوازی که میتوکندری را فعال می سازد،گزارش شده است. پلاسما تقریبا حاوی25/ میکرومول پراکسید هیدروژن است زیرا پراکسیدهیدروژن بطور مداوم توسط همه بافت ها تولید شده و فورا به داخل پلاسما ریخته می شود(31).پراکسید هیدروژن قادر به اکسید کردن مستقیمDNA و لیپیدها نیست اما ازطریق واکنش فنتون^[17] و تشکیل رادیکال هیدروکسیل موجب آسیب سلولی می شود(32).
2-2-1-3 . رادیکال هیدروکسیل
رادیکال های هیدروکسیل مخرب ترینROS موجود در مواد بیولوژیکی هستند که موجب آسیب اکسایشی ساختارهای سلولی به ویژه پروتئین ها و ساختارهای ژنتیکی می شوند.واکنش پذیری چنان بالاست که اثبات حضور آن ها در ارگانیسم زنده تقریبا غیرممکن است و بجای آن از طریق ارزیابی تولیدات ویژه اکسایشی در سیستم های بیولوژیک، مورد بررسی قرار میگیرند(32).
2-2-1-4 . نیتریک اکساید(NO)
یکی دیگر از عمده ترین گونه های واکنشی که در استراحت و در طی فعالیت ورزشی تولید می شود نیتریک اکساید غیر رادیکالی است.NOبه آسانی با گونه های دیگر رادیکالی واکنش می دهد(رادیکال های پروکسیل و آلکیل) و گونه های با ضوابط واکنشی پایین تر را تولید می کند و ازاین طریق به عنوان یک جمع کننده رادیکالی عمل می نماید(28). همچنین،NO با اکسیژن برای تشکیل نیتریک دی اکساید^[18] واکنش می دهد. با وجود این اگر سوپراکساید به موازات NO در مقادیر زیاد تولید شود، به سرعت باهم واکنش می دهند و موجب تشکیل ترکیب فوق العاده سمی بنام پراکسی نیتریت می شوند(26).
2-2-1-5 . پراکسی نیتریت
پراکسی نیتریت یک عامل اکسایشی قوی است که منجر به تخلیه گروه های تیول،آسیب بهDNA و نیتروژن زدایی پروتئین ها می شود. همچنین، پراکسی نیتریت بطور مستقیم یا ازطریق ترکیبات واکنشی خود، موجب اکسایش لیپوپروتئین با چگالی پائین(LDL)^[19] آزاد سازی یون های مس با تجزیه سرولوپلاسمین(آلفاگلوبولینی که قسمت اعظم یون مس سرم را منتقل می کند) و حمله به جایگاه تیروزین در بیشتر پروتئین ها می شود(26).
2-2-2 . گونه های واکنشی ثانویه
از آنجایی که رادیکال های آزاد می توانند واکنش های زنجیره رادیکالی را در تعدادی از مولکول های بیولوژیکی ایجاد کنند، یک سری از گونه های رادیکالی آزاد دیگر در سلول ها در طی این فرایندها ایجاد می شوند. به این گونه های واکنشی که بعد از حمله اکسایشی گونه های واکنشی اولیه ایجاد می شوند،گونه های رادیکال ثانویه اطلاق می شود(26). در واقع این گونه های رادیکالی از حمله اکسایشی گونه های واکنشی اولیه ایجاد می شوند.
2-2-2-1 . منابع تولید گونه های واکنشی
منابع بافتی بالقوه ای وجود دارند که موجب تولید و رها سازی گونه های اکسیژن و نیتروژن واکنشی در طی فعالیت های ورزشی می شوند. اکثر متخصصین معتقدند که عضله اسکلتی منبع عمده ROS تولید شده در طی فعالیت ورزشی است. با این حال، این امکان وجود دارد که در شرایط خاص،بافتهای دیگری مانند: سلول های اندوتلیال،میوسیت های قلبی،کبد، ریه یا سلول های خونی سفید؛ در تولیدROS مشارکت داشته باشند(26, 29, 30). منابع تولید گونه های واکنشی به دو دسته؛ الف- منابع اولیه و ب- منابع ثانویه تقسیم می شوند:
2-2-2-1-1 . منابع اولیه تولید گونه های واکنشی
2-2-2-1-1-1 . میتوکندری
متابولیسم اکسایشی در پستانداران مستلزم کاهش اکسیژن مولکولی در میتوکندری است. تازمانی که اکسیژن کافی در دسترس باشد، این سیستم تولید تداومی فسفات پرانرژی یعنی آدنوزین تری فسفات(ATP) را میسر می سازد. باوجود این، عنوان شده است که از هر25 مولکول اکسیژن که در فرایند تولیدATPمصرف می شود، یک رادیکال آزاد تولید میگردد(27, 32, 33). در زمان رها سازی انرژی در زنجیره انتقال الکترون میتوکندری،مولکول اکسیژن چهار بار متحمل کاهش الکترون می شود و این کاهش الکترون توسط سیتوکروم اکسیداز،کاتالیز می شود. عنوان شده است که این فرایند، مسئول 95 تا98 درصد مصرف اکسیژن بافتی است؛ اما اکسیژن باقی مانده(یعنی 2 تا5 درصد)، متحمل کاهش الکترون و تولید رادیکال سوپراکساید می شوند(27, 32, 33).
2-2-2-1-1-2 . گزانتین اکسیداز
گونه های اکسیژن واکنشی در پاسخ به فعال سازی یک سری از آنزیم ها، مانند گزانتین اکسیداز(XO) تولید می شوند. آنزیم XO در مقادیر پایین، در میوسیت های عضله اسکلتی؛ و در مقادیر بالا، در اندوتلیوم عروقی وجود دارد(33).آنزیمXO به طور عمده مسئول تولید رادیکال آزاد در فعالیت های ورزشی غیر هوازی و در شرایط کم خونی/برقراری مجدد جریان خون^[20] است(27, 32, 33). در این راستا عنوان شده است که دو آزمون بروس(هوازی) و وینگیت(بی هوازی) موجب افزایش فعالیت XO پلاسمایی می شوند(34).
