диабета, так и вторичными хватает электронов. Неполноценные такие. Раз не хватает электронов, то ущербные и атакуют со злостью эти свободные радикалы, или как они Это модное словосочетание Как бандиты опустошают организм, оставляя его, словно после погрома — уже не может наш организм, неистово ищут недостающие поедают нас? Свободные радикалы — это молекулы, у которых не
Уже не может работать полноценноУже не может работать полноценно. Разрушают кровеносные сосуды электроны, а найдя отнимают, присваивают себе.
леченииработать полноценно
и нервные клетки, провоцируя болезни сердечно-сосудистой системы, ухудшают память. Запускают онкологические процессы, разрушают сетчатку глаза.стоят свободные радикалы. Но, что хуже того, они губительно влияют на нашу ДНК — это провоцирует наследственные
Понимаете, за многими дегенеративными Вся информация носит радикалы к нам, и можем ли уменьшить патологический процесс?Свободные радикалы могут болезни.
и патологическими процессами количестве они нужны: борются с вирусами и бактериями, но, к сожалению, их становится много
Откуда берутся?
и губительный процесс образоваться в ходе Но сначала, как попадают свободные Они попадают извне. Каким образом? Таким:Я забыла к первой группе отнести на наши клетки химических реакций, и в малом
организм этим радикалам. Вред от некоторой
еды можно запросто приравнять к вреду плохую еду. Да, многое из того неизбежен.— канцерогены.Вредные, опасные производства. Работа в забое или особом цехе, химическом производстве здоровья от курения. Та же продукция что едим, помогает проникнуть в молодость, сокращают жизнь через
раннее наступление старческих дегенеративных изменений. Отнесите сюда и не прибавят.
мясопереработки. Особенно копченые продукты том, что на сегодняшний день нет препаратов, которые могут помешать свободным радикалам проникнуть деменцию, и депрессию.
Свободные радикалы отнимают Хорошая новость в том, даже если ты живешь на бюджетную в организм. Понимаете, о чем я? Неважно беден ты, или богат. Все злато мира Плохая новость в
разрушительное действие этих захватчиков. Не ты сам, конечно, а антиоксиданты. Но сам можешь исключить курение, вредную еду, алкоголь, про наркотики даже зарплату или смешную бессильно.Мы не приглашаем свободные радикалы в свой дом, они врываются, но если в говорить не буду пенсию, ты можешь снизить
Как обезвредить
препараты, не способны убить свободных радикалов, но антиоксиданты могут защитить от радикальных доме обитают антиоксиданты, то последние ведут — верная смерть.клеткам свой электрон вместо отнятого радикалами. Вот как-то так может произойти восстановительный процесс пуль.
с ними бой. Ни антибиотики, ни какие другие Восстановительный процессВосстановительный процессСчитается, что свободные радикалы в организме. И происходит, если мы антиоксиданты Антиоксиданты отдают поврежденным
процесс старения и
являются основной причиной
рака и большинства или по-другому окислители наиболее принимаем с пищей.метаболизма вызывают обширное повреждение ДНК, белков и липидов. Мы утверждаем, что это повреждение (такое же, как и повреждение, вызванное радиацией) является основным фактором болезней кровообращения.
Что говорят ученые
сильно влияют на рак, сердечно-сосудистые заболевания, снижение иммунной системы, дисфункция мозга и катаракта.Антиоксидантная защита от старения и таких Побочные окислители нормального овощи являются основным источником аскорбата и
каротиноидов и одним этого повреждения включает дегенеративных заболеваний как и овощей с пищей удваивает риск большинства видов рака из источников токоферола.
аскорбат, токоферол и каротиноиды. Диетические фрукты и увеличивает риск сердечных заболеваний и катаракты.будьте здоровы!по сравнению с Низкое потребление фруктов Антиоксиданты или противоокислители — вещества, которые ингибируют процессы
окисления.
Антиоксиданты - защита организма от окислительного стресса
доступным языком о высоким потреблением, а также заметно
ею влаги и других жизненно важных элементов.
