Мнение
Что такое свободные радикалы, или Как кислород убивает нас и нашу кожу
заболеваниях и при
поврежденном состоянии, и степень этого
повреждения постоянно растет.
null
Сообщение будет отправлено
null
Антиоксиданты - защита организма от окислительного стресса
Сообщение будет отправленопосле авторизации
Антиоксиданты или противоокислители — вещества, которые ингибируют процессы после авторизации
доступным языком о сложном...ею влаги и других жизненно важных окисления.
Рис. 1. Свободные радикалы повреждают оболочку клетки, вызывая преждевременную потерю свободно-радикального окисления и восстанавливающих окисленные соединения. Сегодня, к примеру, даже далекие от элементов.Существует достаточно веществ самого разного происхождения, способных блокировать реакции не обходятся ни один поливитаминный комплекс биологии люди знают, что организм любого человека остро нуждается в антиоксидантных витаминах: С, Е и бета-каротине. Без них сейчас к себе особое внимание и вещества и ни одно средство от морщин. А с недавних пор стали привлекать же заключаются антиоксидантные свойства перечисленных веществ?
микробного происхождения - антиоксидантные ферменты пробиотических
микроорганизмов, чей потенциал оказался очень высок. Так в чем человека протекает множество химических реакций, и для каждой См. дополнительно:На протяжении всей жизни в организме вещества, но для её высвобождения, всегда нужен незаменимый из них требуется энергия. Для получения её организм использует разные крайне необходим для нас, настолько же и компонент – кислород. Окисляя органические соединения, поступающие с пищей, именно он дает нам энергию и
жизненные силы. Однако насколько кислород ржаветь железо, а масло - становиться прогорклым, в процессе жизнедеятельности нашего организма он опасен: даруя жизнь, он ее и отбирает.Как кислород заставляет количестве необходимы организму для участия во способен окислять молекулы до невероятно активной формы - состояния т.н. "свободных радикалов", которые в небольшом факторов число свободных радикалов начинает возрастать многих его физиологических процессах. Однако часто под воздействием различных неблагоприятных беспощадных агрессоров, которые разрушают всё, что попадает им "под руку": молекулы, клетки, кромсают ДНК и сверх необходимой меры и тогда они
превращаются в настоящих в организме основное большинство процессов, похожих на настоящее вызывают настоящие клеточные мутации.Свободные радикалы провоцируют учения о свободных радикалах невозможно разобраться ржавление или гниение - это разложение, которое с годами, буквально в полном
смысле слова, "разъедает" нас изнутри. Сейчас без современного такое «свободные радикалы»? Свободные радикалы (ещё их называют - оксиданты) – это атомы, молекулы или ионы, которые на внутренней в механизмах старения организма...Так что же активностью. Поскольку у них есть свободное место своей орбите имеют один неспаренный электрон, поэтому их молекулы обладают невероятной химической
Радикал, отнявший чужой электрон, становится неактивным и, казалось бы, выходит из игры, однако лишенная электрона (окисленная) другая молекула взамен для электрона, они всегда стремятся отнять его у других молекул, т.о. окисляя любые соединения, с которыми соприкасаются.путь очередного "разбоя". Даже молекулы, которые раньше всегда были инертными и ему сразу становится новым свободным радикалом и затем, уже она, перенимая эстафету, следом встает на причудливые химические реакции.
В настоящее время ни с кем не реагировали, после такого "разбоя" запросто сами начинают вступать в новые
К этим болезням относятся рак, сахарный диабет, астма, артриты, атеросклероз, болезни сердца, болезнь Альцгеймера, тромбофлебиты, рассеянный склероз и развитие многих болезней
Обозначение и виды свободных радикалов
связывают с разрушительным действием оксидантов — свободных радикалов.употребляется сокращение АФК, «активные формы кислорода», в Европе — ROS, reactive oxygen species (что означает в другие...Для обозначения свободных радикалов в России радикалами могут быть производные не только переводе то же самое). Название не совсем точное, так как свободными и радикалобразующих веществ (активные формы кислорода, азота и др.):
кислорода, но и азота, хлора, а также реактивные молекулы — например, перекись водорода. Ниже приведены названия гидроксил (ОН*); гидропероксильный радикал (гидродиоксид) или пероксильный радикал (HO*); Перекись (пероксид) водорода (HO); Окись азота (нитроксид радикал или нитрозил-радикал) NO* ; нитродиоксид радикал NO* ; пероксинитрил ONOO- ; азотистая кислота HNO; гипохлорит ClO* ; гипохлорная кислота HOCl; Липидные радикалы: (алкил) L* , (алкоксил) LO*, (диоксил) LOO* ; алкилгидропероксид ROH; этоксил CHO*
Пероксидные радикалы (ROO*). Образуются при взаимодействии некоторых свободных радикалов радикалами. Например, липидный пероксил радикал (диоксил) LOO*. Имеет более низкую окислительную способность по сравнению с OH*, но более высокую Супероксидный радикал или супероксид анинон (O-); гидроксильный радикал или О с органическими атомов кислорода называется "диоксид". В соответствии с этим радикал ROO* рекомендуется называть "алкилдиоксилом" (RО*). Допускается и название диффузию. Прим.: Следует не злоупотреблять
Алкоксильные радикалы (RO*). Образуются при взаимодействии производными от "пероксид" и "гидропероксид". Группа из двух связанных между собой между ROO* и OH* радикалами. Например, липидный радикал (алкоксил) LO* индуцирует ПОЛ (перекисное окисление липидов), обладает цитотоксическим и канцерогенным действием.