2-2-2-1-1-2 . NADPH اکسیداز
ایزوفرم های NADPH اکسیداز عمدتا مسئول تولید سوپراکساید در سلول های فاگوسیتی و سلول های اندوتلیالی هستند، اما نشان داده شده است که سلول های دیگر مانند میوسیت های عضله اسکلتی و قلبی،نیز سوپر اکساید تولید می کنند(29). این مجموعه آنزیمی در لوله های عرضی، شبکه سارکوپلاسمی(SR) و غشای پلاسمایی میوتوب های عضله اسکلتی و قلبی قرار دارد و به موازات دپلاریزاسیون غشای پلاسمایی، فعالیت آن و میزان تولید گونه های واکنشی افزایش می یابد(26). سوپراکساید تولیدشده در این مجموعه، در سلول های اندوتلیال موجب افزایش نشت پذیری، تکثیر و مهاجرت سلول اندوتلیال و درنهایت، رگ زایی^[21]می شود(35, 36).

2-2-2-1-1-3 . فسفولیپاز A2
فسفولیپازA2 (PLA2)^[22] آنزیمی است که فسفولیپیدهای غشایی را برای آزادکردن اسید آراشیدونیک می شکند. فعال سازیPLA2 موجب تحریک فعالیت NADPH اکسیداز، افزایش تولیدROS میتوکندری عضله و سیتوزول، و رها سازیROS به فضای خارج سلولی می شود(26).PLA2 به دو صورت وابسته و مستقل از کلسیم، در تولیدROS عضله اسکلتی نقش دارد.PLA2 مستقل از کلسیم،تعیین کننده اصلی فعالیت ROS تحت شرایط استراحتی(پایه) است، درحالی که در طی انقباضات عضلانی،فشار گرمایی،یا فرایندهای دیگر که موجب افزایش غلظت کلسیم درون سلولی می شوند؛ PLA2 وابسته به کلسیم فعال می شود و تولیدROS را در مقادیر بالاتر از حالت پایه، تحریک می کند(26).
2-2-2-1-1-4 . کاتکولامین ها
کاتکولامین ها متابولیسم اکسایشی عضله اسکلتی و عضله قلبی را از طریق فعالسازی گیرنده های بتا آدرنرژیک ، افزایش داده و از این طریق، میزان تولیدROS میتوکندریایی را در طی احیاء O2 به H2O، افزایش می دهند(33). به علاوه، اکسایش خود به خودی آدرنالین که به آدرنوکروم^[23](فرآورده آجری رنگ اکسایش آدرنالین که در تراوایی مویرگ موثر است)، موجب تولید سوپراکساید می شود که به عنوان منبع مهم تولیدROS در شرایط کم خونی/برقراری مجدد جریان خون شناخته می شود(32, 33).
2-2-2-1-1-5 . پراکسی زوم ها
پراکسی زوم ها^[24] ارگانل های درون سلولی هستند که در اکسایش غیرمیتوکندریایی اسیدهای چرب و اسیدهای آمینه فرمD نقش دارند. تحت شرایط فیزیولوژیک،پراکسی زوم ها مسئول تولید وضعیت یکنواختH2O2 و نه سوپراکساید، هستند. کبد در حالت استراحت، تنها ارگانی است که پراکسی زوم های آن در تولیدH2O2 مشارکت دارند. گرسنگی طولانی مدت موجب افزایش تولیدH2O2 می شود، زیرا اکسایش اسیدهای چرب در این اندامک ها افزایش می یابد. مشابه شرایط گرسنگی،اسیدهای چرب سوبسترای اصلی انرژی برای عضله اسکلتی و قلبی در طی فعالیت های ورزشی طولانی مدت هستند؛ از این رو،پراکسی زوم ها جایگاه مستعد تولیدH2O2 در طی این نوع فعالیت های ورزشی به شمار می روند(37).
2-2-2-1-1-6 . نیتریک اکساید سنتتاز
سنتزNO ازطریق سه نوع عمدهNOS،صورت میگیرد؛NOS عصبی(Nnos)^[25] که در اصل در بافت عصبی یافت می شود؛ اما در بیشتر انواع سلولی نیز وجود دارد.NOS اندوتلیالی (eNOS)^[26] که در سلول اندوتلیال یافت می شود؛ و NOS قابل القاء ((i NOS که غالبا در شرایط التهابی یافت می شود. عضله اسکلتی بطور طبیعی موجب افزایش بیان ایزوفرم های عصبی و اندوتلیالی NOS می شود. nNOSمنبع عمده تولید کننده NO در عضله اسکلتی درحال انقباض است. افزایش NO چندین ساعت بعد از اجرای ورزشی توام با آسیب عضلانی، از افزایش فعالیت iNOS که تغییر همسو با افزایش فعالیت سلول های ایمنی است، ناشی می شود(26, 30).
2-2-2-1-2 . منابع ثانویه تولید گونه های واکنشی
تعدادی دیگر از منابع تولید کننده رادیکال های آزاد در داخل عضله اسکلتی وجود دارند که متعاقب آسیب عضلانی فعال می شوند. این منابع ثانویه ممکن است نقش مهمی در گسترش یا تشدید فرایند بیماری داشته باشند، یا ممکن است صرفا به عنوان بخشی از پاسخ های سازگاری بدن باشند که موجب آماده سازی کارآمد بافت آسیب دیده شده و امکان ترمیم بافتی سریع تر را امکان پذیر می سازند(32, 33, 37). منابع ثانویه تولید گونه های واکنشی شامل: سلول های فاگوسیتی،رابدومیولیزیس(تجمع میوگلوبین در کلیه براثر آسیب عضلانی)،تولید رادیکال آزاد به خاطر انباشتگی کلسیم در عضله اسکلتی و تولید رادیکال آزاد ناشی از یون های آهن می باشند(32, 33, 37).
2-3 . ضد اکسایش ها و انواع آن ها
بافت های بدن دربردارنده ضد اکسایش های آنزیمی و غیر آنزیمی هستند که به عنوان یک واحد پیچیده برای رفع سم زدایی و تنظیم ROS در دو محیط درون و برون سلولی،عمل می کنند. سیستم های ضداکسایشی سازماندهی شده برای ایستادگی در برابر اختلالات اکسایشی و جلوگیری از آسیب اکسایشی،فعالیت می کنند.لازم است عنوان گردد که میزان آسیب اکسایشی در طی فعالیت جسمانی، نه تنها با میزان رادیکال تولیدی،بلکه توسط ظرفیت دفاع ضداسایشی نیز تعیین می شود(25).ضداکسایش ها شامل: ضداکسایش های آنزیمی و غیرآنزیمی می باشند.
2-3-1 . ضداکسایش های آنزیمی
مهمترین ضداکسایش های آنزیمی اصلی شامل: SOD،GPX،CATوPONهستند.هریک از این آنزیم ها،نوع خاصی از گونه های واکنشی را برداشت و مسمومیت زدایی می کنند(25).
