Vi äter antioxidanter som om de vore en magisk elixir som kan förlänga vårt liv. Men i bästa fall är de helt enkelt ineffektiva och i värsta fall kan de förkorta vår jordiska väg. BBC Future-kolumnist förklarar varför.
Linus Pauling gjorde ett allvarligt misstag när han beslutade att byta några saker i sin traditionella frukost.
1964, vid 65 års ålder, började han tillsätta C-vitamin till apelsinjuice, som han drack på morgonen.
Det var som att lägga till socker till Coca-Cola, men han trodde uppriktigt och till och med för ivrigt att det var användbart.
Innan dess var hans frukostar knappast ovanliga. Det enda som förtjänar särskilt omnämnande är att han ätit frukost tidigt på morgonen innan han gick till jobbet på Caltech, även på helgerna.
Han var outtröttlig och hans arbete var exceptionellt fruktbart.
Vid 30 års ålder föreslog han till exempel en tredje grundläggande lag för samverkan av atomer i molekyler, baserat på principerna för kemi och kvantmekanik.
Tjugo år senare hjälpte hans arbete med proteinstrukturen (byggstenarna i allt liv) Francis Crick och James Watson att dechiffrera strukturen för DNA (som kodar för detta material) 1953.
Kampanjvideo:
Året därpå tilldelades Pauling Nobelpriset i kemi för sin forskning om kemiska bindningar.
Nick Lane, en biokemist vid University College London, skrev om honom i sin bok Oxygen 2001: "Pauling … var kolossus från 1900-talets vetenskap, vars arbete låg till grund för modern kemi."
Men sedan började "C-vitaminåldern". I sin 1970-säljare, How to Live Longer and Feel Better, uttalade Pauling att tillskott med detta vitamin kan hjälpa till att bekämpa förkylningar.
Han tog 18 000 mg (18 g) av detta ämne per dag, vilket förresten är 50 gånger högre än det rekommenderade dagliga värdet.
I den andra upplagan av denna bok läggs influensa till listan över sjukdomar som vitamin C effektivt kämpar mot.
På 1980-talet, när HIV började spridas i USA, uttalade Pauling att C-vitamin också kunde bota viruset.
1992 skrev tidningen Time om sina idéer, på omslaget som rubriken "The Real Power of Vitamins" vacklade. De har utropats som ett botemedel mot hjärt-kärlsjukdomar, grå starr och till och med cancer.
"Ännu mer frestande är förslaget att vitaminer kan bromsa åldrandet," sade artikeln.
Försäljningen av multivitaminer och andra näringstillskott växte upp, liksom Paulings berömmelse.
Emellertid led hans vetenskapliga rykte tvärtom. Vetenskapliga studier under de närmaste åren har visat få eller inga bevis för fördelarna med C-vitamin och många andra kosttillskott.
Faktum är att varje sked med vitamin Pauling som tillsattes sin apelsinjuice skadade snarare än att hjälpa kroppen.
Vetenskapen motbevisade inte bara sina bedömningar utan fann dem också ganska farliga.
Paulings teorier baserade sig på det faktum att C-vitamin tillhör antioxidanter - en speciell kategori av naturliga föreningar, som också innehåller E-vitamin, betakaroten och folsyra.
De neutraliserar mycket reaktiva molekyler som kallas fria radikaler och anses därför vara fördelaktiga.
1954 identifierade Rebecca Gershman, då vid University of Rochester, New York, först farorna i samband med dessa molekyler.
1956 utvecklades hennes hypotes av Denham Harman från laboratoriet för medicinsk fysik vid University of California i Berkeley, som uttalade att fria radikaler är orsaken till cellförstörelse, olika sjukdomar och i slutändan åldrande.
Under hela 1900-talet fortsatte forskare att undersöka detta ämne, och snart fick Harmans idéer allmän acceptans.
Så här fungerar det. Processen börjar med mitokondrier, mikroskopiska motorer i våra celler.
Inuti deras membran omvandlas näringsämnen och syre till vatten, koldioxid och energi.