Таблица 1. Названия некоторых радикалов "алкилпероксил".с липидами и являются промежуточной формой (
Формула | и молекул согласно | рекомендациям Комиссии по |
Номенклатуре Неорганической Химии | ·O– | Оксид (1-), оксид |
Структурная формула | Название радикала | O·– |
О·– | ·ОО– | О |
·ОО· | Диоксиген | |
°O·– | ·OOO– | Диоксид (1-), супероксид, диоксид |
O | Триоксиген, озон | Гидроксил |
HO· | Триоксид (1-), озонид | HO· |
HO· или ·OH | Перекись водорода | |
RO· | HOO· | Гидродиоксид, гидродиоксил |
HOOH | CHCHO· | Этоксил |
RO· | Алкоксил | CHO· |
ROOH | Апкилгидропероксид |
RO·ROO·
Алкилдиоксилпостоянно образуются в процессе жизнедеятельности организма Первичные, вторичные и третичные свободные радикалы.Первичные свободные радикалы используют свободные радикалы в качестве оружия в качестве средств защиты против бактерий, вирусов, чужеродных и переродившихся (раковых) клеток. Так, фагоциты выделяют и большое количество О (дыхательный взрыв), а затем используют против микроорганизмов и раковых клеток. При этом фагоциты сначала быстро поглощают они необходимы нашему организму, потому что только его для образования активных форм кислорода. По мнению ученых, считается нормальным, если примерно 5% веществ, образовавшихся в ходе химических реакций, — это свободные радикалы. В малом количестве микроорганизмами. Но избыток их губителен и, к сожалению, неизбежен.
при их участии иммунная система может
бороться с болезнетворными | Структура | Образуется | Таблица 2. Первичные радикалы, образующиеся в нашем |
организме | Название | НАДФН-оксидаза | Антимикробная защита |
Биологическая роль | Супероксид | ·OO– | Фактор расслабления сосудов |
Убихинол | Нитроксид | ·NO | NO-синтаза |
Вторичные радикалы, в отличие от первичных, не выполняют физиологически ·QДыхательная цепь митохондрийПереносчик электронову «полноценных» молекул, вследствие чего «пострадавшая» молекула сама становится свободным радикалом (третичным), но чаще всего полезных функций. Напротив, они оказывают разрушительное действие на клеточные
структуры, стремясь отнять электроны
Название | Структура | слабым, не способным к |
разрушающему действию. | Таблица 3. Вторичные радикалы | Fe2+3+ + HO– +·OH |
Образуется в реакции | Радикал гидроксила | Fe2+3+ + HO–+ LO· |
Это: радиация, курение, напитки с высокой окислительной способностью, хлорированная вода, загрязнение окружающей среды, окисление почвы и кислотные дожди, непомерное количество консервантов и полуфабрикатов, антибиотики и ксенобиотики, компьютеры, телевизоры, мобильники.
LO·L·свободные радикалы могут также образовываться в L· + O2 сигаретный дым, ионизированный воздух; Высокообработанная, просроченная, испорченная еда илекарства. Кроме всего этого ультрафиолетовое излучение солнца способно «выбивать» электроны из молекул нормальных процессах метаболизма, под влиянием солнечных лучей (фотолиз), радиоактивного облучения (радиолиз) и даже ультразвуков.Например, казалось бы, полезное для загара, но однако мощное - коллаген, при столкновении со свободными радикалами кислорода, становится химически активным клеток кожи и как результат «родные» молекулы превращаются в свободные радикалы. Основной белок кожи такого процесса молекулы, обладая всеми свойствами обычной молекулы коллагена, тем не менее, в силу размеров настолько, что способен связаться с другой молекулой коллагена. Образовавшиеся в результате
Рисунок 2 - Источники повреждения ДНК (DNA) свободными радикалами
менее эластичны, а их накопление
ведет к появлению морщин.организм вырабатывать адреналин и кортизол. В больших количествах Источники внутри организма:Стресс (психо-эмоциональный) также способствуют окислительному стрессу. Состояние стресса заставляет появлению свободных радикалов во всем организме.
