Антиоксиданты

АНТИОКСИДАНТЫ ПРОТИВ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

Антиоксиданты - защита организма от окислительного стресса

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.

Существует достаточно веществ самого разного происхождения, способных блокировать реакции свободно-радикального окисления и восстанавливающих окисленные соединения. Сегодня, к примеру,  даже далекие от биологии люди знают, что организм любого человека остро нуждается в антиоксидантных витаминах: С, Е и бета-каротине. Без них сейчас не обходятся ни один поливитаминный комплекс и ни одно средство от морщин. А с недавних пор стали привлекать к себе особое внимание и вещества микробного происхождения - антиоксидантные ферменты пробиотических микроорганизмов, чей потенциал оказался очень высок. Так в чем же заключаются антиоксидантные свойства перечисленных веществ?

См. дополнительно:

Содержание страницы:

1. Обозначение и виды свободных радикалов. 2. Источники свободных радикалов 3. Отрицательное действие СР: дисфункция митохондрий перекисное окисление липидов повреждение белков повреждение ДНК повреждение легких развитие сахарного диабета оксидативный стресс

4. Борьба со свободными радикалами 5. Антиоксиданты 6. Антиоксиданты ферментные 7. Антиоксиданты не ферментные: таблица антиоксидантных свойств аскорбиновая кислота биофлавоноиды катехины кверцетин содержание антиокисдантов в продуктах

Для тех, кто профессионально интересуется вопросами фундаментальных исследований регуляции окислительных процессов, а также вопросами практического применения антиоксидантов для предотвращения и лечения разнообразных патологий, обусловленных нарушением уровня свободных радикалов и перекисного окисления в организме, рекомендуем ознакомиться с материалами Международной конференции «БИОАНТИОКСИДАНТ».

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.

Как кислород заставляет ржаветь железо, а масло - становиться прогорклым, в процессе жизнедеятельности нашего организма он способен окислять молекулы до невероятно активной формы - состояния т.н. "свободных радикалов", которые в небольшом количестве необходимы организму для участия во многих его физиологических процессах. Однако часто под воздействием различных неблагоприятных факторов число свободных радикалов начинает возрастать сверх необходимой меры и тогда они превращаются в настоящих беспощадных агрессоров, которые разрушают всё, что попадает им "под руку": молекулы, клетки, кромсают ДНК и вызывают настоящие клеточные мутации.

Свободные радикалы провоцируют в организме основное большинство процессов, похожих на настоящее ржавление или гниение - это разложение, которое с годами, буквально в полном смысле слова, "разъедает" нас изнутри. Сейчас без современного учения о свободных радикалах невозможно разобраться в механизмах старения организма...

Так что же такое «свободные радикалы»? Свободные радикалы (ещё их называют - оксиданты) – это атомы, молекулы или ионы, которые на внутренней своей орбите имеют один неспаренный электрон, поэтому их молекулы обладают невероятной химической активностью. Поскольку у них есть свободное место для электрона, они всегда стремятся отнять его у других молекул, т.о. окисляя любые соединения, с которыми соприкасаются.

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

Для обозначения свободных радикалов в России употребляется сокращение АФК, «активные формы кислорода», в Европе — ROS, reactive oxygen species (что означает в переводе то же самое). Название не совсем точное, так как свободными радикалами могут быть производные не только кислорода, но и азота, хлора, а также реактивные молекулы — например, перекись водорода. Ниже приведены названия некоторых свободных радикалов и радикалобразующих веществ (активные формы кислорода, азота и др.):

Супероксидный радикал или супероксид анинон (O₂^-); гидроксильный радикал или гидроксил (ОН^_*); гидропероксильный радикал (гидродиоксид) или пероксильный радикал (HO_2^*); Перекись (пероксид) водорода (H₂O₂); Окись азота (нитроксид радикал или нитрозил-радикал) NO^_* ; нитродиоксид радикал NO_2^* ; пероксинитрил ONOO^- ; азотистая кислота HNO₂ ; гипохлорит ClO^_* ; гипохлорная кислота HOCl; Липидные радикалы: (алкил) L^_* , (алкоксил) LO^_*, (диоксил) LOO^_* ; алкилгидропероксид RO₂H; этоксил C₂H₅O^_*

Пероксидные радикалы (ROO_^*). Образуются при взаимодействии О₂ с органическими радикалами. Например, липидный пероксил радикал (диоксил) LOO_^*. Имеет более низкую окислительную способность по сравнению с OH_^*, но более высокую диффузию. Прим.: Следует не злоупотреблять производными от "пероксид" и "гидропероксид". Группа из двух связанных между собой атомов кислорода называется "диоксид". В соответствии с этим радикал ROO_^* рекомендуется называть "алкилдиоксилом" (RО_2^*). Допускается и название "алкилпероксил".