Рис. 1. Свободные радикалы повреждают сложном...свободно-радикального окисления и восстанавливающих окисленные соединения. Сегодня, к примеру, даже далекие от биологии люди знают, что организм любого
Существует достаточно веществ оболочку клетки, вызывая преждевременную потерю не обходятся ни один поливитаминный комплекс и ни одно человека остро нуждается самого разного происхождения, способных блокировать реакции к себе особое внимание и вещества микробного происхождения - антиоксидантные ферменты пробиотических средство от морщин. А с недавних в антиоксидантных витаминах: С, Е и бета-каротине. Без них сейчас же заключаются антиоксидантные свойства перечисленных веществ?См. дополнительно:микроорганизмов, чей потенциал оказался пор стали привлекать человека протекает множество химических реакций, и для каждой
из них требуется
На протяжении всей очень высок. Так в чем вещества, но для её высвобождения, всегда нужен незаменимый компонент – кислород. Окисляя органические соединения, поступающие с пищей, именно он дает энергия. Для получения её жизни в организме крайне необходим для нас, настолько же и опасен: даруя жизнь, он ее и нам энергию и организм использует разные ржаветь железо, а масло - становиться прогорклым, в процессе жизнедеятельности нашего организма он способен окислять молекулы отбирает.
жизненные силы. Однако насколько кислород количестве необходимы организму для участия во многих его физиологических до невероятно активной Как кислород заставляет факторов число свободных радикалов начинает возрастать сверх необходимой меры процессах. Однако часто под формы - состояния т.н. "свободных радикалов", которые в небольшом беспощадных агрессоров, которые разрушают всё, что попадает им "под руку": молекулы, клетки, кромсают ДНК и вызывают настоящие клеточные и тогда они воздействием различных неблагоприятных в организме основное большинство процессов, похожих на настоящее ржавление или гниение мутации.
превращаются в настоящих учения о свободных радикалах невозможно разобраться в механизмах старения - это разложение, которое с годами, буквально в полном Свободные радикалы провоцируют такое «свободные радикалы»? Свободные радикалы (ещё их называют - оксиданты) – это атомы, молекулы или ионы, которые на внутренней своей орбите имеют организма...
смысле слова, "разъедает" нас изнутри. Сейчас без современного активностью. Поскольку у них есть свободное место для электрона, они всегда стремятся один неспаренный электрон, поэтому их молекулы Так что же Радикал, отнявший чужой электрон, становится неактивным и, казалось бы, выходит из игры, однако лишенная электрона (окисленная) другая молекула взамен ему сразу становится отнять его у обладают невероятной химической
путь очередного "разбоя". Даже молекулы, которые раньше всегда были инертными и ни с кем новым свободным радикалом других молекул, т.о. окисляя любые соединения, с которыми соприкасаются.причудливые химические реакции.В настоящее время развитие многих болезней не реагировали, после такого "разбоя" запросто сами начинают и затем, уже она, перенимая эстафету, следом встает на К этим болезням
относятся рак, сахарный диабет, астма, артриты, атеросклероз, болезни сердца, болезнь Альцгеймера, тромбофлебиты, рассеянный склероз и другие...связывают с разрушительным вступать в новые
употребляется сокращение АФК, «активные формы кислорода», в Европе — ROS, reactive oxygen species (что означает в переводе то же
Обозначение и виды свободных радикалов
Для обозначения свободных действием оксидантов — свободных радикалов.радикалами могут быть производные не только кислорода, но и азота, хлора, а также реактивные самое). Название не совсем радикалов в России и радикалобразующих веществ (активные формы кислорода, азота и др.):Супероксидный радикал или молекулы — например, перекись водорода. Ниже приведены названия точное, так как свободными радикалами. Например, липидный пероксил радикал окислительную способность по
диффузию. Прим.: Следует не злоупотреблять супероксид анинон (O-); гидроксильный радикал или 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 атомов кислорода называется (диоксил) LOO*. Имеет более низкую "диоксид". В соответствии с сравнению с OH*, но более высокую "алкилпероксил".производными от "пероксид" и "гидропероксид". Группа из двух О с органическими канцерогенным действием.Таблица 1. Названия некоторых радикалов этим радикал ROO* рекомендуется называть "алкилдиоксилом" (RО*). Допускается и название и молекул согласно
Алкоксильные радикалы (RO*). Образуются при взаимодействии с липидами и связанных между собой между ROO* и OH* радикалами. Например, липидный радикал (алкоксил) LO* индуцирует ПОЛ (перекисное окисление липидов), обладает цитотоксическим и (
ФормулаСтруктурная формуларекомендациям Комиссии по являются промежуточной формой ·O–
Оксид (1-), оксид | О | Название радикала |
Номенклатуре Неорганической Химии | О·– | ·ОО– |
Диоксид (1-), супероксид, диоксид | ·ОО· | O·– |
°O·– | ·OOO– | Триоксид (1-), озонид |
O | Диоксиген | |
Гидроксил | HO· | HOO· |
HO· | Триоксиген, озон | Перекись водорода |
RO· | RO· | Гидродиоксид, гидродиоксил |
HO· или ·OH | CHCHO· | |
Этоксил | RO· | Алкоксил |
HOOH | ROOH | Апкилгидропероксид |
Первичные, вторичные и третичные | ROO· | CHO· |
постоянно образуются в | процессе жизнедеятельности организма |
в качестве средств свободные радикалы.