эти гормоны нарушают нормальное протекание обменных процессов и способствуют продолговатые тельца внутри живой клетки — митохондрии, самые главные её Основными "фабриками" по производству свободных радикалов в нашем организме служат маленькие внутренние структуры клетки, и это усиливает их утечку. Со временем активных энергетические станции.Возникнув в них, радикалы повреждают оболочки митохондрий, а также другие они полностью разрушают клетку и распространяются форм кислорода становится там все больше и больше, в результате чего могут еще образовываться во многих продуктах по всему организму. Как "молекулярные террористы" они хаотично "рыщут" по всем живым клеткам и, внедряясь туда, повергают вокруг себя всё в хаос. Свободные радикалы также жиров, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, которые очень легко нашего питания, например, таких, как: кондитерские изделия длительных | |
сроков хранения, мясные продукты и |
продукты растительного происхождения. Особенно это касается факторов нам неподвластны, что-то мы и не хотим менять, но многое мы окисляются.МитохондрияМногие из вышеперечисленных просто обязаны. Реакции с участием свободных радикалов могут все же в силах изменить. Во всяком случае знать своих «врагов» в лицо мы
Рисунок 3 - Митохондриальное старение клетки
Наиболее серьезным следствием являться причиной или осложнять течение многих опасных заболеваний, таких как астма, артрит, рак, диабет, атеросклероз, болезни сердца, флебиты, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, эпилепсия, рассеянный склероз, депрессии и другие.потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по появления свободных радикалов в клетке является перекисное окисление. Перекисным его называют
Процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) является важной причиной перекисному механизму окисляются ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоят мембраны живых клеток...клеточных мембран, а также липопротеинов. Их атака кислородными радикалами приводит к накопления клеточных дефектов. Основным субстратом ПОЛ являются полиненасыщенные цепи
жирных кислот (ПНЖК), входящих в состав сопряженных двойных связей ненасыщенных жирных кислот образованию гидрофобных радикалов, взаимодействующих друг с другом.
Вначале происходит атака реагировать с О с образованием пероксильного со стороны св. радикалов (гидроксила и гидродиоксида), что приводит к появлению липидных радикалов.Липидный радикал может к появлению липидных пероксидов. Скорость этих реакций радикала, который, в свою очередь, взаимодействует с новыми молекулами ненасыщенных жирных
кислот и приводит комплексами железа гидроперекиси липидов превращаются в зависит от активности антиоксидантной системы клетки.
При взаимодействии с состоит из множества элементов, каждый из которых, да и вся активные радикалы, продолжающие цепь окисления липидов.Каждая клетка организма ней могут составлять различные мембраны, а они состоят она, окружены оболочками — мембранами. Ядро клетки также защищено мембраной. Таким образом до 80% массы клетки в наиболее легко вырывают электроны, именно, из мембран. Такое окисление называются из легко окисляющихся
жиров, очень слабо удерживающих электроны. Поэтому свободные радикалы свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в перекисным окислением липидов.Головной мозг особо чувствителен к гиперпродукции уровень липофусцина (липофусциновые гранулы образуются прежде всего из нем содержится множество ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении в мозгу повышается
Свободно-радикальное окисление не только само по деградировавших (старых) митохондрий). Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.процессы старения. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных себе вызывает старение организма. Оно усугубляет течение других возрастных заболеваний, еще более ускоряя «липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают радикалов, оказывают разрушительное воздействие и на сердечнососудистую систему: компоненты крови становятся проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного тромбоз, атеросклероз и другие заболевания. Дело в том, что окисленный холестерин низкой плотности (LDL-Cholesterin) сам не может атеросклероза существует прямая зависимость. Научные исследования показали, что у пациентов свободно-радикального окисления, поэтому он «прилипает» к стенкам сосудов, что и ведет к развитию атеросклероза. Таким образом, между активностью свободнорадикального окисления и прогрессированием людей. Таким образом, свободные радикалы во многом причастны к с инфарктом миокарда концентрация окисленного ЛПНП
(липопротеинов низкой плотности) явно выше, чем у здоровых сказано выше, кислородсодержащие свободные радикалы опасны из-за своей способности развитию таких заболеваний, как: инфаркт, инсульт, ишемия, рак, заболевания нервной и иммунной систем, кожи.Как уже было еще более сильным повреждающим действием, чем кислородсодержащие свободные реагировать с жирными кислотами. В результате образуются продукты «перекисного окисления липидов», или сокращенно «ПОЛ». Эти продукты обладают (альдегиды, перекиси, гидроксиальдегиды, кетоны, продукты распада трикарбоновых кислот) являются высокотоксичными веществами, так как сами радикалы, и некоторые из них токсичнее в тысячи раз. Промежуточные продукты распада с макромолекулами белков. Окисление липидов играет большую роль в могут усиливать процессы перекисного окисления или
вступать во взаимодействие перекисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасыщенные развитии хронических заболеваний печениТочно так же в том, что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого окисления жирные кислоты, и тогда масло прогоркает (перекиси липидов имеют горький вкус). Опасность перекисного окисления превращаются в новые радикалы. Таким образом, количество свободных радикалов, а значит, и скорость окисления являются не только
свободные радикалы, но и липидные перекиси, которые очень легко и организмах
Организмы и их лавинообразно нарастают. | Таблица 5. Уровень окисленных белков |
в разных тканях | |
фибробласты | 2.3-2.66 |
ткани | (нмоль/мг белка) |
Этот уровень составляет | |
печень | 1.9-2.4 |
скелетные мышцы | 1.6-2.42 |
ткани сильно различаются 1.5-2.5 нмоль/мг белка, и у молодых особей никогда не лимфоциты1.9-2.4на постоянном уровне? Скорость производства свободных по интенсивности метаболизма, а следовательно, и по интенсивности продукции свободных радикалов. Каким же образом превышает 3 нмоль/мг. Такой результат представляется особенно удивительным, поскольку разные организмы, а также различные постоянном уровне, необходимо, чтобы при этом радикалов в клетке зависит, прежде всего, от интенсивности дыхания. Для того, чтобы при усилении концентрация поврежденных белков в клетке поддерживается тканях и организмах происходило увеличение скорости обновления поврежденных белков. То есть скорости дыхания степень повреждения белков поддерживалась на белки по всей должны быть коррелированы.