Алкоксильные радикалы (RO_^*). Образуются при взаимодействии с липидами и являются промежуточной формой между ROO_^* и OH_^* радикалами. Например, липидный радикал (алкоксил) LO_^* индуцирует ПОЛ (перекисное окисление липидов), обладает цитотоксическим и канцерогенным действием.

Таблица 1. Названия некоторых радикалов и молекул согласно рекомендациям Комиссии по Номенклатуре Неорганической Химии (1990)

Формула	Структурная формула	Название радикала
O·–	·O–	Оксид (1-), оксид
О2	·ОО·	Диоксиген
О2·–	·ОО–	Диоксид (1-), супероксид, диоксид
O3		Триоксиген, озон
°O3·–	·OOO–	Триоксид (1-), озонид
HO·	HO· или ·OH	Гидроксил
HO2·	HOO·	Гидродиоксид, гидродиоксил
Н2O2	HOOH	Перекись водорода
RO·	RO·	Алкоксил
C2H5O·	CH3CH2O·	Этоксил
RO2·	ROO·	Алкилдиоксил
RO2H	ROOH	Апкилгидропероксид

Первичные, вторичные и третичные свободные радикалы.

Первичные свободные радикалы постоянно образуются в процессе жизнедеятельности организма в качестве средств защиты против бактерий, вирусов, чужеродных и переродившихся (раковых) клеток. Так, фагоциты выделяют и используют свободные радикалы в качестве оружия против микроорганизмов и раковых клеток. При этом фагоциты сначала быстро поглощают большое количество О₂ (дыхательный взрыв), а затем используют его для образования активных форм кислорода. По мнению ученых, считается нормальным, если примерно 5% веществ, образовавшихся в ходе химических реакций, — это свободные радикалы. В малом количестве они необходимы нашему организму, потому что только при их участии иммунная система может бороться с болезнетворными микроорганизмами. Но избыток их губителен и, к сожалению, неизбежен.

Таблица 2. Первичные радикалы, образующиеся в нашем организме

Название	Структура	Образуется	Биологическая роль
Супероксид	·OO–	НАДФН-оксидаза	Антимикробная защита
Нитроксид	·NO	NO-синтаза	Фактор расслабления сосудов
Убихинол	·Q	Дыхательная цепь митохондрий	Переносчик электронов

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

Название	Структура	Образуется в реакции
Радикал гидроксила	·OH	Fe2+ + HOOH → Fe3+ + HO– +·OH Fe2+ + ClO– → Fe3+ + Cl– +·OH
Липидные радикалы	LO· L· LOO·	Fe2+ + LOOH → Fe3+ + HO–+ LO· LO· + LH → LH + L· L· + O2 → LOO·

Именно образование вторичных радикалов (а не радикалов вообще) вызывает оксидативный стресс, ведущий к развитию патологических состояний и лежащий в основе канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней. Факторы, вызывающие оксидативный стресс, — нарушение окислительно­-восстановительного равновесия в сторону окисления и образования вторичных свободных радикалов — многочисленны и напрямую связаны с нашим образом жизни.

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.

Например, казалось бы, полезное для загара, но однако мощное ультрафиолетовое излучение солнца способно «выбивать» электроны из молекул клеток кожи и как результат «родные» молекулы превращаются в свободные радикалы. Основной белок кожи - коллаген, при столкновении со свободными радикалами кислорода, становится химически активным настолько, что способен связаться с другой молекулой коллагена. Образовавшиеся в результате такого процесса молекулы, обладая всеми свойствами обычной молекулы коллагена, тем не менее, в силу размеров менее эластичны, а их накопление ведет к появлению морщин.

Рисунок 2 - Источники повреждения ДНК (DNA) свободными радикалами

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.

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:

• Повреждение клеточной мембраны, способствует развитию сердечных заболеваний.
• Повреждение внутриклеточных механизмов, вызывают генетические поломки и, обусловливают предрасположенность к раку.
• Снижение функции иммунной системы, ведет к увеличению восприимчивости к инфекциям, повышенному риску рака и неспецифических воспалительных заболеваний, таких, как ревматоидный артрит.
• Повреждение белков кожи, снижают ее эластичность и ускоряют появление морщин.

