Эндогенный антиоксидант что это такое
Антиоксиданты: что это такое простыми словами, реальные польза и вред
«Антиоксиданты» в народе стали практически синонимом к словам «польза» или «омоложение». Но к сожалению, мало кто на самом деле понимает специфику действия этих веществ: для чего антиоксиданты нужны человеку, в каких ситуациях их можно и нужно применять и как от этого получить максимальную пользу. Эта статья поможет разобраться со всеми вопросами и не позволит Вам получить вред от антиоксидантов.
Что такое антиоксиданты?
Простыми словами антиоксиданты — это антиокислители, то есть питательные вещества, которые нейтрализуют, останавливают окислительные процессы свободных радикалов в организме. Обладать антиокислительным эффектом могут многие вещества: некоторые вырабатываются в организме самостоятельно, другие — поступают в человеческий организм с пищей, лекарствами или биологически активными добавками.
Польза антиоксидантов напрямую противоположна негативному влиянию свободных радикалов — нестабильных, активных молекул, содержащих неспаренные электроны на внешней электронной оболочке. Чтобы ответить на вопрос: «Зачем нужны антиоксиданты?» — необходимо разобраться, чем опасны свободные радикалы.
Для чего нужны антиоксиданты?
В организме человека беспрерывно происходят окислительно-восстановительные реакции (ОВР), суть которых заключается в передаче электронов между молекулами различных веществ. На этих процессах держится вся жизнедеятельность любого организма. То есть сами по себе окислительно-восстановительные реакции не только не несут никакого вреда, но и необходимы любому человеку. Однако в некоторых случаях ОВР имеют побочное действие — образование свободнорадикальных соединений. Если в результате реакции какое-либо вещество осталось с одним или несколькими неспаренными электронами на внешней электронной оболочке, то это оно становится чрезмерно активными и нестабильным. Для своей нейтрализации свободные радикалы должны вступить в реакцию с другой молекулой, окислить ее. Зачастую этот процесс приводит к гибели здоровой клетки организма, молекулу которой в процессе окисления разрушит свободный радикал. Пострадать могут белки, жиры, нуклеиновые кислоты и другие необходимые человеку элементы.
Важно! Таким образом, свободнорадикальные соединения уничтожают здоровые клетки в нашем организме.
Если же человек плохо питается, имеет проблемы со сном, долгое время находится под стрессом, часто курит или употребляет алкоголь, то вероятность образования свободных радикалов вырастает в несколько раз. В совокупности их действие приводит к снижению иммунитета, ускорению старения, а также увеличению риска возникновения раковых опухолей и заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Защитить наше здоровье от разрушающего воздействия свободных радикалов может только применение антиоксидантов. Попадая в организм, эти вещества взаимодействуют со свободнорадикальными соединениями, прерывая их окислительные процессы. Некоторые антиокислители, например, стероидные гормоны или простагландины (группа липидов, образующихся из незаменимых жирных кислот), вырабатываются в организме самостоятельно. Если человек ведет здоровый образ жизни, то этих веществ вполне достаточно, чтобы сократить число свободных радикалов до безопасного количества. Если же человек испытывает проблемы со сном, питанием, находится под стрессом или употребляет алкоголь или сигареты, то организму требуется получать антиоксиданты извне. Антиоксидантами считаются витамины группы C, A, E, а также мелатонин, бета-каротин, цинк, медь, селен, глутатион и другие биологические вещества. Наибольшее количество элементов, имеющих антиокислительный эффект, содержится в следующих продуктах:
На самом деле антиоксиданты содержатся практически в любом натуральном продукте питания, однако их содержание настолько мало, что практически не оказывает влияние на наш организм. Из-за этого в последние годы так активно развивается сегмент пищевых добавок, занимающийся производством антиоксидантов.
Лучшие биодобавки с антиокислительным эффектом
Так как антиоксиданты — это целая группа совершенно различных химических элементов, то и биодобавок с антиокислительным действием существует множество. Чтобы приобрести действенный и полезный препарат, необходимо обращать внимание на бренд и на состав продукта. Лучше покупать только проверенные популярные бренды на специализированных сайтах с биодобавками или в магазинах спортивного питания — так обеспечивается наименьшая вероятность получения подделки.
