Топ-15 продуктов питания с антиоксидантами: зачем нужны и какое действие оказывают
В статье мы расскажем:
- Зачем нужны антиоксиданты
- Какое действие оказывают антиоксиданты
- Топ-15 продуктов с высоким содержанием антиоксидантов
- Нехватка антиоксидантов
- Когда антиоксиданты бессильны
- Негативный эффект антиоксидантов
О функции и эффектах, осуществляемых антиоксидантами, говорят все чаще и больше. Им приписывают противораковую активность, используют для коррекции метаболических нарушений и профилактики преждевременного старения.
Каков механизм действия этих биологически активных молекул? Неужели эта та самая волшебная таблетка, которую с легкостью можно получить вместе с компонентами пищи? Давайте разбираться.
Зачем нужны антиоксиданты
Завершающий этап получения энергии протекает в митохондриях: здесь, в наших маленьких клеточных электростанциях, расположена дыхательная цепь — система ферментативных комплексов, обеспечивающая перекачивание протонов и электронов и ставящая финальный штрих в метаболических превращениях любых органических веществ. Однако это и место, где в норме образуются свободные радикалы — неизбежный побочный продукт на фабрике по производству АТФ. Несовершенность их структуры (отсутствие одного или нескольких электронов — фактически “руки”, “ноги” или даже “головы”) обуславливает их повреждающее действие: они, стремясь вновь обрести целостность, “отбирают” недостающие электроны у нормальных клеточных структур.
Пожалуй, наиболее яркая демонстрация такого вандализма, так или иначе протекающего на молекулярном уровне, — перекисное окисление липидов — основных (наравне с белками) компонентов клеточных мембран — результатом которого будет гибель клетки.
Впрочем, в процессе эволюции наш организм научился применять свободные радикалы: он превратил их в мощный фактор защиты, направленный против вторгшихся на его границы патогенов. Так, скажем, иммунокомпетентные клетки — макрофаги — после захватывания и пожирания бактерии начинают ее переваривание: это неотъемлемый процесс их работы, необходимый для дальнейшего представления на поверхности этих клеток специфических для микроба белковых и полисахаридных частиц, активирующих лимфоциты. И именно в первоначальном “убивании” чужеродных микроорганизмов принимают участие свободные радикалы — активные формы кислорода и перекись.
Итак, организм нашел даже этим высоко повреждающим соединениям применение — он даже подключил их к детоксикационным механизмам, развернувшимся в гепатоцитах. Осталось решить последний вопрос: как обезопасить себя самого: свои макромолекулы, стенки сосудов, а главное генетический материал? Напомним, что последний содержится и в митохондриях — это единственные органеллы, обладающие собственными (пускай и весьма скромными в сравнении с ядерными) молекулами ДНК, повреждение которых чревато развитием широкого спектра заболеваний — от онкологии до нейродегенеративных процессов.
Стоит также понимать, что несмотря на то, что человеческое тело все-таки смогло найти применение свободным радикалам, процесс их образования фактически так и остался бесконтрольным. В частности, речь идет не столько о ферментативных системах иммунокомпетентных клеток (тех же чистильщиков-макрофагов), сколько о самих митохондриях. А учитывая, что большинство протекающих в организме процессов требуют для своего осуществления энергии (даже всасывание глюкозы в кишечнике), процесс ее образования постоянен.
Раз уж контроль за продукцией свободных радикалов слишком эфемерен, регуляция осуществляется именно системой обезвреживания — антиоксидантами.
Какое действие оказывают антиоксиданты
Свою основную задачу — обезвреживание свободных радикалов — антиоксиданты осуществляют различными путями: некоторые из представлены ферментами, напрямую нейтрализующими активные формы кислорода и перекись. К ним, в частности, относятся: каталаза, пероксидаза, супероксиддисмутаза.
Вторую группу составляют неферментные антиоксиданты: глутатион, витамины (аскорбиновая кислота, токоферолы) и их предшественники (например, бета-каротин), а также флавоноиды, антоцианы и другие биологически активные вещества.
В целом, основные задачи всех этих представителей основной линии обороны можно свести к одной: предотвращение оксидативного стресса. К ней подключаются и другие, не менее значимые эффекты: антибактериальные, противовоспалительные, противовирусные, противоопухолевые.