Det här är hur cellulär andning inträffar - en mekanism som fungerar som en energikälla för alla komplexa livsformer.
Läckande vattenverk
Men det är inte så enkelt. Förutom näringsämnen och syre kräver denna process ett konstant flöde av negativt laddade partiklar - elektroner.
Flödet av elektroner passerar genom fyra proteiner som finns i mitokondriella membran, vilket kan jämföras med vattenkvarnar. Så han deltar i produktionen av slutprodukten - energi.
Denna reaktion är kärnan i alla våra aktiviteter, men den är inte perfekt.
Elektroner kan "läcka" ur tre cellkvarnar och reagera med närliggande syremolekyler.
Som ett resultat bildas fria radikaler - mycket aktiva molekyler med en fri elektron.
För att återställa stabiliteten utövar fria radikaler förödelse på systemen omkring dem och tar elektroner från vitala molekyler som DNA och proteiner för att upprätthålla sin egen laddning.
Harman och många andra har hävdat att även om de är små i skala bildar den fria radikalen gradvis skada hela kroppen och orsakar mutationer som leder till åldrande och relaterade sjukdomar som cancer.
Kort sagt är syre källan till liv, men det kan också vara en faktor i åldrande, sjukdom och slutligen döden.
När fria radikaler var kopplade till åldrande och sjukdomar sågs de som fiender som skulle förvisas från våra kroppar.
1972 skrev Harman till exempel:”Att minska mängden [av fria radikaler] i kroppen förväntas minska graden av biologisk nedbrytning och därmed ge en person ytterligare år med ett hälsosamt liv. Vi hoppas att [denna teori] kommer att leda till fruktbara experiment som syftar till att öka varaktigheten för ett hälsosamt människoliv."
Han pratade om antioxidanter - molekyler som tar elektroner från fria radikaler och minskar hotet de utgör.
Och experimenten han hoppades på genomfördes noggrant och upprepades många gånger under flera decennier. Men deras resultat var inte särskilt övertygande.
På 1970- och 80-talet gavs till exempel olika antioxidanttillskott till möss - det vanligaste laboratoriedjuret - med mat eller genom injektion.
Vissa av dem har till och med modifierats genetiskt så att gener för vissa antioxidanter är mer aktiva än i vanliga laboratoriemöss.
Forskare har använt olika metoder, men de fick mycket liknande resultat: Överskottet av antioxidanter bromsade inte åldrandet och förhindrade inte sjukdom.
"Ingen har kunnat bevisa pålitligt att de (antioxidanter - Red.) Kan förlänga livet eller förbättra hälsan," säger Antonio Henriquez från National Center for Research on Cardiovascular Diseases i Madrid, Spanien. "Mössen reagerade inte så mycket på tillskotten."
Vad sägs om människor? Till skillnad från våra mindre bröder kan forskare inte placera medlemmar i vårt samhälle i laboratorier för att spåra deras hälsa under hela deras liv, och utesluter också alla externa faktorer som kan påverka det slutliga resultatet.
Det enda de kan göra är att organisera en långvarig klinisk prövning.
Dess princip är mycket enkel. Först måste du hitta en grupp människor i ungefär samma ålder som bor i samma område och leder en liknande livsstil. Sedan måste du dela upp dem i två undergrupper.
Den första får tillskottet som ska testas, medan det andra får ett piller eller placebo.
För att säkerställa experimentets renhet behöver ingen veta exakt vad deltagarna får innan studiens slut - även de som skänker ut pillerna.
Denna teknik, känd som dubbelblind testning, anses vara riktmärket i farmaceutisk forskning.
Sedan 1970-talet har forskare genomfört många liknande experiment som försöker ta reda på hur antioxidanttillskott påverkar vår hälsa och livslängd. Resultaten var en besvikelse.
Till exempel organiserades en studie 1994 i Finland med deltagande av 29 133 rökare i åldrarna 50 till 60 år.