Одним из самых надежных брендов считается американская компания Now Foods. Она является одним из лидеров рынка биодобавок бюджетного сегмента. Now Foods совмещает высокое качество и приемлемые цены, благодаря чему имеет множество покупателей по всему миру. Антиоксиданты они производят в следующих формах:
Описать все антиоксидантные препараты довольно трудно, только у Now Foods есть еще следующие биодобавки с антиоксидантами: ресвератрол (Natural Resveratrol), бромелаин (Bromelain), астаксантин (Astaxanthin), экстракт ацерола (Acerola 4:1 Extract Powder), убихинол (Ubiquinol), куркумин (Curcumin), глутатион (Glutathione), кверцетин с бромелаином (Quercetin with Bromelain) и Индол-3-карбинол (Indole-3-Carbinol). Но помимо Now Foods антиоксиданты производят надежные бренды Natrol, Solaray, Solgar, Maxler, Doctor’s Best, California Gold Nutrition и другие.
Антиоксиданты: инструкция по применению
Большинство биодобавок производятся в форме капсул — такие препараты принимать легче всего. Но иногда встречаются антиоксиданты в форме порошка, которые перед применением необходимо растворить в воде или другой жидкости (вместо воды иногда используют свежие соки).
Перед применением необходимо четко выяснить, для чего нужны препараты-антиоксиданты именно Вам. В зависимости от целей приема лучше подойдут разные по составу биодобавки. Показания к применению антиоксидантов может выявить только врач, однако биодобавки перечисленных выше брендов при правильном применении вреда не нанесут.
Количество доз в день и длительность курса приема — важнейшие элементы правильного приема биологически активных биодобавок. К сожалению, перечислить универсальные правила для всех антиоксидантов невозможно, так как добавки слишком сильно различаются по составу и эффекту.
Важно! Перед применением какой-либо добавки необходимо обязательно ознакомиться с инструкцией от производителя. Не стоит верить каким-либо интернет-источникам, если они указывают иные правила приема БАДов.
Вред антиоксидантов для организма
Во-первых, польза и вред антиоксидантов зависят от качества приобретенной продукции. Во-вторых, эффект биодобавок зависит от регулярности применения и соблюдения инструкции. Но ни в коем случае нельзя забывать, что некоторые антиоксиданты действуют на конкретные органы или системы, например, Clinical Strength Ocu Support от Now, который защищает органы зрения, или Turmeric & Bromelain от того же производителя, который защищает суставы и сухожилия.
Что касается научного подтверждения пользы и вреда антиоксидантов для организма, то здесь мнения ученых расходятся. На людей с повышенным уровнем свободных радикалов антиокислители действительно оказывают положительный эффект. Однако над пользой антиоксидантов для здорового человека ученые все еще сомневаются. Существует даже мнение, что дополнительное применение антиоксидантов снижает их последующую выработку. Однако ученым предстоит перепроверить эти исследования, так как пока результаты оказались не слишком убедительными.
Еще ученые спорят насчет вреда или пользы антиоксидантов при онкологии. Биологически активные добавки действительно могут немного снизить вероятность появления раковых опухолей. Но польза антиоксидантов для организма онкобольных не доказана, поэтому применять их без назначения врача не стоит.
Что такое антиоксиданты? Как они помогают организму?
Сегодня антиоксиданты стали неким критерием качества: если они содержатся в продуктах или косметике, то нужно брать и побольше. Но что это такое? В чем столь популярность БАДов, пищевых добавок с антиоксидантами? Помогут ли они жить долго, счастливо и оставаться молодым?
Что такое свободнорадикальное окисление?
Многое мы делим на «черное» или «белое» и полутонов быть не может. Однако это нежелание разобраться в основах, и привело к тому, что в сети, СМИ и других источниках информации с великим упорством гуляют мифы о том, что физиологическая реакция окисления несет в себе вселенский вред, и только антиоксиданты спасут мир. Пойдем другим, научным и доскональным путем, разбираясь в нюансах.
Начать стоит с того, что просто окислительных реакций в организме не бывает. Если что-то окислилось, то есть потеряло электроны, они недолго будут «лежать» и быстро задействуются в процессах восстановления. Поэтому подобные реакции в организме называются окислительно-восстановительными. На них держится наша жизнь: это обменные процессы, фотосинтез, гниение, дыхание и др.
