Антиоксидант что это такое простым языком
ВОЗДЕЙСТВИЕ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ НА ОРГАНИЗМ.
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.
Свободные радикалы очень сильно повреждают белок, результатом атаки которого является старение всего организма, поскольку стареют все клетки, в которых белок атакован свободными радикалами.
Свободные радикалы повреждают ДНК – генетический код клетки, что в свою очередь приводит к изменениям в структуре его кода, его свойств и даже мутации. Смутированные клетки больше не могут выполнять свои прежние функции. Считается, что свободные радикалы наиболее сильно влияют на процесс старения и являются основной причиной рака и большинства болезней кровообращения. Наука доказала, что именно они и повинны в развитии таких болезней, как: рак, атеросклероз, инфаркт, инсульт, ишемия, атеросклероз, заболевания нервной и иммунной систем и заболевания кожи.
ИСТОЧНИКИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ
По мнению ученых, считается нормальным, если примерно 5% веществ, образовавшихся в ходе химических реакций, — это свободные радикалы. В малом количестве они необходимы нашему организму, потому что только при их участии иммунная система может бороться с вирусами и болезнетворными микроорганизмами. Но избыток их губителен и, к сожалению, неизбежен.
Основными «фабриками» по производству свободных радикалов в нашем организме служат маленькие продолговатые тельца внутри живой клетки — митохондрии, самые главные её энергетические станции.
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 могут 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. Больше всего таких кислот в кукурузном и подсолнечном маслах, а меньше всего в оливковом и льняном маслах. В жареных продуктах как: чипсы, хрустящий картофель (жареный в большом количестве масла низкого качества), тесто для пиццы, жирные соусы и в продуктах с длительным сроком хранения жиры также быстро окисляются, и такая еда тоже содержит очень много свободных радикалов.
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.
Источники из окружающей среды:
— загрязненный воздух, дым промышленности, 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.
Необходимо запомнить:
1. чем дольше данный продукт был подвержен промышленной обработке, тем больше в нём свободных радикалов;
2. чем больше добавлено в его состав «улучшателей», наполнителей, искусственных красителей, консервантов, тем большая насыщенность таких продуктов свободными радикалами;
3. чем дольше срок хранения продукта, тем больше (как правило) свободных радикалов;
4. чем дольше жарите, печете, сохраняете, варите, тем больше окисляете продукты.
БОРЬБА СО СВОБОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ
Итак, АНТИОКСИДАНТЫ — это биологически активные вещества (БАВ), блокирующие реакции свободно-радикального окисления и восстанавливающие окисленные соединения. Антиоксиданты бывают ферментной природы (ферменты (или энзимы), продуцируемые в т.ч. бактериями) и неферментные.
К неферментативным антиоксидантам можно отнести следующие вещества:
витамины А, Е, К, С, В6, РР, коэнзим Q10; биофлавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератрол, гесперидин, катехины и др.), аминокислоты цистин и метионин, глютатион,; микроэлемент селен.
Биофлавоноиды способны снижать даже уровень холестерина в организме, а также тенденцию красных кровяных телец слипаться и образовывать тромбы, как впрочем и многое другое. Например доказано, что биофлавоноиды эффективно помогают снижать гипертонию и устранять разного рода аллергии.
Недавно в Бостонском Университете в США проводились исследования о качественном наличии антиоксидантов в различных продуктах питания. По итогам их исследований были выложены две сводные таблицы содержания антиоксидантов в продуктах
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
Фрукты:
Овощи:
Чернослив
Капуста
Изюм
Шпинат
Черника
Брюссельская капуста
Ежевика
Ростки люцерны
Земляника
Брокколи (цветки)
Малина
Свёкла
Слива
Красный перец
Апельсины
Виноград красный
Зерно
Вишня
Баклажан
Вывод: антиоксиданты обезвреживают свободные радикалы, которые, в свою очередь, являются одной из главных причин старения и множества дегенеративных болезней.