Таблица 4. Некоторые заболевания, связанные с действием активных форм кислорода (Surai & Sparks, 2001)

Орган, ткань	Заболевание
Сердце и сердечно-сосудистая система	атеросклероз, гемохроматоз, болезнь Кешана, инфаркт, реперфузия, алкогольная кардиомиопатия
Печень	реперфузия, цирроз
Почки	аутоиммунный нефроз (воспаление)
Легкие	эмфизема, рак, бронхолегочная дисплазия, азбестоз, идиопатогенный легочный фиброз
Мозг и нервная система	болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, дискинезия, аллергический энцефаломиелит, множественный склероз
Глаза	Катаракта, возрастное разрушение желтого пятна, рети-нопатия
Кровь	малярия, различные формы анемии, фавизм,
Желудочно-кишечный тракт	реперфузия, панкреатит, колит, гастрит, язва, кишечная ишемия
Мышцы	мускульная дистрофия, физические перетренировки
Кожа	радиация, ожоги, контактный дерматит, порфирия
Иммунная система	гломерулонефрит, васкулит, аутоиммунные заболевания, ревматоидный артрит
Другое	СПИД, воспаления, травма, облучение, старение, рак, диабет

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

Состояние организма при старении напрямую связано с состоянием митохондрий (энергетических станций) клеток. При различных патологических состояниях энергетические функции митохондрий резко ослабевают. Причина кроется в нарушении окислительного процесса. Выделен целый класс болезней, которые названы митохондриальными. Это болезни, связанные с распадом нервной системы (нейродегенеративные) - синдром Альцгеймера, болезнь Паркинсона, а также заболевания связанные с нарушением питания тканей: кардиомиопатия, диабет, мышечная дистрофия.

Рисунок 3 - Митохондриальное старение 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

Свободные радикалы повреждают белок. Окисление липидов приводит к нарушению нормальной упаковки мембранного бислоя, что может вызвать повреждение и мембраносвязанных белков. Наиболее распространенный и легко обнаруживаемый тип повреждения белков - образование карбонильных групп при окислении аминокислот: лизина, аргинина и пролина. В таблице 5 представлены данные по концентрации карбонильных групп в белках в различных тканях человека и крысы. Из таблицы видно, что концентрация карбонильных групп и, следовательно, уровень окислительных повреждений в белках не зависят ни от вида организма, ни от типа ткани. При анализе использовали данные для молодых организмов, так как уровень поврежденных белков зависит от возраста.

Таблица 5.  Уровень окисленных белков в разных тканях и организмах

Организмы и их ткани	Содержание карбонильных групп (нмоль/мг белка)
Человек <30 лет
фибробласты	2.3-2.66
скелетные мышцы	1.6-2.42
Крыса <12 месяцев
печень	1.9-2.4
лимфоциты	1.9-2.4

Этот уровень составляет 1.5-2.5 нмоль/мг белка, и у молодых особей никогда не превышает 3 нмоль/мг. Такой результат представляется особенно удивительным, поскольку разные организмы, а также различные ткани сильно различаются по интенсивности метаболизма, а следовательно, и по интенсивности продукции свободных радикалов. Каким же образом концентрация поврежденных белков в клетке поддерживается на постоянном уровне? Скорость производства свободных радикалов в клетке зависит, прежде всего, от интенсивности дыхания. Для того, чтобы при усилении дыхания степень повреждения белков поддерживалась на постоянном уровне, необходимо, чтобы при этом происходило увеличение скорости обновления поврежденных белков. То есть скорости дыхания и обновления белков в различных тканях и организмах должны быть коррелированы.

В условиях окислительного стресса происходит окислительная модификация белков. Свободные радикалы атакуют белки по всей длине полипептидной цепи, нарушая не только первичную, но и вторичную, и третичную структуру белков, что приводит к агрегации или фрагментации белковой молекулы.

Результатом свободно-радикальной атаки на белковые соединения клетки организма являются резкие процессы ее старения. Это хорошо видно 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 организма, только результаты намного хуже. Стареет целый организм, поскольку стареют все клетки, в которых белок атакован свободными радикалами. Например, связанное с перекисным окислением липидов окисление белков и образование белковых агрегатов в хрусталике глаза заканчивается его помутнением, что ведет к развитию диабетической и старческой катаракты и т.д.

4. ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК

Радикалы, образующиеся при перекисном окислении липидов (ПОЛ), также повреждают молекулы ДНК. Свободно-радикальное повреждение ДНК (генетического кода клетки) приводит к изменениям в структуре ее кода, ее свойств и даже мутации. Смутированные клетки больше не могут выполнять свои прежние функции, поэтому они могут вырваться из под контроля и начать безсистемно размножаться, что со временем может привести к образованию раковой опухоли. ДНК, как и холестерин, является излюбленной мишенью свободных радикалов. Это кислота, обеспечивающая хранение и передачу генетической программы содержит полную информацию и о той клетке, в которой молекула ДНК находится, а также об устройстве и потребностях других клеток организма. Молекулы ДНК содержат информацию о вашем росте, весе, цвете глаз, о вашем давлении и болезнях, к которым вы предрасположены.