2-3-1-1 . آنزیم سوپراکساید دیسموتاز(SOD)
آنزیم SOD یک متالوپروتئین است که به عنوان اولین و مهمترین خط دفاعی در برابر رادیکال های سوپر اکساید تولید شده در سلول،عمل می کند؛ زیرا رادیکال های سوپراکساید را برای تشکیل پراکسید هیدروژن و اکسیژن، دیسموته می کند(24). سلول ها میزان بالایی رادیکال های سوپراکسیاید تولید می کنند. برای بیان سمی(توکسیک بودن) سوپراکساید می توان به بیماری تصلب جانبی آمیوتروفیک^[27] (بیماری تخریب کننده مسیرهای هرمی و نورون های حرکتی پایینی که با ضعف حرکت و حرکت اسپاسم ماهیچه ای اندام ها،همراه با آتروفی ماهیچه ای مشخص می شود) اشاره کرد.در این بیماری،نقصان درSOD دیده می شود به طوری که قادر به جمع آوری و برداشت بهینه رادیکال سوپراکساید نیست. تجمع فزاینده سوپراکساید در این بیماری،آپوپتوزیس^[28](مرگ سلولی برنامه ریزی شده) نورون های نخاعی را افزایش می دهد(26). در پستانداران سه ایزوفرم SOD وجود دارد. ایزوفرم اول،CU/ZN-SOD با وزن مولکولی 32000کیلو دالتون است که به صورت دایمر وجود دارد. این ایزوفرم به مس و روی به عنوان کوفاکتور، نیاز داشته و عمدتا در سیتوزول و فضای بین غشایی میتوکندری قرار دارد.ایزوفرم دوم،Mn-SOD باوزن مولکولی 88000 کیلودالتون است که به صورت تترامر قرار دارد، از منگنز به عنوان کوآنزیم استفاده کرده و در ماتریکس میتوکندری قرار دارد.Mn-SOD حدود 80درصد از سوپراکساید تولید شده در میتوکندری را احیاء می کند. 20درصد باقی مانده سوپراکساید تولیدشده، وارد سیتوزول شده و توسط CU/Zn-SOD متابولیزه می شود.
ایزوفرم سوم،EC-SOD یک گلیکوپروتئین ترشحی است که به مس و روی به عنوان کوفاکتور، نیاز داشته و در فضای خارج سلولی(مانند پلاسما) قرار دارد. ایزوآنزیم های SOD به طور متفاوتی در بافت های مختلف بدنقرار دارند: CU/Zn-SOD باغلظت بالایی در اریتروسیت ها و کبد؛Mn-SOD عمدتا در قلب،کلیه و کبد؛ و EC-SOD در کلیه و ریه؛ به وفور یافت می شوند. درعضله اسکلتی،15تا35 درصد فعالیت کلی SOD در میتوکندری است و 65تا85 درصد باقی مانده در سیتوزول دیده می شود(26, 30). نشان داده شده که تمرینات ورزشی باشدت بالا، موجب افزایش بالاتری درSODعضله اسکلتی نسبت به تمرینات ورزشی باشدت پائین،می شوند. داد و همکارانش^[29] (2006) عنوان داشته اند سه شدت تمرینی60،50 و 70 درصد vo2max (هرشدت 10دقیقه دوچرخه سواری)، به ترتیب موجب افزایش 3/25 ،8/55 و 6/49 درصدی فعالیت SOD در عضلات هوازی که حاوی درصد بالایی از فیبرهای نوعI و نوعIIa هستند، در مقایسه با عضلات با حجم های میتوکندریایی پایین(یعنی تارهای نوعIIX وIIb) ، بالاتر گزارش شده است.به عبارت دیگر، میزان افزایش در فعالیت SOD به دنبال تمرینات ورزشی استقامتی، در تارهای عضله عضلات اسکلتی نوعI و نوعIIa بارزتر است.توجیه احتمالی برای این سازگاری، فراخوانی بیشتر تارهای کند انقباض عضله اسکلتی است(26, 29).
2-3-1-2 . آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز(GPX)
آنزیم GPX عضوی ازخانواده آنزیم های ضداکسایشی سلنوپروتئینی(سلنیوم یکی از ترکیبات ساختاریGPXاست) است که به ترتیب،H2O2 و آلکیل هیدروپراکسیدها را در حضور گلوتاتیون احیاء شده ، به عنوان دهنده الکترون، به آب و الکل کاتالیز می کند. آنزیم GPX در میتوکندری و سیتوزول قرار دارد، ازاین رو،H2O2 و هیدروپراکسایدها را از منابع گوناگونی برداشت می کند.در سلول های عضلانی،تفریبا45 درصد فعالیت GPX در سیتوزول،و55درصد باقی مانده در میتوکندری صورت میگیرد(26, 38).دوره تمرینی نقش مهمی در تنظیم افزایشی فعالیت GPXدر عضله اسکلتی دارد،به طوری که دوره تمرینی طولانی مدت نسبت به دوره تمرینی کوتاه مدت، موجب تنظیم افزایشی بیشتری در فعالیت GPX عضله اسکلتی می شود(28).در مقایسه با تمرین ورزشی با شدت پایین،تمرین ورزشی با شدت بالا و تمرین ورزشی با شدت متوسط-هردو – افزایش بزرگتری در فعالیت GPX عضله اسکلتی ایجاد می کنند(39).گذشته از این،جلسات تمرین ورزشی با دوره زمانی طولانی(بیش از60دقیقه روزانه)، موجب افزایش بالاتری در فعالیتGPX عضله اسکلتی در مقایسه با دوره های تمرین ورزشی با دوره زمانی کوتاه مدت(کمتر از 30دقیقه) می شوند(39). همانندSOD،مقدار نسبیGPXموجود در تارهای عضله اسکلتی در بین تارهای عضلانی فرق می کند،به طوری که در تارهای با ظرفیت اکسایشی بالا(یعنی تارهای نوعI) ، فعالیت GPX در بالاترین حد گزارش شده؛ درحالی که تارهای با ظرفیت اکسایشی پایین(یعنی نوعIIB)، از پایین ترین میزان فعالیت برخوردار است(26, 38).