В условиях окислительного дыхания и обновления белков в различных белковой молекулы.длине полипептидной цепи, нарушая не только первичную, но и вторичную, и третичную структуру стресса происходит окислительная модификация белков. Свободные радикалы атакуют по внешности. Кожа становится сухой, старой, обвислой. Мышцы ослабевают, утрачивая при этом
Результатом свободно-радикальной атаки на белковые соединения клетки белков, что приводит к агрегации или фрагментации хуже. Стареет целый организм, поскольку стареют все свою пружинистость (собранность). Как Вы уже догадались, то же самое организма являются резкие процессы ее старения. Это хорошо видно белковых агрегатов в клетки, в которых белок атакован свободными радикалами. Например, связанное с перекисным происходит и внутри организма, только результаты намного т.д.хрусталике глаза заканчивается его помутнением, что ведет к окислением липидов окисление белков и образование в структуре ее
4. ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК
Радикалы, образующиеся при перекисном окислении липидов (ПОЛ), также повреждают молекулы развитию диабетической и старческой катаракты и вырваться из под кода, ее свойств и даже мутации. Смутированные клетки больше ДНК. Свободно-радикальное повреждение ДНК (генетического кода клетки) приводит к изменениям свободных радикалов. Это кислота, обеспечивающая хранение и контроля и начать безсистемно размножаться, что со временем не могут выполнять свои прежние функции, поэтому они могут ДНК находится, а также об передачу генетической программы содержит полную информацию может привести к образованию раковой опухоли. ДНК, как и холестерин, является излюбленной мишенью и болезнях, к которым вы устройстве и потребностях других клеток организма. Молекулы ДНК содержат и о той клетке, в которой молекула свободных радикалов даже предрасположены.
В ряде экспериментов информацию о вашем росте, весе, цвете глаз, о вашем давлении и не защищена в большей степени, чем ядерная, так как она находится в непосредственной было показано, что митохондриальная ДНК (мтДНК) подвергается окислительному действию мтДНК. Повреждение мтДНК приводит гистонами. При взаимодействии перекиси водорода, образующейся в дыхательной близости от источников перекись водорода (HO) и кислород (O): O- + O- + 2H+ = > HO + Oактивных форм кислорода напрямую.к неправильному синтезу компонентов дыхательной цепи, вследствие усиливается утечка цепи, с ионами Fe2+ и Сu2+, которые присутствуют в митохондриальных мембранах, образуется гидроксид-радикал, который и повреждает
факторами, усугубляющими течение диабета Экспериментально доказано, что свободные радикалы могут являться как супероксид-аниона. Супероксид-анионом кислорода молекулы ДНК могут повреждаться животных картину диабета и вызывающими его
осложнения.первичными факторами, провоцирующими развитие сахарного диабета, так и вторичными в поджелудочной железе 2-го типа, у них из митохондрий поджелудочной железы В других экспериментальных исследованиях, чтобы воссоздать у свободных радикалов ведет подопытных животных наблюдалась массовая гибель бета-клеток и развивалась
удаляли белок фратаксин. Фратаксин нейтрализует свободные радикалы в митохондриях. При его удалении физиологически необходимых функций. Вызываемые ими патогенные к образованию вторичных радикалов с высокой картина диабета 2-го типа.Итак, подведем итог. Чрезвычайная интенсивность синтеза живом организме собственные
изменения называются — оксидативный стресс.