В ряде экспериментов было показано, что митохондриальная ДНК (мтДНК) подвергается окислительному действию свободных радикалов даже в большей степени, чем ядерная, так как она находится в непосредственной близости от источников активных форм кислорода и не защищена гистонами. При взаимодействии перекиси водорода, образующейся в дыхательной цепи, с ионами Fe²⁺ и Сu²⁺, которые присутствуют в митохондриальных мембранах, образуется гидроксид-радикал, который и повреждает мтДНК. Повреждение мтДНК приводит к неправильному синтезу компонентов дыхательной цепи, вследствие усиливается утечка супероксид-аниона. Супероксид-анионом кислорода  молекулы ДНК могут повреждаться напрямую.

В результате действия активных форм кислорода (свободных радикалов) на молекулу ДНК возникают хромосомные аберрации, которые представляют собой нарушения структуры хромосомы. Подсчитано, что ДНК подвергается нападению свободных радикалов до 10000 раз в день. Именно поэтому, с повреждением структур ДНК свободными радикалами связывают в настоящее время такие заболевания, как рак, артрозы, инфаркт, ослабление иммунной системы и т.д.

5. СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ РАЗРУШАЮТ ЛЕГКИЕ

В отличие от других органов легкие непосредственно подвергаются действию кислорода — инициатора окисления, а также оксидантов, содержащихся в загрязненном воздухе (озона, диоксидов азота, серы и т. д.). Ткань легких содержит в избытке ненасыщенные жирные кислоты, которые оказываются жертвами свободных радикалов. На легкие прямо воздействуют оксиданты, образующиеся при курении. Легкие подвергаются воздействию микроорганизмов, содержащихся в воздухе. Микроорганизмы активируют фагоцитирующие клетки, которые выделяют активные формы кислорода, запускающие процессы свободнорадикального окисления. Легкие особенно уязвимы для свободных радикалов, так как в них повышена возможность протекания свободно-радикальных реакций.

6. СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

Экспериментально доказано, что свободные радикалы могут являться как первичными факторами, провоцирующими развитие сахарного диабета, так и вторичными факторами, усугубляющими течение диабета и вызывающими его осложнения.

Так, для моделирования картины диабета 1-го типа у животных используют химический препарат аллоксан. При его внутривенном введении наблюдается массовое возникновение свободных радикалов. Через 48–72 часов у животных наблюдается гибель бета-клеток и нарушения углеводного обмена, сравнимые с картиной сахарного диабета 1-го типа у людей.

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 картина диабета 2-го типа.

ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС - КАК ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ

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 повреждают третичную конфигурацию белков, что сопровождается падением активности многих ферментов и гормонов, нарушением сигнальных, регуляторных и транспортных функций, разрушением морфологических образований и даже гибелью клеток. В результате оксидативного стресса, захватывающего липиды, белки, НК, ДНК, нуклеотиды, — образуются гидроперекиси. Среди них наиболее активным компонентом окислительного стресса является гидроксильный радикал (HO*), который вызывает развитие цепной реакции окисления и, несмотря на очень короткий срок его жизни — 10(-9) сек, способен существенно повредить крупные органические молекулы.

Вторичные радикалы вызывают необратимые изменения ДНК, мутации генов, злокачественные перерождения клеток, образование аутоантигенов, искажают апоптоз, то есть лежат в основе старения и большой группы (более 60 болезней) воспалительных, онкологических, аутоиммунных, нервно-дегенеративных и других хронических заболеваний. Под действием ПОЛ повреждаются, часто вплоть до полного разрушения фосфолипидные мембраны клеток, этой основы защиты и большинства функций клетки; подавляются митоз, синтез ДНК и самовосстановление поврежденных ее участков.

 БОРЬБА СО СВОБОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ

Природа 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 и т.п.), возрастает и потребность организма в дополнительных антиоксидантах, которые действуют как ловушки для свободных радикалов.

Если лавину окисления не остановить, то может погибнуть весь организм. Именно это и происходило бы со всеми живыми организмами в кислородной среде, если бы природа не позаботилась снабдить 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

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.

КАК РАБОТАЮТ АНТИОКСИДАНТЫ

И происходящие в клетке естественные процессы, и внешние факторы вроде выкуренной сигареты или солнечного ожога приводят к тому, что в организме образуется избыточное количество свободных радикалов.