2-3-1-3 . آنزیم کاتالاز(CAT)
آنزیمCAT یک هموتترامر با جرم مولکولی 240000کیلو دالتون است که به آهن به عنوان یک کوفاکتور(که به جایگاه فعال آنزیم متصل می شود)نیاز دارد. نقش های ضداکسایشیCAT عبارتند از: کاتالیز کردن تجزیهH2O2 به H2O و O2، سمی زدایی چندین سوبسترا مانند فنول ها و الکل ها و کاهش تشکیل رادیکال هیدروکسیل از واکنش فنتون. آنزیمCAT عمدتا در پراکسی زوم های بیشتر سلول های پستانداران قرار دارد، اما میتوکندری و اندامک های درون سلولی دیگر مانند شبکه سارکوپلاسمی،نیز حاوی این آنزیم ها هستند(26, 38). اگرچه هم پوشانی بین عملکردCATوGPX وجود دارد،اما گرایش دو آنزیم به H2O2 به عنوان سوبسترا متفاوت است.آنزیمGPXپستانداران در مقایسه باCAT، گرایش بیشتری به H2O2 در غلظت های پایین دارد. این بدین معناست که در غلظت های پایین،GPX نقش فعال تری در برداشتH2O2 از سلول عضلانی دارد؛ اما زمانی که غلظت H2O2 در سلول افزایش می یابد،CAT نیز وارد عمل می شود.این که فعالیتCAT متعاقب تمرین ورزشی افزایش می یابد یا نه، مشخص نیست و مطالعات به عمل آمده،نتایج متفاوتی را گزارش کرده اند(26, 29, 38).
2-3-1-4 . آنزیم پارااکسوناز-1
آنزیم پارااکسوناز-1(PON1 ) توسط کبد ساخته می شود و به طور تقریبا منحصر به فرد برروی HDL قرار دارد و به مقدار زیاد در پستانداران ذخیره می گردد. انواع دیگر پارااکسوناز یعنی PON2 و PON3نیز شناخته شده اند. براساس یافته های موجود،PON1 دارای خواص ضداکسایشی است و بیشتر در زمینه سم شناسی^[30] مورد توجه قرار گرفته است. فعالیتPON1 سرم عمدتا مقاومت در برابر سمیت ارگانوفسفاتی است که در پستانداران دیده می شود، و در بررسی های به عمل آمده، رابطه بین فعالیتPON1و آتروسکلروز نشان داده شده است(40).اعتقاد برآن است PON1 احتمالا در خواص ضدآتروژنی^[31]HDLنقش دارد؛و درواقع به عنوان یکی از اجزاءHDL شناخته شده که به احتمال زیاد توان آن را در متابولیزه کردن پراکسیداسیون لیپیدی و کاهش میزان توسعه ضایعات آتروسکلروتیک،بالا می برد. سایر گزارش ها نیز اشاره کرده اند که LDL و تعداد دیگری از فسفولیپیدهای اکسیدشده ،سوبستراهای فیزیولوژیکی خوبی برای PON1 سرم به شمار می روند وPON1 از تغییرات اکسایشی لیپوپروتئین ها، به ویژه LDL جلوگیری به عمل می آورد(40).تاثیر فعالیت بدنی بر فعالیت آنزیم PON1 پلاسمایی مورد بررسی قرار گرفته است. باوجوداین،تعامل بین فعالیت این آنزیم با فشار اکسایشی ناشی از فعالیت بدنی و ورزش، تاکنون به اندازه کافی مورد بررسی قرار نگرفته است. نشان داده شده که 1 تا 7 روز بعداز فعالیت ورزشی زیر بیشینه،فعالیت PON1 پلاسمایی به طور معنی دار کاهش می یابد(40). همچنین گزارش شده که یک جلسه فعالیت شدید بی هوازی فعالیت آنزیم PON1 کبد و سرم را مهار می کند(40, 41).
2-3-2 . ضداکسایش های غیرآنزیمی
تعداد زیادی از ضداکسایش های غیرآنزیمی در سلول و خون وجود دارند. از جمله ضداکسایش های غیرآنزیمی می توان به گلوتاتیون،اسید لیپوئیک،اسید اوریک،بیلی روبین و یوبیکینون اشاره کرد(28).
2-3-3 . ضداکسایش های تغذیه ای
ضداکسایش های تغذیه ای،ضداکسایش های غیرآنزیمی هستند که در حفاظت سلولی در برابر گونه های اکسیژن و نیتروژن فعال مشارکت دارند.مهمترین ضداکسایش های تغذیه ای شامل: ویتامینE و ویتامینC و کاروتنوئید ها می باشند(28).
2-4 . فشار اکسایشی
گونه های اکسیژن و نیتروژن واکنشی در حین فعالیت ورزشی در بدن تولید می شوند. بدن موجود زنده از سیستم های حمایتی-حفاظتی(ضداکسایشی) برای به حداقل رساندن اثرات مخرب گونه های واکنشی برخوردار است. عدم تعادل در تولید گونه های واکنشی و برداشت آن ها توسط ضداکسایش ها،منجر به بروز شرایطی به نام فشار اکسایشی در بدن می شود. برای بررسی شرایط فشار اکسایشی در بدن،از شاخص های اندازه گیری مستقیم رادیکال آزاد در بدن،شاخص های ظرفیت ضداکسایشی و شاخص های آسیب اکسایشی،استفاده می شود(42).تولید فزاینده گونه های واکنشی و برداشت نا کارآمد آن ها از محیط سلولی،منجر به بروز شرایطی به عنوان فشار اکسایشی می شود. فشار اکسایشی به طور عمده و ویژه، در حین فعالیت ورزشی در بدن ایجاد می شود. اصطلاح فشار اکسایشی به عنوان اختلال در تعادل ضداکسایش ها-اکسایش ها تعریف می شود که این عدم تعادل،موجب افزایش تولید اکسایش ها در بدن می شود.اگرچه این تعریف به طور گسترده ای در دو دهه اخیر مورد استفاده قرار گرفته است،اما به احتمال زیاد در آینده مورد تغییر و اصلاح قرار خواهد گرفت. به عبارت دیگر،تعریف فشار اکسایشی همزمان با پیشرفت زمینه های بیولوژیکی در آینده،متحمل اصلاحات و تغییرات عمده ای قرار خواهد گرفت. کمی سازی فشار اکسایشی،چالش عمده ای است که منجر به شکل گیری تعداد زیادی از رویکردهای روش شناختی شده است(42).