Вторичные радикалы
реактивностью и они, в отличие от первичных радикалов, уже не выполняют все же постоянно средства защиты от избытка свободных радикалов Вторичные радикалыПрирода заложила в три новых и проскальзывают отдельные радикалы, которые не успели вступить во взаимодействие и природная система достаточно хорошо работает. Однако через нее радикала образуется три, из трех — 9, затем 27 и еще одна органическая перекись, которая тут же с антиокислительными ферментами. Тогда из одного свободного радикала образуется После такой атаки т.д. Образуется мощная свободно-радикальная лавина, которая циркулирует в организме, повреждая на своем распадается на еще
два радикала. Получается, что из одного восстановления. С этого момента клетка, конечно, может восстановиться, но может и вновь повреждаться налетевшей пути все больше клеточных мембран.длительном пребывании на все клетки организма находятся в непрерывно лавиной. Если радикалов много, и лавины большие, то получается, что частота повреждений
клеток становится больше, чем скорость их соединения овощей (Reddy, 1999).радикалов возрастает (особенно при инфекционных НаименованиеБиологическое действиеОвощные культурыВитаминыПовышение иммунитета, предупреждение рака, снижение оксидантного стрессаВсе известные овощиФлавоноиды
Антиоксидантная защита, защита от рака и кардиологических заболеванийВсе известные овощи, особенно лук репчатыйКаротиноидыИсточник витамина А, антиоксиданты, антиканцерогенное действиеВсе оранжево-красные и темно-зеленые овощиих мощной системой защиты — антиоксидантной системой. Отсюда и вытекает вывод: бороться со свободными радикалами нужно несколькими путями: с помощью препаратов - "ловушек", нейтрализующих уже имеющиеся свободные радикалы, а также внешних антиоксидантных средств, препятствующих образованию свободных радикалов.Антиоксиданты — это молекулы, которые способны блокировать
реакции свободнорадикального окисления, восстанавливая разрушенные соединения. Когда антиоксидант отдает свой электрон окислителю и прерывает его разрушительное шествие, он сам окисляется и становится неактивным. Для того чтобы вернуть его рабочее состояние, его надо снова восстановить. Поэтому антиоксиданты, как опытные оперативники, обычно работают парами или группами, в которых они Крыса <12 месяцевЧеловек <30 летмогут поддержать окисленного товарища и быстро восстановить его. Например, витамин С восстанавливает витамин Е, а глютатион восстанавливает
КАК РАБОТАЮТ АНТИОКСИДАНТЫ
витамин С.И происходящие в клетке естественные процессы, и внешние факторы вроде выкуренной сигареты или солнечного ожога приводят к тому, что в организме образуется избыточное количество
свободных радикалов.Когда молекула теряет электрон (этот процесс называется окислением), она становится реакционно-способным свободным радикалом с электроном, у которого нет пары. Свободный радикал (СР) пытается украсть электрон у ближайшей молекулы, чтобы восстановить нарушенный баланс. Запущенный процесс может повлечь образование другого СР и вызвать цепную реакцию, которая способна повредить различные компоненты клетки, включая ДНК. Это, в свою очередь, чревато серьезными проблемами — от ослабления иммунной системы до развития
рака.Рис. 4. Молекула антиоксиданта способна нейтрализовать СР, отдав ему один из своих электронов и не требуя ничего взамен. В отличие от СР она остается
стабильной, перераспределяя собственные электроны.Весьма эффективные антиоксидантные кооперативы содержатся в растениях. Это растительные полифенолы или биофлавоноиды, которые сообща очень эффективно борются со свободными радикалами. Наиболее мощными антиоксидантными системами обладают растения, которые могут расти
в суровых условиях, — облепиха, сосна, кедр, пихта и другие.Каждая клетка способна уничтожать избыток свободных радикалов. Для этого существуют специальные ферментные системы, представляющие внутреннюю часть антиоксидантной системы. Если она устраняет все возникшие радикалы — все в порядке, но если их возникает гораздо больше нормы, то часть из них остается ещё не обезвреженными. Поэтому важна также и внешняя часть антиоксидантной системы — антиоксиданты, получаемые с пищей. Следует отметить, что пробиотики являются универсальными пищевыми добавками, способствующими продуцированию как антиоксидантных ферментов, так и антиоксидантов
ФЕРМЕНТНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ
неферментной природы - витамины, аминокислоты.• АНТИОКСИДАНТЫ — это биологически активные вещества (БАВ), блокирующие реакции СРО (свободно-радикального окисления) и восстанавливающие окисленные соединения. Антиоксиданты бывают ферментативной
природы (ферменты, продуцируемые клетками организма, в т.ч. микроорганизмами) и неферментные.• ФЕРМЕНТЫ (или энзимы) — это как правило белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, которые способны многократно ускорять химические реакции, происходящие в живых
системах.• АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ катализируют реакции, в результате которых токсичные свободные радикалы и перекиси превращаются в безвредные соединения. При этом сами ферменты выходят из реакции химически совершенно
устойчивыми, т.е. не изменяясь.Ферментные антиоксиданты – это ферменты, которые вырабатываются самим организмом (его клетками), а также его микробиомом (в частности, присутствующими в кишечнике
пропионовокислыми бактериями).Действие ферментов абсолютно точно зашифровано в их названии – ферменты или энзимы (от лат. fermentum, англ. ensimo — закваска и ζ?μη, zyme — дрожжи) — закваска, дрожжи, т.е. вещества играющие роль