В ходе некоторых окислительно-восстановительных реакций образуются перекисные соединение и тогда они называются свободнорадикальными. Такое название связано с нестабильными активными частицами, молекулами, в химической структуре которых имеется неспаренный электрон у атома кислорода. Главная задача этого электрона – как можно скорее что-нибудь окислить. Такие соединения называются активными формами кислорода. Они реагируют между собой или же в качестве «жертвы» выбирают липиды, белки и др.
Вред и польза свободнорадикального окисления
Перекисные соединения, которые образуются в результате свободнорадикального окисления, также являются активными химическими веществами и порождают новые активные формы кислорода. Реакция следует за реакцией и постепенно становиться лавинообразной, неконтролируемой. И этот хаос для организма опасен разрушениями, болезнями.
Несмотря на весь вышеописанный ужас, такие реакции организму нужны для поддержания его жизнедеятельности:
Свободные радикалы: друг или враг?
Организм – система продуманная, и если существуют свободнорадикальное окисление и радикалы, то они не только вредны, но и необходимы, все дело в мелочах.
Некоторые из них организм вырабатывает самостоятельно – существуют эндогенные источники радикалов: в норме протекающие процессы обмена энергией, работа иммунных клеток. Например, фагоциты – клетки иммунной защиты вырабатывают активные формы кислорода для борьбы с микробами, с их помощью запускается выработка цитокинов, которые отвечают за воспалительные реакции. А, как известно, воспаление – защитная реакция организма. Кроме того, активные формы кислорода стимулируют процессы образования белков, гормонов и др.
Но существуют и экзогенные свободные радикалы, которые поступают извне. Их источниками становится УФ-излучение, сигаретный дым, загрязнения воздуха, особенности питания, в котором избыток меди и железа, действие бытовой химии и др. Вот такие активные формы кислорода вредны.
Стоит отметить, что даже эндогенные свободные радикалы могут быть вредны для организма: во время болезни, на фоне курения, да и в целом неправильного образа жизни. Они приводят к повреждению мембран клеток, способствуют разрушению белков, нарушают естественные процессы деления клеток и запускают их программированную гибель.
Антиоксиданты
Это вещества, которые вмешиваются в свободнорадикальные реакции и прерывают их. Но если человек здоров, полноценно питается и ведет активный образ жизни, его организм, как система вполне самодостаточная и саморегулируемая, справляется со всеми последствиями окислительно-восстановительных реакций, без каких-либо последствий.
На каждую опасную активную форму кислорода есть фермент с антиоксидантной активностью, которая их уничтожит. И, конечно, организм самостоятельно вырабатывает антиоксиданты: стероидные гормоны, простагландины и ряд других биологически активных веществ. Многие из этих соединений содержатся в продуктах.
Исключительно польза?
Заветная надпись «антиоксиданты» делает продукт априори полезным, его нужно включать в рацион, использовать косметику и чем больше, тем лучше, но не все так просто.
Среди представителей медицинского сообщества до сих пор остается открытым вопрос необходимости дополнительного приема продуктов с их содержанием. Кроме того, нет четко сформированных показаний к их применению.
Эксперименты на животных показали, что введение в организм антиоксидантов действительно улучшает антиоксидантную активность, но как только они выводятся из организма, то способность справляться с действием свободных радикалов снижается и даже падает ниже нормы. Проще говоря, организм теряет способность самостоятельно работать и обезвреживать свободные радикалы, ему нужна помощь и это некая форма зависимости.
Поэтому бесконтрольный прием в виде БАДов может оказаться плохой услугой здоровому организму, который работает без сбоев! Другое дело, когда речь идет о болезнях. Но прежде чем принимать такие средства не лишней будет консультация с врачом.
Антиоксиданты в продуктах
Не все антиоксиданты одинаковы. Они взаимодействуют с соединениями и обладают не одинаковой активностью, да и их активация будет требовать различных условий. Для примера, популярный антиоксидант – витамин С гораздо слабее по своем свойствам в сравнении с витамином Е.
Отдельно нужно поговорить об употреблении ягод, овощей и фруктов ради получения антиоксидантного эффекта. Первые места в списке полезных продуктов занимает: черника, виноград, сухое красное вино, которые содержат флавоноиды. Они действительно могут вмешиваться в свободнорадикальные процессы, но только на начальных этапах. Но подтвердить это удалось пока только в лабораторных условиях, то есть в пробирке.