Когда молекула теряет электрон (этот процесс называется окислением), она становится реакционно-способным свободным радикалом с электроном, у которого нет пары. Свободный радикал (СР) пытается украсть электрон у ближайшей молекулы, чтобы восстановить нарушенный баланс. Запущенный процесс может повлечь образование другого СР и вызвать цепную реакцию, которая способна повредить различные компоненты клетки, включая ДНК. Это, в свою очередь, чревато серьезными проблемами — от ослабления иммунной системы до развития рака.

Рис. 4. Молекула антиоксиданта способна нейтрализовать СР, отдав ему один из своих электронов и не требуя ничего взамен. В отличие от СР она остается стабильной, перераспределяя собственные электроны.

Весьма эффективные антиоксидантные кооперативы содержатся в растениях. Это растительные полифенолы или биофлавоноиды, которые сообща очень эффективно борются со свободными радикалами. Наиболее мощными антиоксидантными системами обладают растения, которые могут расти в суровых условиях, — облепиха, сосна, кедр, пихта и другие.

АНТИОКСИДАНТЫ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ ПРИРОДЫ

Каждая клетка способна уничтожать избыток свободных радикалов. Для этого существуют специальные ферментные системы, представляющие внутреннюю часть антиоксидантной системы. Если она устраняет все возникшие радикалы — все в порядке, но если их возникает гораздо больше нормы, то часть из них остается ещё не обезвреженными. Поэтому важна также и внешняя часть антиоксидантной системы — антиоксиданты, получаемые с пищей. Следует отметить, что пробиотики являются универсальными пищевыми добавками, способствующими продуцированию как антиоксидантных ферментов, так и антиоксидантов неферментной природы - витамины, аминокислоты.

ФЕРМЕНТНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ

• 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 (O₂^-) друг с другом, превращая токсичный супероксидный радикал O₂^- в менее токсичную перекись водорода (H₂O₂) и кислород (O₂): O₂^- + O₂^- + 2H⁺ = > H₂O₂ + O₂

Поскольку перекись водорода H₂O₂, также является радикалом и оказывает повреждающее действие, в клетке происходит ее постоянная инактивация ферментом каталазой

• Каталаза катализирует расщепление перекиси водорода H₂O₂ до молекул воды и кислорода и может разложить 44 000 молекул H₂O₂ в секунду.
• Глутатионпероксидазы катализируют восстановление пероксида водорода до воды и липидных гидропероксидов в соответствующие спирты с помощью глутатиона (гамма-глутамилцистеинилглицина, GSH). Сульфгидрильная группа GSH окисляется до дисульфидной формы, отдавая электроны пероксиду водорода или гидропероксиду липида..

Ферменты 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.

Подробнее об антиоксидантных ферментах микроорганизмов см.:

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.

НЕФЕРМЕНТАТИВНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ, БИОФЛАВОНОИДЫ

Было отмечено, что помимо антиоксидантов - ферментов, существует ряд веществ иного происхождения, способных блокировать реакции свободно-радикального окисления и восстанавливающих окисленные соединения. Кроме того, для нормального синтеза антиокидантных ферментов, речь о которых шла выше, важно потреблять достаточное количество минералов и витаминов: марганец важен для синтеза супероксиддисмутазы в митохондриях, где продуцируется большая часть свободных радикалов, витамиин С необходим для синтеза каталазы, а производство глутатиона невозможно без пиридоксина (витамин В6), селена и серы.

Антиоксидантными свойствами в организме обладают токоферолы, каротиноиды, аскорбиновая кислота, антиокислительные ферменты, женские половые гормоны, коэнзим Q, тиоловые соединения (содержащие серу), белковые комплексы, витамин К и др. Серосодержащие аминокислоты метионин и цистин, продуцируемые пропионовокислыми бактериями, являются тоже антиокислителями. Например, аминокислота Цистин – мощный антиоксидант, в ходе метаболизма которого образуется серная кислота, связывающая токсичные металлы и разрушительные свободные радикалы. В некоторых отзывах о цистине подтверждается, что данная аминокислота в терапевтических дозах защищает от воздействия радиации и рентгеновских лучей. Вещество запускает очистительные процессы в организме при воздействии на него загрязненного воздуха, химикатов...