2-4-1 . اثرات بیولوژیکی ROS
اثرات بیولوژیکی ROS شامل دو دسته اثرات هستند؛
2-4-1-1 . اثرات مثبت زیستی:
دستگاه ایمنی بدن از اثرات کشنده اکساینده ها و با ساختن گونه های فعال استفاده می نماید. فاگوسیت ها اصلی ترین عامل استفاده از چنین خاصیتی در داخل بدن هستند. این دسته از سلول ها با ساخت رادیکال های ، و با استفاده از خاصیت اثر، بر مواد زیستی می توانند تقریبا به هر بخش از سلول هدف خود آسیب رسانند(43). این نقش در زمان التهاب افزایش می یابد. تمرین ورزشی به ویژه به وسیله شدت تمرین و تمرینات آسیب رسان مانند تمرین اکسنتریک سبب التهاب می شود(44). اگرچه بیشتر مطالعات بر روی اثرات مضر رادیکال های آزاد متمرکز شده است اما این دسته مواد نقش مهمی در سیگنال های درون سلولی بازی می کنند(45). همچنین نقش ROS در به کار انداختن آنزیم ها، رفع مسمومیت های دارویی و تسهیل تخلیه گلیکوژن شناخته شده است(46). ترکیبات ROS همچنین یک نقش اساسی در انقباض عضلانی بازی می کنند.جلوگیری از تولیدROS به از دست دادن نیروی انقباضی تارهای عضلانی منتهی می شود(47). در مقابل، افزایشROS به یک افزایش نسبی قدرت عضلانی منجر می شود(48).
2-4-1-2 . اثرات منفی :ROS
بیشتر گونه های فعال اکسیژن در متابولیسم عادی بدن در مقادیر کمی تولید می شوند و آسیب های تحمیل شده از طرف آن ها با سرعت زیادی ترمیم می گردد اما در شرایط تولید انبوه مواد اکسایشی، اثرات منفی آن ها بیشتر بوده و فرایندهایی همچون تخلیهATP و مرگ سلولی را به دنبال دارند. این دسته مواد می توانند اندازه و شکل ترکیباتی را که با آن ها واکنش می دهند،تغییر دهند(43).
2-4-1-3 . تخریب چربی ها:
اکسیداسیون چربی ها در اصطلاح به نام پراکسیداسیون چربی نامیده می شود و می تواند پیامد بالقوه آسیب هایی باشد که در اثر حمله رادیکال های آزاد به سلول ها به وجود می آید. پراکسیداسیون لیپید هنگامی روی می دهد که رادیکال های ازاد، اتم های هیدروژن را به سرعت جدا می کنند. این امر بر اثر استریفیه شدن اسید های چرب اشباع نشده موجود در غشای سلولی و لیپوپروتئین ها و نیز اسیدهای چرب آزاد رخ می دهد(49).
2-4-1-4 . آسیب اکسایشی:DNA
ROS باعث شکسته شدن رشته های DNA و اختلال در فرایند رونویسی می شود(50). تمام بخش های DNA مستعد حمله ROS است(51). سیستم ترمیم DNA دائمی است اما ظرفیت آن می تواند بیش از حد گسترده شود یا مراحل ترمیم تغییر کند(52).
2-4-1-5 . آسیب اکسایشی پروتئین ها:

2-1- بررسی نظریه‌های پیرامون تحقیق
2-1-1- سس فرانسوی
سس سالاد فراورده غذایی نیمه جامد یا سیال است که از روغن‌های گیاهی خوراکی، سرکه، آبلیمو، تخم مرغ، فراورده‌های لبنی، افزودنی‌ها و طعم دهنده‌های مجاز گوناگونی از قبیل گوجه فرنگی، نمک، شکر، ادویه و سبزیجات تشکیل می‌شود و ممکن است نشاسته پخته یا نیم پز به آن افزوده شده باشد. در واقع سس سالاد چاشنی آماده ای است که به صورت امولسیون روغن در آب بوده و pH آن معمولاً بین 2/3 تا 9/3 می‌باشد. سس‌های سالاد دارای انواع ساده، کرم سالاد، هزار جزیره، فرانسوی، ایتالیایی، پنیری، میوه‌ای و … در انواع معمولی و رژیمی می‌باشند (مقصودی،1384؛ نوری و همکاران، 1392). این سس‌ها به عنوان طعم دهنده یا چاشنی، مرطوب کننده و غنی ساز در سالادها و ساندویچ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند (مقصودی، 1384؛ نوری و همکاران، 1392؛ Phillips &Willians, 2000).
مایونز امولسیون نیمه جامد متشکل از روغن نباتی خوراکی، زرده تخم مرغ یا تخم مرغ کامل، سرکه، آب لیمو و دیگر ترکیبات نظیر نمک، سایر چاشنی ها و گلوکز است. مقدار روغن خوراکی مایونز نبایستی از 50% کمتر باشد. pH این محصول از 4-6/3 متغیر بوده و اسید غالب آن اسید استیک است که 5%- 29% کل محصول را تشکیل می‌دهد. فعالیت آبی مایونز 925% است، 11- 9% نمک و 10-7 % قند در فاز آبی وجود دارد (فرجی، 1386).
سس‌های سالاد از نظر ترکیبات، کاملاً شبیه مایونز هستند، با این تفاوت که این محصول دارای حداقل 30% روغن خوراکی، فعالیت آبی 929/0 و pH 9/3- 2/3 می‌باشد. معمولاً اسید غالب در آن اسید استیک است که 2/1- 9/0% وزن کل محصول را تشکیل می‌دهد، 4-3% نمک و 30-20 % قند در فاز آبی دارد (فرجی، 1386).
2-1-2- مواد اولیه سس فرانسوی
2-1-2-1- روغن
روغن که فاز پراکنده امولسیون را تشکیل می‌دهد، از اجزای اصلی سس بوده و بیشترین درصد را در فرمولاسیون فراورده به خود اختصاص می‌دهد. روغن‌ها در ایجاد حالت نرمی، روانی، خامه‌ای و احساس خوشایند دهانی سس‌های سالاد نقش عمده‌ای دارند. از دیگر فواید روغن، حل کردن طعم‌های محلول در روغن و ایجاد طعم مطلوب در فراورده غذایی است. جهت تولید سس‌های سالاد از روغن‌های مخصوص سالاد نظیر روغن‌های نباتی آفتابگردان، ذرت، کانولا، زیتون و پنبه دانه استفاده می‌شود. اصطلاح روغن سالاد به روغن‌هایی اطلاق می‌شود که در درجه حرارت یخچالی مایع باقی بمانند. این ویژگی به معنی عدم کریستاله شدن روغن هنگام نگهداری در شرایط سرمایی است. پایداری اکسیداتیو و ثبات طعم محصول وابسته به ویژگی‌های کیفی روغن در شرایط استاندارد تولید آن می‌باشد (Depree & Savage, 2001).