Кроме того, предполагается, что они препятствуют и преждевременному старению: свободнорадикальная теория его развития до сих пор остается одной из ведущих. Она базируется на гипотезе, считающей, что происходящие со временем в организме структурные изменения клеток и тканей обусловлены накоплением поврежденных под действием свободных радикалов макромолекул: белков, липидов, ДНК. Это, по мнению ученых, в свою очередь, является механизмом, останавливающим клеточное деление: ведь если в той или иной структуры дефект не только не будет исправлен, но и будет унаследован дочерними клетками, это чревато атипизмом, что фактически приравнивается началу опухолевого развития.
Кроме того, активируются и различные сигнальные пути, результатом которых становится высвобождение провоспалительных молекул. В патологический процесс вовлекаются все новые и новые клетки.
Топ-15 продуктов с высоким содержанием антиоксидантов
Зеленый чай
Содержащиеся в нем катехины проявляют широкий спектр антиоксидантной активности. Галлат эпигаллокатехина, один из их главных представителей, непосредственно снижал поражения печени в клинических исследованиях, а также способствовал повышению уровня глутатиона — основного защитника нашего организма и главного участника процессов детоксикации.
Полифенольные соединения в этом напитке оказывают противоаллергическое, антибактериальное, противовирусное и протекторное по отношению к сердечно-сосудистой системе действия. Высокое потребление зеленого чая (по статистике, около 120 мл в сутки) и широкое мировое производство делают его едва ли не единственным источником биологически активных соединений растительного происхождения, которые человек получает ежедневно.
Впрочем, наравне и с многочисленными благоприятными эффектами, при частом употреблении возникает и риск интоксикации из-за сконцентрированных в нем токсических металлов: кадмия, никеля и свинца.
Перец
Это широко распространенный овощ часто используется в кулинарии большинства народов мира и представляя из себя низкокалорийный продукт с высоким содержанием антиоксидантов — особенно витамина С и бета-каротина, из которого (посредством биохимических трансформаций и при условии нормального функционирования соответствующего гена) образуется ретинол.
Кстати, именно одна из самых высоких (среди других продуктов питания) концентраций аскорбиновой кислоты обуславливает такую популярность перца — ведь всего 50 грамм достаточно, чтобы с лихвой покрыть рекомендуемую суточную норму этого витамина, играющего ключевую роль не только в механизмах защиты клеток от армии свободных радикалов, но и во многом обеспечивающего образование коллагенового волокна и поддержание его нормальной структуры. Последнее опосредует и здоровье всей сердечно-сосудистой системы.
Для более наглядного примера мы привели ниже таблицу с общей антиоксидантной способностью (выражена в эквиваленте галловой кислоты) и содержанием витамина С в некоторых фруктах и овощах.
Общая антиоксидантная активность
(в эквиваленте галловой кислоты (мг) на 100 г веса продукта)‾¹
Содержание витамина С (в мг на 100 г продукта)
Источник
Антиоксиданты для укрепления иммунитета
Что такое антиоксиданты
1. Болезни Альцгеймера и Паркинсона.
2. Онкологические заболевания.
3. Варикозная болезнь, атеросклероз сосудов, тромбоз.
4. Бронхиальной астмы.
5. Сахарный диабет.
Как действуют антиоксиданты
Роль антиоксидантов в иммунной системе.
Следовательно, чтобы дать своему организму возможность эффективно бороться с инфекцией, следует обеспечить его антиоксидантами разного механизма действия.
Какие антиоксиданты выбрать?
Большинство людей знают популярные витамины, обладающие антиоксидантным действием, также есть значительное количество растительных экстрактов оказывающих антиоксидантный эффект:
Витамин С – самый известный витамин и антиоксидант. Нейтрализует свободные радикалы, а также оказывает противовоспалительное действие и служит катализатором большого количества важных физиологических процессов.
Витамин Е нейтрализует сразу несколько видов свободных радикалов и препятствует их проникновению в клетку, также защищает клеточные мембраны от повреждения свободными радикалами.
Витамины А, С, Е укрепляют кровеносные сосуды и предохраняют их от повреждения, снижают вязкость крови, восстанавливают микроциркуляцию, снижают тромбообразование.
Селен является «ловушкой» свободных радикалов и обрывает реакции окисления. Селен положительно влияет на процессы синтеза в клетках: увеличивает синтез ДНК, РНК, белка, гемоглобина, АТФ, улучшает качество жизнедеятельности мужских половых клеток. Селен позитивно влияет на иммунную систему.
L-карнозин защищает организм от закисления, благодаря способности связывать ионы водорода, а также нормализует психо-эмоциональное состояние, снижает стресс, улучшает сон.
Дигидрокверцетин нейтрализует и выводит из организма свободные радикалы, тормозит процессы старения и развитие заболеваний, связанных со свободнорадикальными процессами.