Нельзя не отметить, что количество антиоксидантов в продуктах мизерное. Чтобы организм почувствовал, что его «кормят» антиоксидантами, нужно съесть несколько килограмм брокколи и запить 2-3 литрами вина.
Поэтому в отношении продуктов можно сказать одно – количество антиоксидантов в них крайне низкое, да и усвоение происходит лишь в том случае, когда это необходимо. И не стоит рассчитывать на выраженный эффект от приема продуктов питания с их содержанием. Гораздо эффективнее в этом отношении БАДы, но перед их использованием необходимо проконсультироваться с врачом. Ведь они нужны не всем и далеко не всегда.
Что такое антиоксиданты и зачем они нужны?
«РБК Стиль» разбирается, насколько антиоксиданты важны для организма, из каких продуктов лучше их получать и к чему приводит дефицит этих элементов
Что такое антиоксиданты
Антиоксиданты — молекулы, которые борются с окислительными процессами в организме, вызванными свободными радикалами. Последние представляют собой твердые, жидкие или газообразные нестабильные частицы. Они образуются в результате обменных процессов или попадают в организм извне, например, с выхлопными газами. Окисление приводит к повреждению клеток; некоторые из них могут восстанавливаться, другие разрушаются навсегда. При этом свободные радикалы выполняют важные функции [1]. Иммунные клетки используют их для борьбы с инфекциями [2].
Факторы, увеличивающие выработку свободных радикалов:
Для чего нужны антиоксиданты
Оксидативный стресс, возникающий из-за свободных радикалов, провоцирует различные заболевания, включая сердечно-сосудистые, диабет, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, и проблемы с глазами, такие как катаракта и возрастная дегенерация желтого пятна [3]. Антиоксиданты способны замедлить эти процессы, а в некоторых случаях и обратить их вспять, восстанавливая поврежденные клетки.
Борьба с окислительными процессами — основная задача антиоксидантов. Как следствие, они:
Какие бывают антиоксиданты
Антиоксиданты, производимые организмом самостоятельно, называются эндогенными, а поступающие извне — экзогенными. Наиболее активными в борьбе со свободными радикалами считаются следующие микроэлементы, которые можно восполнить с помощью продуктов:
Термообработка продуктов может как уменьшить, так и увеличить содержание в них антиоксидантов. Так, ликопин становится более биодоступным после приготовления помидоров. А цветная капуста, кабачки и горох, наоборот, теряют большую часть антиоксидантной активности после приготовления.
Показания и противопоказания к применению
Симптомами нехватки антиоксидантов могут быть:
Ученые пока не пришли к единому мнению о пользе потребления большого количества антиоксидантов в форме добавок. Их переизбыток в лучшем случае не дает никакого эффекта, в худшем — приносит вред. Исследование Национального института здоровья показало, что высокие дозы бета-каротина связаны с повышенным риском рака легких у курильщиков [4]. Чрезмерное потребление антиоксидантов может быть токсичным и способствовать окислительным повреждениям, а не предотвращать их — это явление получило название антиоксидантный парадокс [5].
Продукты, в которых больше всего антиоксидантов
Организм может самостоятельно воспроизводить некоторые клеточные антиоксиданты, такие как глутатион, другие поступают с пищей, богатой витаминами. Полезные вещества в разном количестве содержатся во всех цельных растительных и животных продуктах. Ученые связывают пользу вегетарианского питания в том числе с большим количеством антиоксидантов, содержащихся в овощах и фруктах [7].
Больше всего антиоксидантов содержится в следующих продуктах [6]:
Мясо также содержит полезные вещества для борьбы со свободными радикалами, но в гораздо меньших количествах по сравнению с фруктами и овощами [9], [10]. Антиоксиданты могут увеличить срок хранения как натуральных, так и обработанных пищевых продуктов, поэтому их часто используют в качестве пищевых добавок. Например, чтобы увеличить сроки годности, в готовые магазинные блюда добавляют аскорбиновую кислоту.
Препараты с антиоксидантами
Антиоксиданты можно получить с помощью химического синтеза веществ. Так создаются аптечные витамины и некоторые ферменты. Этот способ производства позволяет сделать антиоксиданты с максимальной концентрацией.