К неферментативным антиоксидантам можно отнести следующие вещества:

1. жирорастворимые: А (каротиноиды), Е (токоферолы), К, коэнзим Q10; флавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератрол, гесперидин, катехины и др.)
2. водорастворимые витамины: С, РР;
   
3. другие соединения:  аминокислоты цистин, пролин, метионин, глутатион, различне хелаты;
4. 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 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:

Таблица 6. Антиоксидантные свойства некоторых витаминов, минералов и биофлавоноидов

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 раза. По последним данным, два каротиноида (лютеин и зеаксантин) защищают нас от дегенерации желтого пятна сетчатки ― возрастного изменения, приводящего к необратимой слепоте.
Витамин 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 работы глутатионпероксидазы – одного из важнейших ферментов эндогенной антиоксидантной системы человека. Он входит в состав активного центра этого фермента.
Биофлавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератрол и др.)	Механизмы действия биофлавоноидов различны: они могут действовать как ловушка для образовавшихся свободных радикалов; подавлять образование свободных радикалов за счет непосредственного предотвращения протекания какого-либо процесса или реакции в организме (ингибирование ферментов, энзимов), способствуют выведению токсических веществ (особенно тяжелых металлов).

Защитные соединения с антиоксидантными свойствами расположены в органеллах, внутриклеточных компонентах на всех важнейших  уровнях защиты. В целом все эти факторы нарушают 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.
Митохондрии	Курение	Каротиноиды
Фагоциты	Радиация	Коэнзим Q10
Ксантиноксидаза	УФ-излучение	Селен, медь, цинк и др.
Пероксисомы	Загрязнение окр. среды	В составе ферментов (глутатионпероксидазы, СОД, каталазы)
Воспаление	Лекарства	Полифенолы
Реакции с Fe2+ или Cu+	Алкоголь	Антоцианы
Метаболизм арахидоновой кислоты	Стрессы	Флавоноиды
Старение	Кислотные дожди	Глутатион
	Растворители	Мочевая кислота

Рис. 5. "Весы жизни"

Очевидно, что для сохранения здоровья в организме необходимо равновесие между процессами окисления и восстановления, то есть между оксидантами и антиоксидантами (рис. 5). В эпоху глобального экологического кризиса наш организм вышел из зоны равновесия. Левая чашка весов постоянно перевешивает, и именно она определяет так называемый «оксидантный стресс».

Аскорбиновая кислота или витамин С является наиболее известным водорастворимым антиоксидантом. В настоящее время все исследователи единодушны в том, что низкая концентрация витамина С в тканях — это фактор риска сердечнососудистых заболеваний. Аскорбиновая кислота уменьшает концентрацию «плохих» холестеринов и увеличивает концентрацию «хороших», снимает артериальные спазмы и аритмии, предотвращает образование тромбов.

Аскорбиновая кислота играет ведущую роль в метаболизме железа в организме, восстанавливая Fe³⁺ в Fe²⁺. Организм человека усваивает только двухвалентное железо (Fe²⁺), а трехвалентное железо не только не усваивается, но и приносит много вреда, провоцируя реакции перекисного окисления липидов. Витамин С усиливает действие витамина Е, который охотится за свободными радикалами в клеточных мембранах, в то время как сам витамин С атакует их в биологических жидкостях.

За 1 секунду витамин С ликвидирует 10¹⁰ молекул активного гидроксила или 10⁷ 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.

Биофлавоноиды (флавоноиды) представляют собой нетоксические соединения растительного происхождения с выраженными антиоксидантными свойствами. Биофлавоноиды получили свое название от латинского слова flavus - желтый, так как первые флавоноиды, которые были выделены из растений, имели желтый цвет.

Спрашивается только: откуда взялись эти антиоксиданты в растениях? И ответ станет сразу ясен, если мы вспомним, в каких непростых природных условиях многим растениям приходилось существовать. За миллионы лет, смогли выжить и приспособиться только те из них, которые выработали собственную защиту от неблагоприятных условиях среды и прокисания. Не случайно, максимальное количество природных натуральных антиоксидантов наблюдается обычно в кожуре (!) и коре (!) растений и деревьев, а также в косточках (!), где хранится генетическая информация. Так что всё исключительно логично: растения защищаются от прокисания с помощью выработки антиоксидантов, а мы, употребляя эти растения в пищу, насыщаем антиокислителями свой организм и защищаем себя от "прокисания", старения и болезней.

Считается, что наиболее эффективные соединения - биофлавоноиды, которые лучше всего препятствуют разрушению и старению организма, находятся в тех составах, которые придают растениям их выраженную пигментацию или окраску. Именно по этой причине наиболее полезными оказываются те продукты, которые имеют наиболее тёмную окраску (черника, тёмный виноград, свёкла, фиолетовые капуста и баклажаны и т.п.). То есть, даже без химического анализа мы можем поедать самые полезные продукты (фрукты, овощи, ягоды и т.п.), отдавая предпочтение тем, что сильнее всего окрашены в тёмные тона.