Цинк является активным центром важного фермента — супероксиддисмутазы, который обеспечивает антиоксидантную защиту организма. Цинк участвует в синтезе разных анаболических гормонов в организме, включая инсулин, тестостерон и гормон роста.
Желательно принимать не один антиоксидант, а их комплекс, так как вместе они действуют намного лучше и часто оказывают взаимоусиливающий эффект.
Например, разработанный нашей компанией продукт ANTIOXIDANT Synergy 7 содержит в составе все перечисленные антиоксиданты, в специально подобранном взаимоусиливающем соотношении, которое обосновано научными исследованиями и показало наибольший эффект. Скачать автореферат диссертации по этой теме можно по ссылке.
Промокод: article введите данный промокод при оформлении заказа
в нашем интернет-магазине и получите скидку 20% на весь заказ!
Источник
Антиоксиданты: влияние на организм и источники
Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Антиоксиданты борются со свободными радикалами – молекулами, структура которых нестабильна, а воздействие на организм – пагубно. Свободные радикалы способны вызывать процессы старения, повреждать клетки организма. Из-за этого их надо нейтрализовать. С этой задачей антиоксиданты справляются прекрасно.
[1], [2], [3], [4], [5]
Что такое свободные радикалы?
Свободные радикалы – это результат неправильных процессов, которые происходят внутри организма, и результат жизнедеятельности человека. Свободные радикалы появляются также из неблагоприятной внешней среды, при плохом климате, вредных условиях производства и колебаниях температур.
Даже при том, что человек ведет здоровый образ жизни, он подвержен воздействию свободных радикалов, которые разрушают структуру клеток организма и активизируют выработку следующих порций свободных радикалов. Антиоксиданты защищают клетки от повреждений и окисления в результате воздействия свободных радикалов. Но для того, чтобы организм оставался здоровым, нужны достаточные порции антиоксидантов. А именно – продукты с их содержанием и добавки с антиоксидантами.
Последствия воздействия свободных радикалов
Каждый год медики-ученые пополняют список заболеваний, вызванных воздействием свободных радикалов. Это риск возникновения раковых опухолей, заболевания сердца и сосудов, заболевания глаз, в частности, катаракта, а также артриты и другие деформации костной ткани.
С этими заболеваниями успешно борются антиоксиданты. Они помогают сделать человека более здоровым и менее подверженным воздействию внешней среды. Кроме того, исследования доказывают, что антиоксиданты помогают контролировать вес и стабилизировать обмен веществ. Именно поэтому человек должен употреблять их в достаточных количествах.
[6], [7], [8], [9], [10]
Антиоксидант бета-каротин
Его много в овощах оранжевого цвета. Это тыква, морковка, картофель. И еще бета-каротина много в овощах и фруктах зеленого цвета: салатах разных видов (листовых), шпинате, капусте, особенно брокколи, манго, дыне, абрикосах, петрушке, укропе.
Доза бета-каротина в сутки: 10 000-25 000 единиц
[11], [12], [13], [14], [15], [16]
Антиоксидант витамин С
Он хорош для тех, кто хочет укрепить свой иммунитет, снизить риск образования камней в желчном и почках. Витамин С быстро разрушается при обработке, поэтому овощи и фрукты с ним нужно есть свежими. Витамина С много в рябине, черной смородине, апельсинах, лимонах, землянике, груше, картофеле, болгарском перце, шпинате, томатах.
Доза витамина С в сутки: 1000-2000 мг
[17], [18], [19]
Антиоксидант витамин Е
Витамин Е незаменим в борьбе со свободными радикалами, кода у человека повышенная чувствительность к глюкозе, а в организме — слишком большая ее концентрация. Витамин Е помогает снижать ее, а также невосприимчивость к инсулину. Витамин Е, или токоферол, в натуральном виде содержится в миндале, арахисе, грецких орехах, фундуке, а также спарже, горохе, зернах пшеницы (особенно пророщенных), овсе, кукурузе, капусте. Есть он и в растительных маслах.
Витамин Е важно употреблять не синтезированный, а натуральный. Его можно легко отличить от других видов антиоксидантов по пометке на этикетке с буквой d. То есть d-альфа-токоферол. Ненатуральные антиоксиданты обозначаются как dl. То есть dl- токоферол. Зная об этом, вы сможете принести пользу своему организму, а не вред.