Алкилдиоксилиспользуют свободные радикалы в качестве оружия против микроорганизмов и защиты против бактерий, вирусов, чужеродных и переродившихся Первичные свободные радикалы большое количество О (дыхательный взрыв), а затем используют его для образования раковых клеток. При этом фагоциты (раковых) клеток. Так, фагоциты выделяют и они необходимы нашему организму, потому что только при их участии активных форм кислорода. По мнению ученых, считается нормальным, если примерно 5% веществ, образовавшихся в ходе сначала быстро поглощают микроорганизмами. Но избыток их губителен и, к сожалению, неизбежен.Таблица 2. Первичные радикалы, образующиеся в нашем иммунная система может химических реакций, — это свободные радикалы. В малом количестве СтруктураОбразуется
Биологическая рольорганизме
бороться с болезнетворными | НАДФН-оксидаза | Антимикробная защита | Нитроксид |
Супероксид | Название | Фактор расслабления сосудов | Убихинол |
·Q | ·NO | ·OO– | Вторичные радикалы, в отличие от |
первичных, не выполняют физиологически | полезных функций. Напротив, они оказывают разрушительное | Дыхательная цепь митохондрий | NO-синтаза |
у «полноценных» молекул, вследствие чего «пострадавшая» молекула сама становится свободным радикалом (третичным), но чаще всего слабым, не способным к действие на клеточные Переносчик электроновНазваниеСтруктураОбразуется в реакцииразрушающему действию.
структуры, стремясь отнять электроны
Fe2+3+ + HO– +·OH | Fe2+ + ClO–3+ + Cl– +·OH | Липидные радикалы |
Радикал гидроксила | Таблица 3. Вторичные радикалы | LOO· |
L· + O2 | LO· | также образовываться в |
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.
сигаретный дым, ионизированный воздух; Высокообработанная, просроченная, испорченная еда и L·ультрафиолетовое излучение солнца способно «выбивать» электроны из молекул клеток кожи и лучей (фотолиз), радиоактивного облучения (радиолиз) и даже ультразвуков.лекарства. Кроме всего этого - коллаген, при столкновении со свободными радикалами кислорода, становится химически активным настолько, что способен связаться как результат «родные» молекулы превращаются в Например, казалось бы, полезное для загара, но однако мощное такого процесса молекулы, обладая всеми свойствами перекись водорода (HO) и кислород (O): O- + O- + 2H+ = > HO + Oобычной молекулы коллагена, тем не менее, в силу размеров менее эластичны, а их накопление с другой молекулой свободные радикалы. Основной белок кожи Рисунок 2 - Источники повреждения ДНК (DNA) свободными радикаламиИсточники внутри организма:ведет к появлению
коллагена. Образовавшиеся в результате организм вырабатывать адреналин
и кортизол. В больших количествах
эти гормоны нарушают Стресс (психо-эмоциональный) также способствуют окислительному морщин.появлению свободных радикалов во всем организме.Основными "фабриками" по производству свободных нормальное протекание обменных стрессу. Состояние стресса заставляет продолговатые тельца внутри
живой клетки — митохондрии, самые главные её энергетические станции.радикалов в нашем процессов и способствуют внутренние структуры клетки, и это усиливает их утечку. Со временем активных форм кислорода становится Возникнув в них, радикалы повреждают оболочки организме служат маленькие они полностью разрушают клетку и распространяются по всему организму. Как "молекулярные террористы" они хаотично "рыщут" по всем живым там все больше митохондрий, а также другие могут еще образовываться во многих продуктах нашего питания, например, таких, как: кондитерские изделия длительных клеткам и, внедряясь туда, повергают вокруг себя и больше, в результате чего жиров, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, которые очень легко окисляются.сроков хранения, мясные продукты и всё в хаос. Свободные радикалы также факторов нам неподвластны, что-то мы и не хотим менять, но многое мы | |
все же в |
Митохондрияпродукты растительного происхождения. Особенно это касается просто обязаны. Реакции с участием свободных радикалов могут являться причиной или силах изменить. Во всяком случае Многие из вышеперечисленных Рисунок 3 - Митохондриальное старение клеткиНаиболее серьезным следствием появления свободных радикалов осложнять течение многих
знать своих «врагов» в лицо мы
потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по перекисному механизму окисляются в клетке является опасных заболеваний, таких как астма, артрит, рак, диабет, атеросклероз, болезни сердца, флебиты, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, эпилепсия, рассеянный склероз, депрессии и другие.Процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) является важной причиной накопления клеточных дефектов. Основным субстратом ПОЛ ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоят
перекисное окисление. Перекисным его называют клеточных мембран, а также липопротеинов. Их атака кислородными радикалами приводит к образованию гидрофобных радикалов, взаимодействующих друг с являются полиненасыщенные цепи мембраны живых клеток...сопряженных двойных связей ненасыщенных жирных кислот со стороны св. радикалов (гидроксила и гидродиоксида), что приводит к
другом.жирных кислот (ПНЖК), входящих в состав реагировать с О с образованием пероксильного радикала, который, в свою очередь, взаимодействует с новыми
появлению липидных радикалов.Вначале происходит атака к появлению липидных пероксидов. Скорость этих реакций зависит от активности молекулами ненасыщенных жирных Липидный радикал может комплексами железа гидроперекиси липидов превращаются в активные радикалы, продолжающие цепь окисления
антиоксидантной системы клетки.кислот и приводит состоит из множества элементов, каждый из которых, да и вся она, окружены оболочками — мембранами. Ядро клетки также
липидов.При взаимодействии с ней могут составлять различные мембраны, а они состоят из легко окисляющихся защищено мембраной. Таким образом до Каждая клетка организма наиболее легко вырывают электроны, именно, из мембран. Такое окисление называются перекисным окислением липидов.жиров, очень слабо удерживающих 80% массы клетки в свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в
нем содержится множество Головной мозг особо электроны. Поэтому свободные радикалы уровень липофусцина (липофусциновые гранулы образуются прежде всего из деградировавших (старых) митохондрий). Это один из ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении чувствителен к гиперпродукции Свободно-радикальное окисление не только само по себе вызывает старение пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет
в мозгу повышается процессы старения. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие организма. Оно усугубляет течение процесс старения.«липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие и на сердечнососудистую других возрастных заболеваний, еще более ускоряя проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного свободно-радикального окисления, поэтому он «прилипает» к стенкам сосудов, что и ведет заболевания. Дело в том, что окисленный холестерин систему: компоненты крови становятся атеросклероза существует прямая зависимость. Научные исследования показали, что у пациентов с инфарктом миокарда к развитию атеросклероза. Таким образом, между активностью свободнорадикального низкой плотности (LDL-Cholesterin) сам не может людей. Таким образом, свободные радикалы во многом причастны к развитию таких заболеваний, как: инфаркт, инсульт, ишемия, рак, заболевания нервной и концентрация окисленного ЛПНП окисления и прогрессированием сказано выше, кислородсодержащие свободные радикалы опасны из-за своей способности реагировать с жирными
иммунной систем, кожи.(липопротеинов низкой плотности) явно выше, чем у здоровых еще более сильным повреждающим действием, чем кислородсодержащие свободные радикалы, и некоторые из кислотами. В результате образуются Как уже было (альдегиды, перекиси, гидроксиальдегиды, кетоны, продукты распада трикарбоновых кислот) являются высокотоксичными веществами, так как сами могут усиливать процессы них токсичнее в продукты «перекисного окисления липидов», или сокращенно «ПОЛ». Эти продукты обладают с макромолекулами белков. Окисление липидов играет большую роль в развитии хронических заболеваний перекисного окисления или тысячи раз. Промежуточные продукты распада перекисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты, и тогда масло
печенивступать во взаимодействие в том, что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого окисления являются не только прогоркает (перекиси липидов имеют Точно так же превращаются в новые радикалы. Таким образом, количество свободных радикалов, а значит, и скорость окисления лавинообразно нарастают.свободные радикалы, но и липидные горький вкус). Опасность перекисного окисления и организмахОрганизмы и их
тканиТаблица 5. Уровень окисленных белков перекиси, которые очень легко
фибробласты2.3-2.66 | скелетные мышцы |
(нмоль/мг белка) | |
в разных тканях | печень |
1.9-2.4 | лимфоциты |
1.6-2.42 | |
Этот уровень составляет | 1.5-2.5 нмоль/мг белка, и у молодых |
особей никогда не | превышает 3 нмоль/мг. Такой результат представляется |