катализаторов.Ферменты ускоряют химические реакции во многие тысячи или даже десятки тысяч раз. Они подсоединяются к участникам химических реакций, отдают им свою энергию, ускоряют эти реакции, а потом снова выходят из реакции Поэтому, когда уровень свободных
солнце, во вредном производстве и т.п.), возрастает и потребность организма в дополнительных антиоксидантах, которые действуют как ловушки для свободных
радикалов.Если лавину окисления не остановить, то может погибнуть весь организм. Именно это и происходило бы со всеми живыми организмами в кислородной среде, если бы природа
не позаботилась снабдить Поскольку перекись водорода HO, также является радикалом и оказывает повреждающее действие, в клетке происходит ее постоянная инактивация
ферментом каталазойФерменты кишечных бактерий. Очень важную роль в организме играют антиокислительные ферменты некоторых, присутствующих в ЖКТ, бактерий. Так, супероксиддисмутаза (СОД) и каталаза, продуцируемые пропионовокислыми бактериями (ПКБ) образуют антиоксидантную пару, которая борется со свободными радикалами кислорода, не давая им возможности запустить процессы цепного окисления. Пероксидаза обезвреживает липидные перекиси, обрывая тем самым цепное перекисное окисление
липидов.Каталаза и СОД защищают клетки от экзогенных и эндогенных окислительных стрессов, нейтрализуя свободные кислородные радикалы. Ферментативные антиоксиданты супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и пероксидаза, подуцируемые ПКБ и участвующие в нейтрализации свободных радикалов, составляют т.н. антиоксидантную ферментную систему
микроорганизмов.СОД, каталаза и пероксидазы обеспечивают более эффективную антиоксидантную защиту организма по сравнению с
другими антиоксидантами.Итак, каждая клетка человеческого организма обладает собственной
ферментной антиоксидантной защитой. Для примера предлагаем
рассмотреть свойства глутатионпероксидазы:Однако, если защита ослабевает, неплохо было бы иметь запас АОФ
из других источников. Но даже несмотря такую мощную антиоксидантную защиту, свободные радикалы всё же ещё могут оказывать достаточно разрушительное воздействие на биологические ткани и, в частности, на кожу. Причиной этого являются факторы, которые резко усиливают продукцию свободных радикалов, что и приводит к перегрузке антиоксидантной системы и окислительному стрессу (рис. 2). Однако и их можно ослабить, если возвести в разряд системы использование современных антиокислительных средств и регулярно употреблять в пищу продукты, богатые противоокислительными соединениями, в т.ч. пробиотические продукты функционального питания на основе пропионовокислых и бифидобактерий с доказанной антиоксидантной
и антимутагенной активностью.Способность некоторых пробиотических бактерий к продукции антиокислительных ферментов, делает данные микроорганизмы самыми перспективными из всех средств борьбы со свободными радикалами, в т.ч. в плане снижения геннотоксического действия ультрафиолетовых лучей и радиации. А благодаря их антимутагенной активности, снижаются риски возникновения мутагенеза, который может быть спровоцирован свободными радикалами посредством разрушения ДНК. К тому же, многие пробиотические микроорганизмы являются продуцентами других антиоксидантных веществ - аминокислот (метионин, цистин), витаминов (ниацин (PP), С, K). О некоторых из них будет сказано
ниже.Было отмечено, что помимо антиоксидантов - ферментов, существует ряд веществ иного происхождения, способных блокировать реакции свободно-радикального окисления и восстанавливающих окисленные соединения. Кроме того, для нормального синтеза антиокидантных ферментов, речь о которых шла выше, важно потреблять достаточное количество минералов и витаминов: марганец важен для синтеза супероксиддисмутазы в митохондриях, где продуцируется большая часть свободных радикалов, витамиин С необходим для синтеза каталазы, а производство глутатиона невозможно без пиридоксина
(витамин В6), селена и серы.Антиоксидантными свойствами в организме обладают токоферолы, каротиноиды, аскорбиновая кислота, антиокислительные ферменты, женские половые гормоны, коэнзим Q, тиоловые соединения (содержащие серу), белковые комплексы, витамин К и др. Серосодержащие аминокислоты метионин и цистин, продуцируемые пропионовокислыми бактериями, являются тоже антиокислителями. Например, аминокислота Цистин – мощный антиоксидант, в ходе метаболизма которого образуется серная кислота, связывающая токсичные металлы и разрушительные свободные радикалы. В некоторых отзывах о цистине подтверждается, что данная аминокислота в терапевтических дозах защищает от воздействия радиации и рентгеновских лучей. Вещество запускает очистительные процессы в организме при воздействии на
него загрязненного воздуха, химикатов...К неферментативным антиоксидантам можно отнести следующие
вещества:
• водорастворимые витамины: С, РР;
химически совершенно не
изменяясь.Известными человеческими ферментами – антиоксидантами являются белки-катализаторы: Супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и глутатионпероксидазы. Они катализируют реакции, в результате которых токсичные свободные радикалы и перекиси превращаются в безвредные соединения.• Супероксиддисмутаза (СОД) является одним из главных ферментов антиоксидантной системы. Супероксиддисмутаза катализирует реакцию взаимодействия двух супероксидных радикалов (O-) друг с другом, превращая токсичный супероксидный радикал O- в менее токсичную пищевые добавки с селеном, в том числе селенсодержащие препараты пробиотики "Селенпропионикс" и "Селенбифивит", успешно усиливают антиоксидантную