2-1-2-2- آب
آب نقش خیلی مهمی را در رابطه با خصوصیات ارگانولپتیکی و فیزیکوشیمیایی امولسیون‌های غذایی ایفا می‌کند. خصوصیات ساختاری بی نظیرش تاحد زیادی حلالیت، ساختار و برهمکنش‌های دیگر افزودنی‌های حاضر در محلول‌های آبی را تعیین می‌کند ( 1999،Mc Clements). در واقع آب ماده‌ای بی‌رنگ، بی بو و بی طعم بوده و حامل خوبی برای ترکیبات مختلف نظیر قندها، طعم ها، گازها، اسیدها، رنگ‌ها، مواد معدنی، ویتامین‌هاو … می‌باشد. مقدار آب، عامل بحرانی در ثبات میکروبی سس‌های سالاد است. آب مصرفی در صنایع سس سازی باید عاری از میکروارگانیسم‌ها، یون‌های فلزی و پس طعم (مانند سولفور) باشد (مقصودی، 1384).
2-1-2-3- سرکه
سرکه فراورده ای است که در نتیجه تخمیر الکلی و سپس استیکی مایعات قند دار بدون تقطیر حد واسط به دست می آید. سرکه عمومی ترین ماده اسیدی مورد استفاده در تهیه سس‌های سالاد محسوب می‌شود و در سس‌ها نقش نگهدارنده و طعم دهنده دارد. در واقع اسید استیک در برابر فساد میکروبی به ویژه برخی انواع مخمرها نقش نگهدارنده داشته و در صورت مصرف به مقدار مناسب در عطر و طعم محصول موثر می‌باشد. کاربرد سرکه در فرمولاسیون مواد غذایی به طور معمول موجب محدود شدن فلور میکروبی عامل فساد نظیر مخمرها، کپک‌ها و لاکتوباسیل‌ها می شود. سرکه باید صاف و زلال باشد و رنگ آن بستگی به نوع سرکه و مواد افزودنی آن دارد. سرکه دارای طعم ترش و بوی ویژه‌ای است که مربوط به اسید استیک و مواد اولیه و استرهای موجود در آن است (مقصودی، 1384).
2-1-2-4- شیرین کننده‌ها
شیرین کننده‌ها به منظور بهبود طعم و پوشاندن تیزی و تندی طعم سرکه و نمک در سس‌های تزئینی مصرف می‌شوند. شیرین کننده‌ها در افزایش ماده جامد سس و به تبع آن بهبود احساس دهانی، نرمی و خامه‌ای شدن محصول دخالت‌ داشته و در تشدید طعم سایر مواد مصرفی نیز نقش دارند. تعدادی از این مواد دارای طعم خاصی می‌باشند. این ترکیبات موجب بهبود ثبات میکروبی و فیزیکی مایونز و سس‌های سالاد می‌گردند. از شیرین کننده‌های مصرفی در سس‌های تزئینی ساکارز، فروکتوز، شربت ذرت و مالتودکسترین را می‌توان نام برد (مقصودی، 1384).
2-1-2-5- نمک طعام
نمک چاشنی و نگهدارنده‌ای است که ترکیب شیمایی آن کلرید سدیم می‌باشد. کاربرد نمک طعام در مایونز علاوه بر اثر بر روی طعم و مزه، خاصیت نگهداری آن می‌باشد. نمک در تعدیل طعم شکر و توازن طعم مواد غذایی نقش دارد. این ماده منشاء طعم دلپذیر نمکی بوده و در تشدید طعم برخی از مواد تشکیل دهنده سس نیز نقش دارد. نمک بر پایداری فیزیکی و میکروبی مایونز اثر دارد. این ترکیب در سس‌های تزئینی نقش نگهدارندگی سایر نگهدارنده ها (مواد ضد میکروبی و اسیدی) را برای تولید محصول با عمر انباری مطلوب، کامل می نماید (مقصودی، 1384). استفاده از نمک در

فرمولاسیون سس موجب کمک به پراکنده‌ شدن گرانول‌های زرده تخم مرغ شده، همچنین با خنثی سازی بار پروتئین‌ها به جذب آن‌ها روی سطح ذرات روغن کمک می‌کند (Kiosseoglou & Sherman, 1983).
2-1-2-6- هیدروکلوئیدها و قوام دهنده‌ها
اصطلاح هیدروکلوئید به دسته ای از پلی ساکاریدها و پروتئین‌ها اطلاق می‌شود که به عنوان قوام دهنده، عامل ایجاد ژل، پایدار کننده کف و امولسیون، عامل ممانعت کننده از رشد و گسترش کریستال‌های یخ در مواد منجمد و عامل ممانعت از رشد کریستال‌های قندی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد (Depree & Savage, 2001). هیدروکلوئیدها آب زیادی را درون محصول جذب و حفظ می‌کنند ولی نقش مهمی در امولسیون کنندگی ندارند. بعضی اوقات علاوه بر امولسیون کننده، به فراورده‌ها پایدار کننده نیز اضافه می‌کنند. در حقیقت نقش آن‌ها پایدار ساختن امولسیون بوچود آمده می‌باشد. این مواد از طریق افزایش غلظت امولسیون باعث بهبود پایداری آن می‌شوند. پایدار کننده‌ها ترکیباتی با وزن مولکولی بالا نظیر پروتئین‌ها یا کربوهیدرات‌های پیچیده مانند نشاسته، پکتین و صمغ‌ها می‌باشند. نشاسته‌ها و صمغ‌ها پایداری امولسیون و احساس دهانی مناسب را در سس‌های تزئینی فراهم می‌آورند (کرامت، 1387).
2-1-2-7- تخم مرغ
تخم مرغ از ارزش غذایی بالایی برخوردار بوده و دارای ویژگی‌های حسی و عملکردی بی نظیری مانند امولسیون کنندگی، پایدار کنندگی، طعم دهندگی و ایجاد رنگ می‌باشد. این ویژگی‌ها موجب کاربرد گسترده آن در مایونز و سس‌های سالاد شده است. تخم مرغ تقریبا حاوی 75% آب، 5/12% پروتئین، 12% چربی و مقدار ناچیزی کربوهیدرات است. تخم مرغ به دلیل داشتن ترکیباتی که خاصیت امولسیون کنندگی، کف کنندگی و قابلیت انعقاد دارند، به مواد غذایی اضافه می‌شود تا بافت، ساختار، رنگ و وضعیت ظاهری آن‌ها را بهبود بخشد (مقصودی، 1384).