I betakaroten-tilläggsgruppen ökade förekomsten av lungcancer med 16%.
Liknande resultat erhölls av en amerikansk studie där kvinnor deltog i postmenopausal period.
De tog folsyra (en typ av B-vitamin) varje dag i 10 år, och därefter ökade deras risk för bröstcancer med 20% jämfört med dem som inte tog tillskottet.
Det blev bara värre därifrån. En studie av mer än 1 000 tunga rökare som publicerades 1996 måste avbrytas ungefär två år före schemat.
Efter bara fyra år med att ta beta-karoten och A-vitamintillskott ökade lungcancerfall 28% och dödsfall 17%.
Och det här är inte bara siffror. Tilläggsgruppen hade 20 fler dödsfall varje år än placebogruppen.
Detta innebär att 80 fler personer dog under studiens fyra år.
Dess författare noterade: "Studieresultaten ger ett starkt fall för att inte ta beta-karotentillskott, såväl som beta-karoten i kombination med vitamin A."
Dödliga idéer
Naturligtvis ger dessa anmärkningsvärda studier oss inte hela bilden. Vissa studier har visat fördelarna med antioxidanter, särskilt i fall där deltagarna inte kunde äta ordentligt.
Resultaten av en vetenskaplig översyn 2012 baserad på 27 kliniska prövningar av effektiviteten hos olika antioxidanter gynnar dock inte den senare.
I endast sju studier visade tillskott sig ha en viss hälsofördel, vilket sänkte risken för hjärt- och kärlsjukdomar och bukspottkörtelcancer.
Tio studier visade inga fördelar med antioxidanter - resultaten var som om alla patienter fick placebo (även om det i själva verket naturligtvis inte var fallet).
Resultaten från de återstående 10 studierna indikerade att många patienter var i betydligt sämre skick än innan de tog antioxidanter. Dessutom ökade förekomsten av lungcancer och bröstcancer bland dem.
”Förslaget att antioxidanttillskott är ett magiskt botemedel är helt ogrundat,” säger Henriquez.
Linus Pauling visste inte ens att hans egna idéer kunde vara dödliga.
1994, före publiceringen av resultaten från flera stora kliniska studier, dog han av prostatacancer.
C-vitamin var inte alls ett universalmedel, även om Pauling insisterade på det tills hans sista andetag. Men är dess ökade konsumtion förknippad med ytterligare risker?
Det är osannolikt att vi någonsin kommer att veta med säkerhet. Men med tanke på att många studier kopplar antioxidantintag till cancer är detta inte helt utan tvekan.
Till exempel fann en amerikansk nationell Cancer Institute-studie från 2007 att män som tog multivitamin hade dubbelt så hög risk att dö av prostatacancer än de som inte gjorde det.
Och under 2011 fann en liknande studie på 35 533 friska män att att ta kosttillskott med E-vitamin och selen ökade risken för prostatacancer med 17%.
Sedan Harman föreslog sin berömda teori om fria radikaler och åldrande har forskare gradvis övergett den tydliga separationen av antioxidanter och fria radikaler (oxidanter). Det anses nu vara föråldrat.
Antioxidant är bara ett namn som inte helt återspeglar arten av en viss substans.
Ta till exempel Paulings älskade vitamin C. När den doseras korrekt neutraliserar den mycket aktiva fria radikaler genom att ta bort en fri elektron. Han blir en "molekylär martyr", tar slag och skyddar cellerna runt honom.
Men genom att acceptera en elektron blir den själv en fri radikal, som kan skada cellmembran, proteiner och DNA.
Som matkemisten William Porter skrev 1993, "[C-vitamin] är den verkliga tvåfasade Janus, Dr. Jekyll och Mr. Hyde, en oxymoron av antioxidanter."
Lyckligtvis, under normala omständigheter, kan reduktasenzym återställa C-vitamin till sitt antioxidantutseende.
Men vad händer om det finns så mycket C-vitamin att enzymet helt enkelt inte klarar det?