1.9-2.4ткани сильно различаются по интенсивности метаболизма, а следовательно, и по интенсивности продукции свободных радикалов. Каким же образом концентрация поврежденных белков особенно удивительным, поскольку разные организмы, а также различные на постоянном уровне? Скорость производства свободных радикалов в клетке зависит, прежде всего, от интенсивности дыхания. Для того, чтобы при усилении дыхания степень повреждения в клетке поддерживается постоянном уровне, необходимо, чтобы при этом происходило увеличение скорости обновления поврежденных белков. То есть скорости дыхания и обновления белков поддерживалась на тканях и организмах должны быть коррелированы.В условиях окислительного стресса происходит окислительная белков в различных белки по всей
длине полипептидной цепи, нарушая не только первичную, но и вторичную, и третичную структуру белков, что приводит к модификация белков. Свободные радикалы атакуют белковой молекулы.Результатом свободно-радикальной атаки на белковые соединения клетки организма являются резкие агрегации или фрагментации
по внешности. Кожа становится сухой, старой, обвислой. Мышцы ослабевают, утрачивая при этом свою пружинистость (собранность). Как Вы уже догадались, то же самое происходит и внутри процессы ее старения. Это хорошо видно хуже. Стареет целый организм, поскольку стареют все клетки, в которых белок атакован свободными радикалами. Например, связанное с перекисным окислением липидов окисление организма, только результаты намного белковых агрегатов в хрусталике глаза заканчивается его помутнением, что ведет к развитию диабетической и белков и образование т.д.Радикалы, образующиеся при перекисном окислении липидов (ПОЛ), также повреждают молекулы ДНК. Свободно-радикальное повреждение ДНК старческой катаракты и
4. ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК
в структуре ее кода, ее свойств и даже мутации. Смутированные клетки больше не могут выполнять (генетического кода клетки) приводит к изменениям вырваться из под контроля и начать безсистемно размножаться, что со временем может привести к свои прежние функции, поэтому они могут свободных радикалов. Это кислота, обеспечивающая хранение и передачу генетической программы содержит полную информацию и о той образованию раковой опухоли. ДНК, как и холестерин, является излюбленной мишенью ДНК находится, а также об устройстве и потребностях других клеток организма. Молекулы ДНК содержат информацию о вашем клетке, в которой молекула и болезнях, к которым вы предрасположены.В ряде экспериментов было показано, что митохондриальная ДНК росте, весе, цвете глаз, о вашем давлении свободных радикалов даже
в большей степени, чем ядерная, так как она находится в непосредственной близости от источников (мтДНК) подвергается окислительному действию и не защищена гистонами. При взаимодействии перекиси водорода, образующейся в дыхательной цепи, с ионами Fe2+ и Сu2+, которые присутствуют в активных форм кислорода мтДНК. Повреждение мтДНК приводит к неправильному синтезу компонентов дыхательной цепи, вследствие усиливается утечка супероксид-аниона. Супероксид-анионом кислорода молекулы митохондриальных мембранах, образуется гидроксид-радикал, который и повреждает напрямую.Экспериментально доказано, что свободные радикалы могут являться как антиоксидантного действия и ДНК могут повреждаться
так на слуху, даже спросить как-то неловко, а что на простом русском языке означает, с чем едят По разнообразию соединений 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 соединения овощей (Reddy, 1999).НаименованиеБиологическое действиеОвощные культуры
ВитаминыПовышение иммунитета, предупреждение рака, снижение оксидантного стрессаВсе известные овощиФлавоноидыАнтиоксидантная защита, защита от рака и кардиологических заболеванийВсе известные овощи, особенно лук репчатыйКаротиноиды
Источник витамина А, антиоксиданты, антиканцерогенное действие
Все оранжево-красные и темно-зеленые овощи
ФитостериныРегулирование метаболизма холестерина, предупреждение атеросклерозаСояАллилсульфидыАнтибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторноеВсе растения рода Allium (луки, чеснок)Эфирные маслаАнтибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторноеЭфиромасличные культурыАллилгликозидыАнтиканцерогенноеКапустные культурыПищевые ВолокнаНормализация микрофлоры кишечника, защита от атеросклероза и ракаВсе овощные культуры, соя, фасоль, бобыСоединения СеленаАнтиканцерогенное, иммуномодулирующее, антиоксидантноеАстрагалы, луковыеСоединения цинка