2-1-2-8- نگهدارنده‌ها
اگرچه سرکه دارای نقش نگهدارندگی است، ولی استفاده بیش از آن در سس‌ها برای اطمینان از پایداری میکروبی این فراورده‌ها موجب ایجاد طعم تند و تیز اسید می‌گردد. در نتیجه از مواد نگهدارنده استفاده می‌شود. نگهدارنده‌ها از رشد مخمرها، کپک‌ها و باکتری‌های تولید کننده اسید لاکتیک در محصول جلوگیری می‌نمایند. نگهدارنده‌های شاخص در مایونز و سس‌های سالاد، سوربات پتاسیم و بنزوات سدیم می‌باشند. بیشترین نقش بازدارندگی سوربات پتاسیم در برابر کپک‌ها و مخمرها بوده و بنزوات سدیم در برابر باکتری‌ها موثر است. البته برخی از مواد اولیه مانند پودر خردل نیز اثر نگهدارندگی دارند (مقصودی، 1384). در بخش نگهداری مواد غذایی در مورد این نگهدارنده‌ها بیشتر صحبت خواهد شد.
2-1-3- نگهداری مواد غذایی
برخي از محصولات غذايي به شدت فساد پذيرند و ممكن است در طول فرايند و نگهداري دچار فساد شوند. با توجه به اينكه اكثر محصولات غذايي در مناطق دور از محل توليد خود عرضه مي شوند، پس بنابرين بايستي عمر نگهداري آنها را بالا برد. استفاده از فريزر تا حد زيادي مي تواند باعث تأخير در فساد محصولات غذايي فساد پذير شود، ولي اين روش به تنهايي قادر نيست كيفيت و ايمني همه محصولات غذايي فساد پذير را تضمين كند. اغلب مواد غذايي فساد پذير در دماي پايين نگهداري مي‌شوند و برخي اوقات نيز از اتمسفرهاي تغيير يافته جهت بهبود عمر ماندگاري آن‌ها استفاده مي‌شود. ولي اين روش‌ها نمي‌توانند به طور كامل ايمني مواد غذايي را تضمين كنند. روش‌هاي جديد نگهداري مواد غذايي همچون پالس‌هاي با فشار قوي، اشعه دهي، استفاده از تركيبات ضد ميكروبي طبيعي تا حدودي توسعه يافته اند.
با آنكه روش هاي حرارتي در بهبود ايمني محصولات غذايي نقش مهمي داراند ولي با اين حال، ممكن است كيفيت خيلي از مواد غذايي در اثر حرارت كاهش پيدا كند. همچنین در برخی از محصولات غذایی همانند برخی از سس‌ها استفاده استفاده از فرآیند حرارتی امکان پذیر نیست. بنابراین جهت جلوگيري از فساد هاي ميكروبي و بهبود عمر ماندگاري محصولات غذايي، محدوده وسيعي از تركيبات شيميايي خوراكي به محصولات غذايي فساد پذير افزوده ميگردند كه اين تركيبات به عنوان افزودني‌هاي ثانويه شناخته مي‌شوند. البته تركيبات ضد ميكروبي مورد استفاده بايستي از نظر حسي و شيميايي با تركيبات مواد غذايي سازگاري داشته باشند (فرجی، 1386).
2-1-4- نگهداری مواد غذایی با ترکیبات شیمیایی
استفاده از مواد شیمیایی به منظور جلوگیری یا به تأخیر انداختن فساد مواد غذایی تا اندازه‌ای به علت موفقیت قابل ملاحظه کاربرد این ترکیبات در معالجه بیماری های انسان، حیوان و نباتات می‌باشد.
لذا نمی‌توان و یا نمی‌بایست یکایک یا کلیه‌ی ترکیبات مورد استفاده در درمان شیمیایی امراض را به منظور محافظت از مواد غذایی به کار برد. از طرف دیگر بعضی از مواد شیمیایی مؤثر در نگهداری مواد غذایی از نظر درمانی بی اثر و یا حتی سمّی می‌باشد. در حال حاضر به استثنای آنتی بیوتک‌ها، هیچ یک از نگهدارنده‌های مواد غذایی به عنوان ترکیبات مؤثر در درمان شیمیایی بیماری‌های انسان و حیوان کاربرد ندارد. با اینکه بسیاری از مواد شیمیایی در افزایش زمان نگهداری مواد غذایی مؤثرند، اما فقط تعداد نسبتـاً کمی از آن‌ها برای مصرف در فرآورده‌های غذایی مجاز شناخته شده‌اند. علت این مسئله تا اندازه زیادی مربوط به مقررات سخت ایمنی است که از طرف مؤسسه ی غذا و داروی ایالات متحده (FDA) وضع شده است و علت دیگر آن (
که از اهمیت کمتری بر خوردار است) این است که برخی از ترکیبات، در شرایط آزمایشگاهی فعالیت ضد میکروبی دارند در حالی که وقتی به بعضی از مواد غذایی افزوده شوند، خاصیت مذکور را بروز نمی‌دهند. در ذیل ترکیباتی که مورد استفاده‌ی بیشتری دارند همچنین، مکانیسم اثر آن‌ها و انواع مختلف مواد غذایی که این گونه ترکیبات در آنها مصرف می‌شوند، شرح داده شده است (فرجی، 1386).
2-1-4-1- اسیدبنزوئیک و پارابن‌ها
در این بخش اسیدبنزوئیک (C₆H₅COOH) و نمک سدیم آن (C₇H₅NaO₂) به همراه استرهای اسید پاراهیدروکسی بنزوئیک (پارابن‌ها) برسی می‌شوند. بنزوات سدیم اولین ماده ی شیمیایی است که مصرف آن به عنوان نگهدارنده‌ی مواد غذایی از طرف اداره ی کل نظارت بر غذا و داروی ایالات متحده مجاز شناخته شده است و امروزه این ترکیبات به طور وسیعی در نگهداری مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند (مرتضوی، 1386).
فعالیت ضد میکروبی این ترکیبات رابطه ی مستقیم با pH محیط دارد، بدین صورت که در درجه‌ی pH پایین تر اثر بیشتری بر روی ارگانیسم‌ها نشان می‌دهند. فعالیت ضد میکروبی اسید بنزوئیک مربوط به مولکول تفکیک نشده آن است. این ترکیبات حداکثر فعالیت خود را در پایین ترین pH مواد غذایی نشان می‌دهند و اساساً در pH خنثی غیر مؤثرند. pH بنزوات 2/4 است. در pH معادل4، 60 درصد و در pH معادل 6 فقط 5/1 درصد آن به صورت تفکیک نشده وجود دارد. اصولاً اسیدیته‌ی زیاد در مواد غذایی برای ممانعت از رشد و تکثیر اکثر باکتری ها کافی به نظر می‌رسد، اما قارچ ها و کپک ها به طور معمول به رشد و تکثیر خود در مواد غذایی ادامه می دهند. به همین دلیل معمولاً بنزوات در مواد غذایی اسیدی به عنوان یک بازدارنده ی کپک ها و مخمرها عمل می کند. البته این ماده در دامنه ی ppm 500-50 بر روی برخی باکتری‌ها نیز مؤثر است، همچنین در pH بین 6-5 در غلظت ppm 500-100 بر روی مخمر‌ها و در غلظت ppm 300-30 بر روی کپک ها اثر بازدارندگی دارد (مرتضوی، 1386).