Категория документа:
(c) Управление Федеральной службы по надзору
в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека по Республике Мордовия, 2006-2015 г.
Если Вы не нашли необходимую информацию, попробуйте зайти на старую версию сайта
Адрес: 430030, г. Саранск, ул. Дальняя, д. 7
Зачем организму нужны антиоксиданты, и где они содержатся?
Вы неоднократно слышали из уст докторов и производителей пищевой и косметической продукции умное слово «антиоксиданты»? Ваше представление об этих загадочных веществах ограничивается фразой «наверное, что-то хорошее»? Тогда этот материал для вас. 103.by повышает уровень медицинской грамотности населения и рассказывает о сложных понятиях простым языком.
Антиоксиданты борются против оксидантов
Чтобы разобраться, что такое антиоксиданты, необходимо познакомиться с понятием свободных радикалов, то бишь оксидантов. Говоря научным языком, свободные радикалы — это молекулы с неспаренным электроном. В небольшом количестве они наши помощники — участвуют в производстве гормонов и защищают организм от вирусов. А как только оксидантов становится слишком много, из товарищей они превращаются в заклятых врагов.
Свободные радикалы окисляют защитную мембрану клеток, в итоге последние гибнут либо мутируют. Инфаркт, инсульт, рак, атеросклероз и заболевания кожи нередко являются результатом негативного воздействия свободных радикалов.
Больше всего от оксидантов страдает кожа — увеличивается количество морщин, организм начинает преждевременно стареть.
Какие существуют причины множественного образования оксидантов? В первую очередь — это преобладание в рационе сахара, мяса, круп, пастеризованных молочных продуктов, мучных изделий. Во вторую — употребление несовместимых пищевых продуктов (белки+углеводы). Окислителями нередко становятся консерванты и пищевые добавки, алкоголь и табак.
Собственно, чтобы защитить наш организм от вредных свободных радикалов, природа придумала чудотворные антиоксиданты.
Что же такое антиоксиданты?
Простыми словами, антиоксиданты — это вещества, содержащиеся в пище, которые нейтрализуют свободные радикалы в организме. Действие антиоксидантов даже приводит к обновлению клеток кожи, ее омоложению. По этой причине они нередко входят в состав косметической продукции.
К наиболее известным антиокислителям относятся витамины С, А, Е, К, минеральные вещества — цинк, марганец, селен, медь, а также экстракты сосны, кедра и облепихи.
Прежде всего антиоксиданты содержатся в растительной пище. Это ягоды (чернослив, изюм, черника, ежевика, земляника, слива, вишня), фрукты (апельсин, красный виноград, банан, киви), овощи (все виды капусты, шпинат, красный перец, лук, баклажан), орехи (миндаль, грецкий, фундук) и специи (корица, куркума, гвоздика).
Антиоксиданты в организме не накапливаются, поэтому употреблять их нужно систематически. Однако принцип «чем больше, тем лучше» здесь не работает. В переизбытке эти вещества перестают препятствовать окислению и, наоборот, ускоряют его. О ежедневной безопасной дозе антиокислителей ученые спорят до сих пор.
Специалист по здоровому питанию, врач Владимир Третьякевич рекомендует в сутки употреблять от одной чайной ложки до одной столовой черники (или другой ягоды) на протяжении 10 месяцев (например, 5 недель есть ягоды, а на одну неделю делать перерыв). В год выходит совсем не много — от 1,5 до 4,5 кг. Врач подчеркивает, что важно не столько количество, сколько регулярность потребления.
А чтобы наверняка не прогадать с дозировкой, придерживайтесь принципа разнообразия. Не ограничивайте себя одним типом антиоксидантов, нацеливайтесь на широкий спектр антиокислителей в своем рационе. Таким образом, вы убьете двух зайцев: защитите организм от оксидантов и не переборщите с количеством антиокислителей в организме.
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