Флавоноиды 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.

Данные вещества антиоксиданты настолько важны, что получили название - витамин Р. Т.е., кроме мощного антиоксидантного действия, биофлавоноиды обладают еще и так называемой P-витаминной активностью - они способны уменьшать проницаемость стенок кровеносных сосудов. Поэтому их раньше называли витамином P (от слова permeability - проницаемость). Это их свойство обусловлено способностью стимулировать выработку коллагена - основного компонента соединительной ткани. Именно этот витамин и содержится во многих растениях в очень приличных количествах. Несколько сотен граммов (100 - 500) некоторых продуктов могут содержать дозировку витамина Р, которым можно серьёзно лечить даже ряд заболеваний сердца, сосудов, глаз и т.п.

Следует подчеркнуть, что некоторые биофлавоноиды обладают антибактериальными и фунгицидными (противогрибковыми) качествами. В ходе лабораторных и эпидемиологических исследований было доказано, что флавоноиды обладают ценными химическими, биологическими и биохимическими свойствами, важными для защиты здоровья и предупреждения заболеваний. Отметим, что содержание биофлавоноидов в белой кожуре цитрусовых помогает уберечь витамин С от окислительного разрушения. В природе цитрусовые флавоноиды встречаются в основном в комплексе с витамином С, среди них наиболее известны: рутин, гесперидин, кверцетин (прежде назывался витамином Р).

Флавоноиды в последнее время все чаще упоминаются в связи с «французским парадоксом». Так называют аномально низкий уровень сердечнососудистых заболеваний во Франции по сравнению с ее соседями — Англией и Германией. Хотя большинство французов придерживаются довольно своеобразной «диеты», почетные места в которой занимают хороший жирный кусок мяса, гусиный паштет и другие продукты с высоким содержанием холестерина, хотя французы едят в два раза больше сливочного масла и в три раза больше свиного сала, чем американцы, во Франции удивительно низкий уровень сердечнососудистых заболеваний. Причину этого феномена ученые нашли в вине. Причем в красном. Как выяснилось, красное вино содержит в большом количестве флавоноиды, которые значительно снижают вероятность образования тромбов, увеличивают содержание в крови «хорошего» холестерина — липопротеинов высокой плотности, снижают содержание в крови триглицеридов, а также «плохого» холестерина — липопротеинов низкой плотности.

Биофлавоноидный комплекс укрепляет капилляры и стенки сосудов и улучшает кровообращение, способствует заживлению ран и предотвращает образование синяков. В белых винах и крепких алкогольных напитках флавоноидов почти нет. Они содержатся в основном в кожице, мякоти и косточках красного винограда. Причем именно во Франции имеются специальные «флавоноидные» районы, в которых производят вино, в котором особенно многих этих врагов свободных радикалов. Флавоноиды являются активными антиоксидантами, которые нейтрализуют свободные радикалы, отдавая им свои электроны.

См. дополнительно:

Катехины — органические вещества из группы флавоноидов. Антиоксидантные свойства многих растительных продуктов в значительной мере обусловлены именно содержанием катехинов. Особенно эффективно действуют катехины против свободных радикалов – пероксинитрита и радикала гидроксила, которые обуславливают повышенное кровяное давление и в настоящее время считаются одной из главных причин гипертонии. Полезные защитные свойства катехинов могут быть показаны на примере чая. Чай содержит четыре основных компонента катехина: EC, ECg, EGC и EGCg. Эпигаллокатехин (EGC) — самый сильный антиоксидант из четырех основных чайных катехинов. Например, он в 25 сильнее, чем витамин Е и в 100 раз сильнее, чем витамин C.

Кверцетин также относится к группе флавоноидов и витаминам группы Р. Он содержится в яблоках, цитрусовых, брокколи, луке, красном сорте винограда, малине, смородине, вишне. В Германии даже производится антиоксидантный сорт пива - Anti­ Aging Bier, в рецептуру которого специально введены кверцетины. Кверцетин применяют для профилактики и лечения нарушений мозгового кровообращения, заболеваний сердца и сосудов. Этот первоклассный чистильщик сосудов улучшает кровоток, тормозит процесс старения клеток роговицы глаза. Кверцетин препятствует развитию атеросклероза и гипертонии, обладает антиканцерогенными свойствами.

См. также:

Таблицы антиоксидантов в растительных продуктах питания

По разнообразию соединений антиоксидантного действия и широте их биологического эффекта на здоровье человека растения являются бесспорными лидерами среди внешних неферментных источников антиоксидантов. В таблице 7 приведены лишь некоторые примеры важнейших биологически активных соединений овощей, обладающих антиоксидантным действием.