Восполнять нехватку необходимых веществ в организме лучше, в первую очередь, при помощи натуральных продуктов — они уменьшают окислительные повреждения активнее, чем добавки. Ученые сравнили эффекты употребления сока красного апельсина и воды с аскорбиновой кислотой. Оба напитка содержали равное количество витамина С, но было обнаружено, что сок обладает значительно большей эффективностью в борьбе со свободными радикалами [11].
Антиоксидантные добавки могут вступать в реакции с некоторыми лекарствами, поэтому, прежде чем начать принимать те или иные вещества, необходимо проконсультироваться с терапевтом. Дефицит и переизбыток витаминов проявляются по-разному, признаки могут проявляться внешне, в самочувствии, и по результатам анализов. Конкретный диагноз и рекомендации может дать только лечащий врач. В целом, исследования не доказали, что прием какого-либо конкретного антиоксиданта в качестве добавки или с пищей дает гарантии защиты от болезней [12]. Лучшая стратегия для обеспечения адекватного потребления антиоксидантов — правильное питание и выбор разнообразных продуктов, наряду с другими здоровыми привычками [13].
Косметика с антиоксидантами
Доказано, что старение провоцируют курение, частое воздействие ультрафиолетовых лучей A (UVA) / ультрафиолета B (UVB), экстремальная потеря или увеличение веса, рацион с высоким содержанием обработанных пищевых продуктов, недостаток сна.
Основа молодости кожи — это поддержание ее барьера в здоровом состоянии. Именно он защищает от обезвоживания, проникновения различных микроорганизмов, аллергенов, раздражителей, активных форм кислорода и радиации. По этой причине ежедневный правильный уход с достаточным очищением и увлажнением может улучшить общее состояние кожи, ее эластичность и гладкость.
Тело естественным образом вырабатывает коллаген, но с возрастом производство этого важного белка снижается. В результате кожа становится менее эластичной, а морщины — заметными. Назначение антиоксидантов местно, в косметических кремах и сыворотках, имеет доказательную антиэйдж-базу. Витамины, полифенолы и флавоноиды, уменьшают разрушение коллагена за счет снижения концентрации свободных радикалов в тканях.
Витамины C, B3 и E наиболее важные антиоксиданты легко проникают через кожу благодаря своей небольшой молекулярной массе. Витамин C в концентрациях 5–15 % оказывает омолаживающее действие на кожу за счет выработки коллагена 1 и 3 типов, а также повышает активность ферментов, важных для выработки коллагена. Клинические исследования доказали, что антиоксидантная защита выше при комбинации витаминов C и E, чем при использовании только витамина C или E раздельно.
Витамин B3 регулирует клеточный метаболизм и регенерацию. Витамин Е (α-токоферол) обладает противовоспалительным эффектом, разглаживает кожу и увеличивает способность рогового слоя поддерживать влажность, ускоряет эпителизацию и способствует фотозащите кожи. Но эффект не такой сильный, как у витаминов C и B3.
Витамин А (ретинол) и его производные (ретинальдегид и третиноин) также обладают антиоксидантным действием. Они могут способствовать биосинтезу коллагена и снижать активность фермента, разрушающего коллаген.
Подбор косметических антивозрастных средств строго индивидуален и требует консультации врача-дерматолога в зависимости от возраста, типа и состояния кожи.
Комментарии эксперта
Анна Махова, доктор медицинских наук, врач-терапевт, клинический фармаколог, доцент Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова, автор блога о здоровье @dr.makhova.anna
Здоровое питание — это основа антиэйдж-подхода. Часто спрашивают, надо ли принимать антиоксидантные добавки. Основные антиоксиданты, которые помогают регулировать свободные радикалы, это витамины A, C и E, а также минерал селен. С точки зрения доказательной медицины, искусственный прием антиоксидантов в виде БАДов не только не приносит пользы, но, по данным кохрейновского метаанализа (2012 г, 296 707 человек), повышает смертность, особенно в группе приема витамина А и, возможно, витамина Е.
Полноценный сбалансированный рацион полностью обеспечивает организм природными антиоксидантами, что безопасно и полезно. Чем красочнее и разнообразнее ежедневный рацион, чем больше овощей и фруктов, ягод, тем больше поступает в организм биодоступных антиоксидантов. Не стоит забывать про цельнозерновые продукты — овес, а также бобовые, орехи и зеленый чай.
