Reactieve zuurstofcomponenten, zoals vrije radicalen, kunnen zowel een positieve als een negatieve werking in het lichaam hebben. Deze stoffen kunnen ontstaan bij ontstekingsreacties, door roken, maar ook als bijproduct van natuurlijke stofwisselingsprocessen (REF). Door hun reactieve aard reageren deze stoffen meteen na hun ontstaan met moleculen in hun directe omgeving (REF). Afhankelijk van waar de reactieve zuurstofcomponenten ontstaan kunnen deze dus nuttig zijn door bijvoorbeeld ziekteverwekkers te beschadigen, maar het is ook mogelijk dat er schade aan gezonde lichaamseigen cellen ontstaat. De mate van deze oxidatieve stress is ook afhankelijk van de geproduceerde concentraties van vrije radicalen. Anti-oxidanten, zoals vitamine C, kunnen zich binden aan reactieve zuurstofcomponenten en kunnen lichaamscellen op die manier beschermen tegen oxidatieve stress (1).
Humussubstanties zijn in staat om reactieve zuurstofcomponenten te binden, maar ook om ze te produceren. Humussubstanties kunnen dus zowel oxiderende als anti-oxiderende eigenschappen bezitten, en kunnen op die manier een bufferende werking hebben (2, 3). Deze divergente eigenschappen kunnen een verklaring geven waarom verschillende studies variabele resultaten vinden, en tot zowel positieve als negatieve conclusies kunnen komen.
De anti-oxiderende werking van humussubstanties is bijvoorbeeld beschreven door Aeschbacher et al. (4). Deze onderzoekers waren vooral gericht op toepassingen in het milieu en concludeerden dat de anti-oxiderende werking van humussubstanties effect kan hebben op redox reacties met betrekking tot biogeochemische processen en vervuilende stoffen. De anti-oxiderende capaciteiten van een humussubstantie hingen onder andere af van de bron en de ouderdom van het gebruikte materiaal. Naast toepassingen in het milieu bieden de anti-oxiderende eigenschappen ook mogelijkheden voor het gebruik in voedselconservering en nutritionele supplementen (2). Verder kunnen de anti-oxiderende capaciteiten in het menselijk lichaam bijvoorbeeld een rol spelen bij het bevorderen van wondgenezing (3).
Anderzijds wordt in een aantal studies juist een oxiderende werking van humussubstanties beschreven, veelal in relatie tot endemische aandoeningen (Blackfoot disease en Kashin-Beck disease) in specifieke regio’s in Taiwan en China. In deze regio’s kan de bevolking dagelijks hoge concentraties humussubstanties binnenkrijgen via het drinkwater (5). Hoewel de pathogenese na veel onderzoek nog steeds niet volledig bekend is, wordt oxidatieve stress door humussubstanties geopperd als één van de mogelijke factoren (3). Voor humussubstanties die werden geïsoleerd uit natuurlijke bronnen in de aangedane regio’s werd oxidatieve stress en celbeschadiging gerapporteerd in humane endotheelcellen (6, 7) en kraakbeencellen van verschillende dieren (8). Hierbij speelt het waarschijnlijk ook een rol dat de humussubstanties die in die specifieke regio’s in het drinkwater aanwezig zijn, fluorescerende componenten bevatten en gebonden kunnen zijn aan schadelijke stoffen zoals arseen (3, 9). Echter, ook tests met synthetisch geproduceerde of commercieel verkrijgbare humussubstanties lieten in vitro zien dat deze stoffen een bijdrage kunnen leveren aan oxidatieve stress in humane endotheelcellen (5), humane bindweefselcellen (10), humane rode bloedcellen (11), kraakbeencellen van konijnen (12) en leverweefsel van ratten (13). Het werkingsmechanisme lijkt te verlopen via lipideperoxidatie, waarbij de interactie met mineralen ook een rol lijkt te spelen door bijvoorbeeld ijzerophoping in lichaamscellen. Bij deze in vitro studies moet wel de algemene kanttekening worden geplaatst dat de resultaten niet direct vertaald kunnen worden naar een zelfde werking in levende organismen.
Samenvattend kunnen humussubstanties dus zowel oxiderende als anti-oxiderende eigenschappen hebben, waarbij de bron van de humussubstanties een rol speelt. Dit komt onder andere door de uiteenlopende bindingseigenschappen van humussubstanties in combinatie met de mogelijke aanwezigheid van verontreinigingen in bepaalde gebieden. Het is dus belangrijk dat humussubstanties in pure en zuivere vorm worden gebruikt, en niet gebonden zijn aan schadelijke stoffen.