защиту организма.И витамины также являются предшественниками молекул, играющих важную роль в окислительно-восстановительных реакциях в клетках. Например, ниацин (витамин В3 или PP) может способствовать антиоксидантному и метаболическому эффекту в качестве ферментного кофактора. Ниацин в организме человека превращается в никотинамид, который входит в состав коферментов некоторых дегидрогеназ: никотин-амид-аденин-динуклеотида (НАД) и никотин-амид-аденин-динуклеотид-фосфата (НАДФ). В данных молекулярных структурах никотинамид выступает в роли донора и акцептора электронов и участвует в жизненно важных окислительно-восстановительных реакциях. Ниацин участвует также в репарации ДНК, т.е. в исправлении ее химических повреждений и разрывов. Т.е. этот витамин задействован в восстановлении генетического ущерба (на уровне РНК и ДНК), нанесенного клеткам организма лекарствами, мутагенами, вирусами и др. физическимии и химическими
агентами.Антиоксиданты с успехом применяются при лечении целого ряда заболеваний. Самыми известными из антиоксидантов являются витамины С, Е, В, А. Они представляют собой
антиоксиданты, вводимые извне, так называемые неферментные.Антиоксиданты неферментного происхождения разделяются на жирорастворимые и водорастворимые. Водорастворимые антиоксиданты защищают ткани, жидкостные по своей природе, а жирорастворимые — ткани, основанные на липидах. В таблице перечислены самые известные неферментные
антиоксиданты: | Наименование антиоксиданта |
Функция антиоксиданта | Витамин А, каротиноидыЯвляется одним из важнейших липофильным антиоксидантом, реализующим свой потенциал в липидных мембранах клеток.У лиц с низким потреблением каротина (менее 5 мг в день) риск заболеть раком |
повышается в 1,5-3 раза | Витамин СНейтрализует свободные радикалы и восстанавливает израсходованный на это антиоксидантный потенциал витамина Е.Хронический дефицит угнетает |
работу иммунной системы, ускоряет развитие атеросклероза, повышает онкологический риск. | Витамин ЕОдин из важнейших жирорастворимых антиоксидантов, проявляющий свое действие в клеточной мембране. Особое строение витамина Е позволяет ему легко отдавать электрон свободным радикалам, восстанавливая их до стабильных продуктов.При длительном хроническом дефиците витамина повышается риск развития злокачественных |
опухолей, атеросклероза, СС-заболеваний, катаракты, артритов, ускоряются процессы старения. | МарганецВходит в состав марганец-зависимой супероксиддисмутазы, защищающей митохондрии (основные энергетические станции) клеток от окислительного |
стресса. | Медь и цинкОбразуют активный центр незаменимого антиоксидантного фермента – (Zn,Cu) – супероксиддисмутазы, играющей важную роль в прерывании свободнорадикальных каскадных реакций. Цинк входит в состав фермента, защищающего ДНК клеток |
от свободных радикалов. | СеленНеобходим для эффективной работы глутатионпероксидазы – одного из важнейших ферментов эндогенной антиоксидантной системы человека. Он входит в состав активного центра |
этого фермента. Биофлавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератрол | и др.)Механизмы действия биофлавоноидов различны: они могут действовать как ловушка для образовавшихся свободных радикалов; подавлять образование свободных радикалов за счет непосредственного предотвращения протекания какого-либо процесса или реакции в организме (ингибирование ферментов, энзимов), способствуют выведению токсических |
веществ (особенно тяжелых металлов).Защитные соединения с антиоксидантными свойствами расположены в органеллах, внутриклеточных компонентах на всех важнейших уровнях защиты. В целом все эти факторы нарушают • другие соединения: аминокислоты цистин, пролин, метионин, глутатион, различне хелаты;• микроэлемент селен.Следует подчеркнуть, что в живых
системах все вещества в определенной степени взаимодействуют между собой, оказывая друг на друга различное влияние. Так, для нормальной работы упомянутого выше антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы необходим
микроэлемент Селен, который участвует в его образовании, а глутатионперокидаза, в свою очередь, защищает клетки от | токсического действия перекисей, тем самым сохраняя | |
их жизнеспособность. Поэтому пища или | Внешние | Витамины С, А, Е, В и др. |
Митохондрии | Курение | Каротиноиды |
Фагоциты | Радиация | Коэнзим Q10 |
Ксантиноксидаза | УФ-излучение | Селен, медь, цинк и др. |
Пероксисомы | Загрязнение окр. среды | В составе ферментов (глутатионпероксидазы, СОД, каталазы) |
Воспаление | Лекарства | Полифенолы |
Реакции с Fe2+ или Cu+ | Алкоголь | Антоцианы |
Метаболизм арахидоновой кислоты | Стрессы | Флавоноиды |
Старение | Кислотные дожди | Глутатион |
Растворители | Мочевая кислота |
Рис. 5. "Весы жизни"
Очевидно, что для сохранения здоровья в организме необходимо равновесие между процессами окисления и восстановления, то есть между оксидантами и антиоксидантами (рис. 5). В эпоху глобального экологического кризиса наш организм вышел из зоны равновесия. Левая чашка весов постоянно перевешивает, и именно она определяет так называемый «оксидантный стресс».
Аскорбиновая кислота или витамин С является наиболее известным водорастворимым антиоксидантом. В настоящее время все исследователи единодушны в том, что низкая концентрация витамина С в тканях — это фактор риска сердечнососудистых заболеваний. Аскорбиновая кислота уменьшает концентрацию «плохих» холестеринов и увеличивает концентрацию «хороших», снимает артериальные спазмы и аритмии, предотвращает образование тромбов.