Примерно пять порций овощей и фруктов в день сполна обеспечат организм антиоксидантами, в том числе витамином С (одно яблоко — уже одна порция), который будет способствовать синтезу собственного коллагена. Важно, чтобы в рационе было достаточно рыбы (в среднем две порции в неделю), богатой Омега-3 жирными кислотами. Вне сезона используем и продукты после шоковой заморозки, при ней сохраняются витамины.
Прием синтетического витамина С внутрь «для профилактики» не имеет доказанной пользы для здоровья, а один апельсин покрывает суточную потребность взрослого человека в витамине. Что касается популярного антиоксидантного коэнзима Q10 (CoQ10) — это жирорастворимое витаминоподобное соединение, которое участвует в производстве клеточной энергии. Он производится организмом, но с возрастом его синтез замедляется. Коэнзим содержится в целом ряде продуктов, а по поводу его усвоения из добавок вопросов больше, чем ответов. Коэнзим Q10 выпускается в двух разных формах — убихинол и убихинон. Убихинол, по-видимому, усваивается лучше, тем не менее жирорастворимое соединение имеет очень ограниченную способность к всасыванию и в организме не запасается.
БАДы не проходят клинические исследования, поэтому неизвестно, как идет усвоение коэнзима из добавок. Поэтому следует обратить внимание на продукты, богатые природным коэнзимом Q10. К ним относятся: субпродукты (сердце, печень и почки), мясо и птица, жирная рыба (форель, сельдь, скумбрия, сардины), овощи (шпинат, цветная капуста,брокколи), семя кунжута, фисташки, чечевица, соевые бобы.
Антиоксиданты
АНТИОКСИДАНТЫ ПРОТИВ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ
доступным языком о сложном.
Свободные радикалы (оксиданты, окислители) — это частицы (атомы, молекулы или ионы), как правило, неустойчивые, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке, поэтому их молекулы обладают невероятной химической активностью. Поскольку у них есть свободное место для электрона, они всегда стремятся отнять его у других молекул, тем самым окисляя любые соединения, с которыми соприкасаются.
Антиоксиданты или противоокислители — вещества, которые ингибируют процессы окисления.
Рис. 1. Свободные радикалы повреждают оболочку клетки, вызывая преждевременную потерю ею влаги и других жизненно важных элементов.
Содержание страницы:
На протяжении всей жизни в организме человека протекает множество химических реакций, и для каждой из них требуется энергия. Для получения её организм использует разные вещества, но для её высвобождения, всегда нужен незаменимый компонент – кислород. Окисляя органические соединения, поступающие с пищей, именно он дает нам энергию и жизненные силы. Однако насколько кислород крайне необходим для нас, настолько же и опасен: даруя жизнь, он ее и отбирает.
Радикал, отнявший чужой электрон, становится неактивным и, казалось бы, выходит из игры, однако лишенная электрона (окисленная) другая молекула взамен ему сразу становится новым свободным радикалом и затем, уже она, перенимая эстафету, следом встает на путь очередного «разбоя». Даже молекулы, которые раньше всегда были инертными и ни с кем не реагировали, после такого «разбоя» запросто сами начинают вступать в новые причудливые химические реакции.
В настоящее время развитие многих болезней связывают с разрушительным действием оксидантов — свободных радикалов.
К этим болезням относятся рак, сахарный диабет, астма, артриты, атеросклероз, болезни сердца, болезнь Альцгеймера, тромбофлебиты, рассеянный склероз и другие.
Обозначение и виды свободных радикалов
Алкоксильные радикалы (RO * ). Образуются при взаимодействии с липидами и являются промежуточной формой между ROO * и O H * радикалами. Например, липидный радикал (алкоксил) LO * индуцирует ПОЛ (перекисное окисление липидов), обладает цитотоксическим и канцерогенным действием.
Таблица 1. Названия некоторых радикалов и молекул согласно рекомендациям Комиссии по Номенклатуре Неорганической Химии (1990)
Первичные, вторичные и третичные свободные радикалы.