2-1-4-2- اسیدسوربیک
معمولاً این ترکیب با فرمول شیمیایی (CH₃CH-CHCH-CHCOOH) به عنوان یک نگهدارنده‌ی مواد غذایی و به صورت املاح کلسیم، سدیم یا پتاسیم استفاده می‌شود. مصرف این ترکیبات تا سطح 2/0 درصد در مواد غذایی مجاز می باشد. همچنین همانند بنزوات سدیم در مواد غذایی اسیدی بیش از مواد غذایی خنثی مؤثرند و به عنوان باز دارنده‌ی قارچی با بنزوات‌ها برابری می‌کند. اسیدسوربیک در pH کمتر از 6 بهترین اثر را از خود نشان می‌دهد و به طور معمول در pH بالاتر از 5/6 بی اثر است. این ترکیب در pH بین 6-4 از بنزوات سدیم مؤثرتر است. سوربات ها در pH معادل 3 و یا کمتر، از پروپیونات ها مؤثرترند اما اثرشان همانند بنزوات سدیم می باشد. pH سوربات 8/4 است و در pH معادل 4 حدود 86 درصد آن به صورت تفکیک نشده وجود دارد، در خالی که در pH معادل 6 فقط 6/0 درصد آن تفکیک نشده است. اسید سوربیک را می‌توان به مقدار بیشتری از پروپیونات ها (بدون ایجاد طعم خاصی) در کپک‌ها به کار برد (مرتضوی، 1386).
در ابتدا تصور بر این بود که سوربات‌ها فقط بر روی کپک ها و مخمر‌ها مؤثرند، اما پژوهش‌های بعدی نشان داده است که بر دامنه‌ی وسیعی از باکتری‌ها نیز مؤثر واقع می‌شوند. به طور کلی کوکسی‌های کاتالاز مثبت نسبت به کاتالاز منفی حساس تر هستند و هوازی ها بیش از بی هوازی ها حساسیت نشان می‌دهند. مقاومت باکتری های لاکتیکی به سوربات به ویژه در pH معادل 5/4 یا بالاتر باعث استفاده از این ماده به عنوان یک ضد قارچ در فرآورده‌های تخمیری لاکتیکی شده است. تأثیر این ترکیب بر روی استافیلوکوکوس اورئوس، سالمونلا، کلیفرم‌ها، باکتری‌های سرما دوست مولد فساد (به ویژه سودومناس‌ها) و ویبریوپاراهمولیتیکوس به اثبات رسیده است. در مورد ارگانیسم اخیر حداقل میزان مؤثر ppm 30 است. افزایش مدت ماندگاری در اثر استفاده از سوربات در گوشت مرغ تازه، گوشت مرغ بسته بندی شده‌ی تحت خلأ، ماهی تازه و میوه های فساد پذیر مشاهده گردیده است.
بشترین استفاده از سوربات ها به عنوان یک ماده‌ی ضد قارچ در فرآورده‌هایی مانند پنیرها، فرآورده‌های نانوایی، آب میوه‌ها، نوشابه‌ها، سس‌های سالاد و فرآورده‌های مشابه است. اثر بازدارندگی آن‌ها بر کپک‌ها به علت متوقف ساختن فعالیت سیستم‌های آنزیمی دهیدروژناز گزارش شده است و سوربات علاوه بر جلوگیری از جوانه زدن اندوسپورها از رشد سلول‌های رویشی نیز جلوگیری می‌نماید.
سوربات، بنزوات و پروپیونات همچنین به نظر می‌رسد همانند اسید های لیپوفیلیک، طی مکانیسمی مشابه از رشد سلول های میکروبی جلوگیری می‌کنند. این مکانیسم با نیروی انتقال پروتون (PMF)^[1] در ارتباط است. یون‌های هیدروژن (پروتون‌ها) و یون‌های هیدورکسیل توسط غشای سیتوپلاسمی جدا از یکدیگر قرار گرفته اند که اولی در خارج سلول باعث ایجاد pH اسیدی می‌شود و یون‌های هیدروکسیل در داخل سلول pH را تا حدود خنثی افزایش می‌دهند. بنابراین یک پتاسیل غشایی ایجاد می‌گردد که این پتاسیل الکتروشیمیایی در انتقال فعال برخی مواد مانند اسید‌های آمینه به داخل سلول به کار گرفته می‌شود. اسید‌های لیپوفیلیک ضعیف به عنوان ناقل پروتون از حفره ها عمل می‌کنند، بدین صورت که پس از نفوذ از میان غشا مولکول تفکیک نشده در داخل سلول یونیزه می‌شود و pH داخل سلولی را پایین می‌آورد. این عمل منجر به تضعیف پتانسیل انتقالی غشا شده و بر روی انتقال اسید های آمینه در جهت منفی اثر می‌گذارد. این فرضیه به موجب مطا
لعات بر روی P.A. 3679 به اثبات رسیده است. به طوری که سوربات از جذب فنیل آلانین جلوگیری کرده، سنتز پروتئین را کاهش می‌دهد و موجب تغییر تجمع نوکلئوتید فورفوریله می‌گردد. اگر چه جاگزینی PMF با اسید‌های لیپوفیلیک تأثیر زیادی دارد، سایر عوامل نیز ممکن است سبب تغییر نحوه ی عمکرد آنها شوند. برای مثال H⁺-ATPase در غشای پلاسمایی ساکاروماسیس سرویسیه از طریق دفع پروتون به بقای هموستاسیس سلولی کمک می‌کند. راندمان این غشای پلاسمایی به نظر می‌رسد تا حدی عامل سازگاری سلول‌های ساکاروماسیس سرویسیه به اسید سوربیک باشد (48). از لحاظ ایمنی، اسیدسوربیک در بدن به همان صورتی که اسید‌های چرب در بدن در مواد غذایی وجود دارد به دی اکسید کربن و H₂O متابولیزه می شود (مرتضوی، 1386).