Аскорбиновая кислота играет ведущую роль в метаболизме железа в организме, восстанавливая Fe3+ в Fe2+. Организм человека усваивает только двухвалентное железо (Fe2+), а трехвалентное железо не только не усваивается, но и приносит много вреда, провоцируя реакции перекисного окисления липидов. Витамин С усиливает действие витамина Е, который охотится за свободными радикалами в клеточных мембранах, в то время как сам витамин С атакует их в биологических жидкостях.
За 1 секунду витамин С ликвидирует 10 молекул активного гидроксила или 10 молекул супероксидного анион-радикала кислорода. Антиоксидантом аскорбиновая кислота является потому, что она активный восстановитель, обладающий способностью «ловить» свободные радикалы. Витамин С нейтрализует также окислители, поступающие с загрязненным воздухом (NO, свободные радикалы сигаретного дыма), редуцирует канцерогены. Наш организм не вырабатывает витамин С и не накапливает его и поэтому всецело зависит от его поступления извне.
Так или иначе, принцип антиоксидантного воздействия на организм указанных веществ одинаков. Теперь нам известно, что вещества "ловушки" свободных радикалов способны вступать в реакцию с ними и надёжно разрушать их, при этом не образуя новые источники для появления свободных радикалов. Ярчайшим представителем подобного класса "ловушек" являются живые "биофлавоноиды" в растениях, которые обладают исключительно естественной способностью связывать свободные радикалы.
См. также:
По разнообразию соединений антиоксидантного действия и широте их биологического эффекта на здоровье человека растения являются бесспорными лидерами среди внешних неферментных источников антиоксидантов. В таблице 7 приведены лишь некоторые примеры важнейших биологически активных соединений овощей, обладающих антиоксидантным действием.
Табл. 7. Важнейшие биологически активные равновесие между так
называемым оксидантным стрессом, вызываемым активными формами | кислорода и азота, и естественной защитой | организма. |
Перечисленные выше соединения, так называемые антиоксиданты, не дают окисляться | жизненно важным компонентам | тела: белкам, жирам, ДНК, РНК, – за счет собственного |
окисления. К ним относятся | водо- и жирорастворимые витамины, каротиноиды, многие микроэлементы, специфические ферменты, полифенолы, антоцианы, флавоноиды и др. Все эти соединения характерны для растений. | Источники активных форм |
кислорода | Антиоксидантная защита организма | Внутренние |
Фитостерины | Регулирование метаболизма холестерина, предупреждение атеросклероза | Соя |
Аллилсульфиды | Антибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторное | Все растения рода Allium (луки, чеснок) |
Эфирные масла | Антибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторное | Эфиромасличные культуры |
Аллилгликозиды | Антиканцерогенное | Капустные культуры |
Пищевые Волокна | Нормализация микрофлоры кишечника, защита от атеросклероза и рака | Все овощные культуры, соя, фасоль, бобы |
Соединения Селена | Антиканцерогенное, иммуномодулирующее, антиоксидантное | Астрагалы, луковые |
Соединения цинка | Нормализация обмена веществ | Многолетние луки |
Проведенные в Бостонском Универститете в США исследования о качественном наличии антиоксидантов в различных продуктах питания, позволили создать две сводные таблицы содержания антиоксидантов в продуктах - они приведены ниже - рассмотрите их внимательно.
Продукты питания | Антиоксидантная способность / грамм | Продукты питания | Антиоксидантная способность / грамм |
Пять лучших ягод и фруктов: | Пять лучших орехов: | ||
Клюква | Пеканы | ||
Черника (дикорос) | Грецкий орех | ||
Чёрная слива | Фундук, лесной орех | ||
Слива (тип не указан) | Фисташки | ||
Черника (культивируемая) | Миндаль | ||
Пять лучших овощей: | Пять лучших специй: | ||
Маленькая красная фасоль | Гвоздика | ||
Обычная красная фасоль | Молотая корица | ||
Фасоль (разный цвет) | Душицы лист | ||
Артишоки | Куркума | ||
Чёрные бобы | Сушёная петрушка |
Таблица 9 - Антиоксиданты в 10 лучших продуктах антиоксидантных единиц на 100 грамм
Фрукты: | Овощи: | ||
Чернослив | Капуста | ||
Изюм | Шпинат | ||
Черника | Брюссельская капуста | ||
Ежевика | Ростки люцерны | ||
Земляника | Брокколи (цветки) | ||
Малина | Свёкла | ||
Слива | Красный перец | ||
Апельсины | Лук | ||
Виноград красный | Зерно | ||
Вишня | Баклажан |
Обратите внимание, что при равном количестве антиоксидантов мы съедаем (или можем съесть) обычно разное количество каждого продукта. Кроме того, очень важно смотреть на калорийность продуктов. К примеру, количество антиоксидантов в черносливе одно из самых больших, но и калорийность его высока - им лучше сильно не злоупотреблять, а есть вместо конфет, булочек и т.п.
Ещё раз отметим: антиоксиданты обезвреживают свободные радикалы, которые, в свою очередь, являются одной из главных причин старения и множества дегенеративных болезней.
На заметку
БИОАНТИОКСИДАНТ
Тезисы докладов Международной конференции
практическому применению антиоксидантов