Organizma serbest oksijen radikallerin zararlı etkilerine karşı intrasellüler ve ekstrasellüler savunma mekanizmalarına sahiptir. Öncelikle intrasellüler savunma sistemi etkili olamaktadır.

31967Antioksidan savunma esas olarak üç antioksidan enzimle (superoksit dismutaz-SOD, katalaz-CAT, glutatyon peroksidaz-GPx) sağlanmaktadır. Yapılan çalışmalar organizmada doğal antioksidanlarda ( glutatyon gibi) değişiklikler olduğunu göstermektedir. Glutatyon peroksidaz, hidrojen peroksidin uzaklaştırılmasında rol oynamaktadır. Selenyum, glutatyon peroksidazın önemli bir parçasını oluşturmaktadır. Glutatyon peroksidaz ve diğer enzim aktiviteleri organizmada antioksidan durumundaki değişikliğin saptanmasında kullanılmaktadır. Bu enzimatik savunmalar yeterli olmayıp, lipit peroksidasyonu başlarsa düşük molekül ağırlıklı serbest radikal tutucuları, yağ asitleri yerine kendileri yükseltgenerek reaksiyonların devam etmesini önlemeye çalışmaktadır. Bunlar tokoferoller, karotenler ve askorbik asittir.

Organizmanın antioksidan durumunu değerlendirme kandaki antioksidan vitaminlerin (vitamin E-tokoferol, vitamin C ve β karoten) düzeyi ölçülerek de yapılabilmektedir. Vitamin E, tüm hücre membranlarındaki yağda eriyen temel
antioksidandır ve direkt olarak oksiradikaller, singlet oksijen, lipit peroksidaz ürünleri ve süperoksit radikallerinden Zarasız tokoferol radikallerini oluşturarak lipit peroksidasyonunu önlemektedir. Vitamin C ise antioksidan antioksiadan aktivitesi sırasında okside olan vitamin E yi tekrar redükte ederek etkinlik kazandırmaktadır. Vitamin C suda eriyen ve direkt olarak süperoksit, hidroksil radikal ve singlet oksijenle reaksiyona giren bir vitamindir. β karoten A vitamininin öncüsü temel karotenoiddir ve esas görevi singlet oksijenin temizlenmesidir. Vitamin A’nın ise antioksidan olarak böyle bir görevi bulunmamaktadır.

Ekstrasellüler savunma sistemleri ise ya serbest radikal oluşumunu önleyerek ya da oluşan serbest oksijen radikallerini inaktive ederek etkinlik göstermektedir. Örneğin ekstrasellüler bir antioksidan olan transferin demir bağlayarak serbest oksijen radikal oluşumunu önlerken seruloplazmin ferroz demiri ferik demire okside ederek demirin transferine bağlanmasını kolaylaştırmaktadır. Organizmada demir ve bakır gibi minerallerin fazlalığı reaktif oksijen partiküllerinin oluşumunu hızlandırmaktadır. Demir ve bakırı bağlayan bu proteinlere makromolekül antioksidanlar denilmektedir.