Доза витамина Е в сутки: 400-800 единиц (природная форма d-альфа-токоферол)
[20], [21], [22]
Антиоксидант селен
То, какого качества будет селен, поступающий в ваш организм, зависит от качества выращенных продуктов с этим антиоксидантом, а также от почвы, на которой они росли. Если почва бедна минералами, то и селен в продуктах, которые на ней выросли, будет низкого качества. Селен можно найти в рыбе, птице, пшенице, томатах, капусте брокколи,
Содержание селена в растительных продуктах зависит от состояния почвы, на которой их вырастили, от содержания минералов в ней. Он может быть обнаружен в брокколи, луке.
Доза селена в сутки: 100-200 мкг
С помощью каких антиоксидантов можно эффективно худеть?
Есть такие виды антиоксидантов, которые активизируют процесс обмена веществ и помогают похудеть. Их можно купить в аптеке и употреблять под контролем врача.
Антиоксидант кофермент Q10
Состав этого антиоксиданта почти такой же, как и у витаминов. Он активно содействует обменным процессам в организме, в частности, окислительном и энергетическом. Чем дольше мы живем, тем меньше наш организм вырабатывает и накапливает кофермент Q10.
Его свойства для иммунитета бесценны — они даже выше, чем у витамин Е. Кофермент Q10 способен даже помочь справиться с болью. Он стабилизирует давление, в частности, при гипертонии, а также способствует хорошей работе сердца и сосудов. Кофермент Q 10 способен снижать риск при сердечной недостаточности.
Этот антиоксидант можно получить из мяса сардин, лосося, скумбрии, окуня, а также он есть в арахисе, шпинате.
Чтобы антиоксидант Q10 хорошо усваивался организмом, его желательно принимать с маслом – там он хорошо растворяется и быстро усваивается. Если применять антиоксидант Q10 в таблетках орально, нужно внимательно изучить его состав, чтобы не попасться в ловушку некачественной продукции. Лучше покупать такие препараты, которые кладутся под язык – так они быстрее усваиваются организмом. А еще лучше пополнять запасы организма натуральным коферментом Q10 – организм усваивает и перерабатывает его намного лучше.
[23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31]
Действие основных жирных кислот
Основные жирные кислоты незаменимы для нашего организма, потому что выполняют в нем много ролей. Например, способствуют выработке гормонов, а также передатчиков гормонов – простагландинов. Основные жирные кислоты необходимы также для производства таких гормонов, как тестостерон, кортикостероиды, в частности, кортизол, а также прогестерон.
Чтобы мозговая деятельность и нервы были в норме, тоже нужны основные жирные кислоты. Они помогают клеткам предохраняться от повреждений и восстанавливаться после них. Жирные кислоты помогают синтезировать другие продукты жизнедеятельности организма – жиры.
Жирные кислоты – дефицит, если только человек не употребляет их с пищей. Потому что человеческий организм не может их вырабатывать сам.
Омега-3 жирные кислоты
Эти кислоты особенно хороши, когда нужно бороться с лишним весом. Они стабилизируют обменные процессы в организме и способствуют более стабильной работе внутренних органов.
Эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и альфа-линоленовая кислота (АЛК) – представители жирных кислот Омега-3. Их лучше всего брать из натуральных продуктов, а не из синтетических добавок. Это глубоководные рыбы скумбрия, лосось, сардины, масла растений – оливковое, кукурузное, ореховое, подсолнечное – в них самая большая концентрация жирных кислот.
Но даже не смотря на натуральный вид, много таких добавок употреблять нельзя, поскольку они могут повышать риск развития болей в мышцах и суставах из-за повышенной концентрации веществ эйкозаноидов.
Соотношение веществ в жирных кислотах
Проследите также за тем, чтобы в добавках не было веществ, которые обрабатывали термически – такие добавки разрушают полезные вещества препарата. Более полезно для здоровья употреблять те добавки, в составе которых вещества, прошедшие процесс очищение от разлагателей (котаминов).
Лучше все-таки брать те кислоты, которые вы употребляете из натуральных продуктов. Они лучше усваиваются организмом, после их употребления нет побочных эффектов и намного больше пользы для обменных процессов. Натуральные добавки не способствуют набору веса.
Соотношение полезных веществ в жирных кислотах очень важно, чтобы не возникало сбоев в работе организма. Особенно важен для тех, кто не хочет поправляться, баланс эйкозаноидов – веществ, которые могут оказывать и плохое, и хорошее влияние на организм.
Как правило, для лучшего эффекта нужно употреблять жирные кислоты омега-3 и омега-6. Это даст лучший эффект, если соотношение этих кислот будет 1-10 мг для омега-3 и 50 — 500 мг омега-6.