Таблица 2. Первичные радикалы, образующиеся в нашем организме
Вторичные радикалы, в отличие от первичных, не выполняют физиологически полезных функций. Напротив, они оказывают разрушительное действие на клеточные структуры, стремясь отнять электроны у «полноценных» молекул, вследствие чего «пострадавшая» молекула сама становится свободным радикалом (третичным), но чаще всего слабым, не способным к разрушающему действию.
Таблица 3. Вторичные радикалы
ИСТОЧНИКИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ
Источники из окружающей среды:
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 лекарства. Кроме всего этого свободные радикалы могут также образовываться в нормальных процессах метаболизма, под влиянием солнечных лучей (фотолиз), радиоактивного облучения (радиолиз) и даже ультразвуков.
Источники внутри организма:
В процессах образования энергии в митохондриях, например из углеродов; В процессе распада вредных жиров в организме при сжигании многонасыщенных жирных кислот; В воспалительных процессах, при нарушениях метаболизма – диабет; В продуктах обмена веществ в толстом кишечнике.
Стресс (психо-эмоциональный) также способствуют окислительному стрессу. Состояние стресса заставляет организм вырабатывать адреналин и кортизол. В больших количествах эти гормоны нарушают нормальное протекание обменных процессов и способствуют появлению свободных радикалов во всем организме.
Возникнув в них, радикалы повреждают оболочки митохондрий, а также другие внутренние структуры клетки, и это усиливает их утечку. Со временем активных форм кислорода становится там все больше и больше, в результате чего они полностью разрушают клетку и распространяются 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 могут еще образовываться во многих продуктах нашего питания, например, таких, как: кондитерские изделия длительных сроков хранения, мясные продукты и продукты растительного происхождения. Особенно это касается жиров, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, которые очень легко окисляются.
Митохондрия — двумембранный сферический или эллипсоидный органоид диаметром обычно около 1 микрометра. Характерна для большинства эукариотических клеток. Энергетическая станция клетки; основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, синтез а АТФ и термогенеза. Эти три процесса осуществляются за счёт движения электронов по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны.
Многие из вышеперечисленных факторов нам неподвластны, что-то мы и не хотим менять, но многое мы все же в силах изменить. Во всяком случае знать своих «врагов» в лицо мы просто обязаны. Реакции с участием свободных радикалов могут 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.
ВОЗДЕЙСТВИЕ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ НА ОРГАНИЗМ
Отрицательные результатов действия свободных радикалов:
Таблица 4. Некоторые заболевания, связанные с действием активных форм кислорода (Surai & Sparks, 2001)
Свободные радикалы атакуют наш организм 24 часа в сутки, но их атаки могут происходить чаще или реже. Это зависит от многих факторов. Курение, алкоголь, стрессы, неправильное питание и долгое пребывание на солнце увеличивают количество свободных радикалов, а правильный образ жизни, полноценный отдых и рациональное питание, наоборот, снижают их активность. Объектами атак свободных радикалов в организме человека преимущественно являются соединения, которые имеют двойные связи в частицах, например: белок, ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав клеточной оболочки, полисахариды, липиды и даже ДНК.
1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИСФУНКЦИЯ МИТОХОНДРИЙ КЛЕТКИ
Свободные радикалы вызывают повреждение наружной клеточной мембраны (разрушение рецепторного аппарата клетки и снижение чувствительности клетки к гормонам и медиаторам), ДНК (нарушают генетический код), митохондрий (нарушение энергетического обеспечения клетки).
2. ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ
Наиболее серьезным следствием появления свободных радикалов в клетке является перекисное окисление. Перекисным его называют потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по перекисному механизму окисляются ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоят мембраны живых клеток.
Процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) является важной причиной накопления клеточных дефектов. Основным субстратом ПОЛ являются полиненасыщенные цепи жирных кислот (ПНЖК), входящих в состав клеточных мембран, а также липопротеинов. Их атака кислородными радикалами приводит к образованию гидрофобных радикалов, взаимодействующих друг с другом.
Вначале происходит атака сопряженных двойных связей ненасыщенных жирных кислот со стороны св. радикалов (гидроксила и гидродиоксида), что приводит к появлению липидных радикалов.
Липидный радикал может реагировать с О2 с образованием пероксильного радикала, который, в свою очередь, взаимодействует с новыми молекулами ненасыщенных жирных кислот и приводит к появлению липидных пероксидов. Скорость этих реакций зависит от активности антиоксидантной системы клетки.