Нормализация обмена веществМноголетние лукиПроведенные 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 питанияАнтиоксидантная способность / граммПродукты питанияи 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 их 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 могут поддержать окисленного товарища и быстро восстановить его. Например, витамин С восстанавливает витамин Е, а глютатион восстанавливает витамин С.И происходящие в
КАК РАБОТАЮТ АНТИОКСИДАНТЫ
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 первичными факторами, провоцирующими развитие сахарного факторами, усугубляющими течение диабета и вызывающими его осложнения.В других экспериментальных исследованиях, чтобы воссоздать у животных картину диабета 2-го типа, у них из митохондрий поджелудочной железы удаляли белок фратаксин. Фратаксин нейтрализует свободные радикалы в митохондриях. При его удалении в поджелудочной железе подопытных животных наблюдалась массовая гибель бета-клеток и развивалась
ФЕРМЕНТНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ
картина диабета 2-го типа.Итак, подведем итог. Чрезвычайная интенсивность синтеза свободных радикалов ведет к образованию вторичных радикалов с высокой
реактивностью и они, в отличие от первичных радикалов, уже не выполняют физиологически необходимых функций. Вызываемые ими патогенные изменения называются — оксидативный стресс.Вторичные радикалы
Вторичные радикалыПрирода заложила в живом организме собственные средства защиты от избытка свободных радикалов и природная система достаточно хорошо работает. Однако через нее все же постоянно
проскальзывают отдельные радикалы, которые не успели вступить во взаимодействие с антиокислительными ферментами. Тогда из одного свободного радикала образуется
три новых и еще одна органическая перекись, которая тут же распадается на еще два радикала. Получается, что из одного
радикала образуется три, из трех — 9, затем 27 и т.д. Образуется мощная свободно-радикальная лавина, которая циркулирует в организме, повреждая на своем пути все больше клеточных мембран.После такой атаки клетка, конечно, может восстановиться, но может и вновь повреждаться налетевшей лавиной. Если радикалов много, и лавины большие, то получается, что частота повреждений
клеток становится больше, чем скорость их восстановления. С этого момента все клетки организма находятся в непрерывно поврежденном состоянии, и степень этого
повреждения постоянно растет.Поэтому, когда уровень свободных радикалов возрастает (особенно при инфекционных заболеваниях и при длительном пребывании на солнце, во вредном производстве 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.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 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 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 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, каротиноиды |
Является 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 разаВитамин С |
Нейтрализует свободные радикалы | и восстанавливает израсходованный на это антиоксидантный потенциал витамина Е.Хронический дефицит угнетает работу иммунной системы, ускоряет развитие атеросклероза, повышает онкологический риск.Витамин Е |
Один 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.Марганец |
Входит в состав | марганец-зависимой супероксиддисмутазы, защищающей митохондрии (основные энергетические станции) клеток от окислительного стресса.Медь и цинк |
Образуют 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.Селен |
Необходим для эффективной | 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 Крыса <12 месяцевЧеловек <30 лети 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; | |
• 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 | 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 |
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:работы глутатионпероксидазы – одного из важнейших ферментов эндогенной антиоксидантной системы человека. Он входит в состав активного центра этого фермента.Биофлавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератроли 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 | 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 | Внешние |
Витамины С, А, Е, В и др. | МитохондрииКурение | Каротиноиды |
Фагоциты | Радиация | Коэнзим Q10 |
Ксантиноксидаза | УФ-излучение | Селен, медь, цинк и др. |
ПероксисомыЗагрязнение окр. средыВ составе ферментов (глутатионпероксидазы, СОД, каталазы)ВоспалениеЛекарстваПолифенолыРеакции с Fe2+ или Cu+Алкоголь
Антоцианы | Метаболизм арахидоновой кислоты | Стрессы | 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