Trots det faktum att en sådan förenkling av komplexa biokemiska processer inte kan spegla kärnan i problemet, indikerar resultaten från ovanstående kliniska studier vad detta kan leda till.
Söndra och härska
Antioxidanter har en mörk sida. Dessutom fungerar inte ens deras ljusa sida alltid till vårt bästa - mot bakgrund av de växande bevisen på att fria radikaler också är viktiga för vår hälsa.
Vi vet nu att fria radikaler ofta fungerar som molekylära budbärare som skickar signaler från en del av cellen till en annan. Så de reglerar processerna för tillväxt, uppdelning och celldöd.
Fria radikaler spelar en mycket viktig roll i varje led i en cells existens. Utan dem skulle celler fortsätta att växa och delas okontrollerat - en process som kallas cancer.
Utan fria radikaler skulle vi också vara mer benägna att få infektioner. Under stressiga förhållanden orsakade av penetrering av oönskade bakterier eller virus i människokroppen börjar fria radikaler produceras mer aktivt och fungerar som en tyst signal för immunsystemet.
Som ett resultat börjar celler i framkant av våra immunförsvar - makrofager och lymfocyter - dela upp och bekämpa problemet. Om det är en bakterie, kommer de att svälja den, som Pacman, det blå spöket i det populära datorspelet.
Bakterierna kommer att fångas, men fortfarande lever. För att fixa detta är fria radikaler tillbaka i aktion.
Inuti immuncellen används de för exakt vad de fick ett dåligt rykte för: döda och förstöra. Inträdaren är sönderrivet.
Från början till slut beror ett hälsosamt immunsvar på förekomsten av fria radikaler i kroppen.
Genetiker João Pedro Magalhães och George Church skrev 2006:”Eld är farligt, men människor har lärt sig att använda det till sitt eget bästa. På samma sätt verkar celler ha kunnat utveckla mekanismer för att kontrollera och använda [fria radikaler]."
Med andra ord är det inte värt att bli av med fria radikaler med antioxidanter.
"I det här fallet kommer vi att vara försvarslösa mot vissa infektioner," betonar Enriquez.
Lyckligtvis har människokroppen system som är ansvariga för att upprätthålla stabiliteten i biokemiska processer.
För antioxidanter avlägsnas överskottet från blodomloppet till urinen. "De utsöndras helt enkelt från kroppen", säger Cleva Villanueva från National Polytechnic Institute i Mexico City.
"Den mänskliga kroppen har en otrolig förmåga att balansera allt, så effekterna [av tillskott] kommer att vara lindriga ändå, och vi borde vara tacksamma för det," säger Lane.
Vi började anpassa oss till de risker som är förknippade med syre även när de första mikroorganismerna började andas in denna giftiga gas, och en enkel piller kan inte förändra vad som har skapats under miljarder år av utveckling.
Ingen kan förneka att C-vitamin är en viktig del av en hälsosam livsstil, liksom alla antioxidanter.
Men om inte dessa kosttillskott föreskrivs av en läkare är det fortfarande det bästa sättet att förlänga ditt liv att äta en hälsosam kost.
"Att ta antioxidanter är bara motiverat när kroppen faktiskt är brist på ett visst ämne", säger Villanueva. "Det är bäst att få antioxidanter från livsmedel som innehåller en specifik uppsättning antioxidanter som verkar i kombination."
"En kost rik på frukt och grönsaker är vanligtvis mycket hälsosam," säger Lane. "Inte alltid, men i de flesta fall är det."
Även om fördelarna med denna diet ofta tillskrivs antioxidanter, är en sund balans av prooxidanter och andra näringsämnen ännu inte kända för vissa.
I årtionden har forskare försökt förstå den komplexa biokemin med fria radikaler och antioxidanter, har lockat hundratusentals frivilliga till sin forskning och har spenderat miljoner på kliniska prövningar, men modern vetenskap har fortfarande inget att erbjuda oss bättre än de råd vi har känt sedan skolan: äta fem grönsaker eller frukt varje dag.
Alex Riley