При взаимодействии с комплексами железа гидроперекиси липидов превращаются в активные радикалы, продолжающие цепь окисления липидов.
Образующиеся липидные радикалы, могут атаковать молекулы белков и ДНК. Альдегидные группы этих соединений образуют межмолекулярные сшивки, что сопровождается нарушением структуры макромолекул и дезорганизует их функционирование. Окисление липидов свободными радикалами вызывает глаукому, катаракту, цирроз, ишемию и т.д.
Каждая клетка организма состоит из множества элементов, каждый из которых, да и вся она, окружены оболочками — мембранами. Ядро клетки также защищено мембраной. Таким образом до 80% массы клетки в ней могут составлять различные мембраны, а они состоят из легко окисляющихся жиров, очень слабо удерживающих электроны. Поэтому свободные радикалы наиболее легко вырывают электроны, именно, из мембран. Такое окисление называются перекисным окислением липидов.
Перекисное окисление липидов приводит к драматическим последствиям в организме − нарушаются целостность и функция самих мембран: они теряют способность нормально пропускать в клетку питательные вещества и кислород, но при этом начинают лучше пропускать болезнетворные бактерии и токсины. Такие клетки начинают плохо работать, меньше живут, плохо делятся и дают слабое, а то и вовсе генетически поврежденное потомство. Дестабилизация и нарушение барьерных функций мембран может привети к развитию катаракты, артрита, ишемии, нарушению микроциркуляции в тканях мозга. Под действием свободных радикалов возрастает содержание пигментов старения, например меламина, цероида и липофусцина, в нервах, внутренних органах, коже и сером веществе мозга. Головной мозг особо чувствителен к гиперпродукции свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в нем содержится множество ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении в мозгу повышается уровень липофусцина (липофусциновые гранулы образуются прежде всего из деградировавших (старых) митохондрий). Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.
Свободно-радикальное окисление не только само по себе вызывает старение организма. Оно усугубляет течение других возрастных заболеваний, еще более ускоряя процессы старения. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие и на сердечнососудистую систему: компоненты крови становятся «липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие заболевания. Дело в том, что окисленный холестерин низкой плотности (LDL-Cholesterin) сам не может проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного свободно-радикального окисления, поэтому он «прилипает» к стенкам сосудов, что и ведет к развитию атеросклероза. Таким образом, между активностью свободнорадикального окисления и прогрессированием атеросклероза существует прямая зависимость. Научные исследования показали, что у пациентов с инфарктом миокарда концентрация окисленного ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) явно выше, чем у здоровых людей. Таким образом, свободные радикалы во многом причастны к развитию таких заболеваний, как: инфаркт, инсульт, ишемия, рак, заболевания нервной и иммунной систем, кожи.
Как уже было сказано выше, кислородсодержащие свободные радикалы опасны из-за своей способности реагировать с жирными кислотами. В результате образуются продукты «перекисного окисления липидов», или сокращенно «ПОЛ». Эти продукты обладают еще более сильным повреждающим действием, чем кислородсодержащие свободные радикалы, и некоторые из них токсичнее в тысячи раз. Промежуточные продукты распада (альдегиды, перекиси, гидроксиальдегиды, кетоны, продукты распада трикарбоновых кислот) являются высокотоксичными веществами, так как сами могут усиливать процессы перекисного окисления или вступать во взаимодействие с макромолекулами белков. Окисление липидов играет большую роль в развитии хронических заболеваний печени (гепатита, цирроза). В условиях активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран гепатоцитов (клеток печени), в печени могут образоваться изменения в виде дегенерации и некроза ее клеток. Здесь следует отметить, что при ухудшении функционального состояния гепатоцитов показатели антиоксидантной активности липидов также снижаются.
Точно так же перекисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты, и тогда масло прогоркает (перекиси липидов имеют горький вкус). Опасность перекисного окисления в том, что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого окисления являются не только свободные радикалы, но и липидные перекиси, которые очень легко превращаются в новые радикалы. Таким образом, количество свободных радикалов, а значит, и скорость окисления лавинообразно нарастают.
3. ПОВРЕЖДЕНИЕ БЕЛКА
Таблица 5. Уровень окисленных белков в разных тканях и организмах