Табл. 7. Важнейшие биологически активные соединения овощей (Reddy, 1999).

Наименование	Биологическое действие	Овощные культуры
Витамины	Повышение иммунитета, предупреждение рака, снижение оксидантного стресса	Все известные овощи
Флавоноиды	Антиоксидантная защита, защита от рака и кардиологических заболеваний	Все известные овощи, особенно лук репчатый
Каротиноиды	Источник витамина А, антиоксиданты, антиканцерогенное действие	Все оранжево-красные и темно-зеленые овощи
Фитостерины	Регулирование метаболизма холестерина, предупреждение атеросклероза	Соя
Аллилсульфиды	Антибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторное	Все растения рода Allium (луки, чеснок)
Эфирные масла	Антибактериальное, антиканцерогенное, кардиопротекторное	Эфиромасличные культуры
Аллилгликозиды	Антиканцерогенное	Капустные культуры
Пищевые Волокна	Нормализация микрофлоры кишечника, защита от атеросклероза и рака	Все овощные культуры, соя, фасоль, бобы
Соединения Селена	Антиканцерогенное, иммуномодулирующее, антиоксидантное	Астрагалы, луковые
Соединения цинка	Нормализация обмена веществ	Многолетние луки

Проведенные в Бостонском Универститете в США исследования о качественном наличии антиоксидантов в различных продуктах питания, позволили создать две сводные таблицы содержания антиоксидантов в продуктах - они приведены ниже - рассмотрите их внимательно.

Таблица 8 - Содержание антиоксидантов в продуктах

Продукты питания	Антиоксидантная способность / грамм	Продукты питания	Антиоксидантная способность / грамм
Пять лучших ягод и фруктов:		Пять лучших орехов:
Клюква	94.56	Пеканы	179.40
Черника (дикорос)	92.60	Грецкий орех	135.41
Чёрная слива	73.39	Фундук, лесной орех	135.41
Слива (тип не указан)	62.39	Фисташки	79.83
Черника (культивируемая)	62.20	Миндаль	44.54
Пять лучших овощей:		Пять лучших специй:
Маленькая красная фасоль	149.21	Гвоздика	3144.46
Обычная красная фасоль	144.13	Молотая корица	2675.36
Фасоль (разный цвет)	123.59	Душицы лист	2001.29
Артишоки	94.09	Куркума	1592.77
Чёрные бобы	80.40	Сушёная петрушка	743.49

Таблица 9 - Антиоксиданты в 10 лучших продуктах антиоксидантных единиц на 100 грамм

Фрукты:		Овощи:
Чернослив	5,770	Капуста	1,770
Изюм	2,830	Шпинат	1,260
Черника	2,400	Брюссельская капуста	0,980
Ежевика	2,036	Ростки люцерны	0,930
Земляника	1,540	Брокколи (цветки)	0,890
Малина	1,220	Свёкла	0,840
Слива	0,949	Красный перец	0,710
Апельсины	0,750	Лук	0,450
Виноград красный	0,739	Зерно	0,400
Вишня	0,670	Баклажан	0,390

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

В сборниках представлены тезисы докладов VIII и IX Международной конференции «Биоантиоксидант», в которых отражены фундаментальные исследования регуляции окислительных процессов в системах разной степени сложности с использованием синтетических, природных и гибридных антиоксидантов в органической, биологической, физической и медицинской химии.

В материалах конференций также отражены основные достижения в области синтеза, механизма действия и практического использования биоантиоксидантов в медицине, сельском хозяйстве, радиоэкологии, питании. Рассматриваются вопросы по практическому применению антиоксидантов для предотвращения и лечения разнообразных патологий, обусловленных нарушением уровня свободных радикалов и перекисного окисления в организме, вопросы по проблеме окислительного стресса при курении, а также вопросы практического применения биоантиоксидантов в других областях деятельности человека.

1. Биоантиоксидант: Тезисы докладов VIII Международной конференции. Москва, 4-6 октября 2010 г. – Москва: РУДН, 2010. - 558 с.

2. Биоантиоксидант: Тезисы докладов IX Международной конференции. Москва, 29 сентября – 2 октября 2015 г. – Москва: РУДН, 2015. – 218 с.

Дополнительная информация:

• Антиоксидантные ферменты
• Антиоксидантные свойства лакто- и бифидобактерий
• Антиоксидантные свойства пробиотиков
• Роль супероксиддисмутазы при акне и терапевтический потенциал пропионовокислых бактерий
• Селен-зависимая глутатионпероксидаза

Будьте здоровы!