Жирные кислоты омега-6
Ее представители – ЛК (линолевая кислота) и ГЛК (гамма-линоленовая кислота). Эти кислоты помогают строить и восстанавливать клеточные мембраны, способствуют синтезу ненасыщенных жирных кислот, помогают восстанавливать клеточную энергию, контролируют медиаторы, которые передают болевые импульсы, помогают укреплять иммунитет.
Омега-6 жирные кислоты в изобилии содержатся в орехах, бобах, семечках, растительных маслах, семенах кунжута.
Структура и механизмы действия антиоксидантов
Выделяют три типа фармакологических препаратов антиоксидантов — ингибиторов свободно-радикального окисления, различающихся механизмом действия.
- Ингибиторы окисления, взаимодействующие непосредственно со свободными радикалами;
- Ингибиторы, взаимодействующие с гидроперекисями и «разрушающие» их (подобный механизм разработан на примере диалкилсульфидов R-S-R);
- Вещества, блокирующие катализаторы свободно-радикального окисления, прежде всего ионы металлов переменной валентности (а также ЭДТА, лимонная кислота, цианистые соединения), за счет образования комплексов с металлами.
Кроме этих трех основных типов, можно выделить так называемые структурные антиоксиданты, анти-окислительное действие которых обусловлено изменением структуры мембран (к таким антиоксидантам можно отнести андрогены, глюкокортикоиды, прогестерон). К антиоксидантам же, по-видимому, следует отнести и вещества, повышающие активность или содержание антиоксидантных ферментов — супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы (в частности, силимарин). Говоря об антиоксидантах, необходимо упомянуть еще об одном классе веществ, усиливающих эффективность антиоксидантов; являясь синергистами процесса, эти вещества, выступая в качестве донаторов протонов для фенольных антиоксидантов, способствуют их восстановлению.
Действие комбинации антиоксидантов с синергистами значительно превышает действие одного антиоксиданта. К таким синергистам, существенным образом усиливающим ингибирующие свойства антиоксидантов, относятся, например, аскорбиновая и лимонная кислота, а также ряд других веществ. При взаимодействии двух антиоксидантов, из которых один сильный, а другой слабый, последний также действует преимущественно как протодонатор в соответствии с реакцией.
Исходя из скоростей реакций, любой ингибитор перекисных процессов можно охарактеризовать двумя параметрами: антиокислительная активность и антирадикальная активность. Последняя определяется скоростью, с которой ингибитор реагирует со свободными радикалами, а первая характеризует суммарную способность ингибитора тормозить перекисное окисление липидов, определяется она соотношением скоростей реакций. Именно эти показатели являются основными при характеристике механизма действия и активности того или иного антиоксиданта, однако далеко не для всех случаев эти параметры в достаточной мере изучены.
Открытым до сих пор остается и вопрос о связи антиоксидантных свойств того или иного вещества с его структурой. Пожалуй, наиболее полно разработан этот вопрос для флавоноидов, антиоксидантное действие которых обусловлено их способностью тушить радикалы ОН и О2. Так, в модельной системе активность флавоноидов в плане «ликвидации» гидроксильных радикалов повышается с увеличением количества гидроксильных групп в кольце В, причем в повышении активности играет также роль гидроксил у С3 и карбониальная группа в положении С4. Гликозилирование не меняет способности флавоноидов тушить гидроксильные радикалы. В то же время по данным других авторов, мирицетин, наоборот, повышает скорость образования липидных перекисей, тогда как кемпферол снижает ее, а действие морина зависит от его концентрации, при этом из трех названных веществ кемпферол наиболее эффективен с точки зрения предотвращения токсических последствий перекисного окисления. Таким образом, даже в отношении флавоноидов нет окончательной ясности в этом вопросе.
На примере производных аскорбиновой кислоты, имеющих алкильные заместители в положении 2 — О, показано, что для биохимической и фармакологической активности этих веществ важное значение имеет наличие в молекуле 2-фенольной оксигруппы и длинной алкильной цепи в положении 2 — О. Существенная роль наличия длинной цепи отмечена и для других антиоксидантов. Синтетические антиоксиданты фенольного типа с экранированным гидроксилом и коротко-цепочечные производные токоферола оказывают повреждающее действие на митохондриальную мембрану, вызывая разобщение окислительного фосфорилирования, в то время как сам токоферол и его длинно-цепочечные производные такими свойствами не обладают. Синтетические антиоксиданты фенольной природы, лишенные боковых углеводородных цепей, характерных для природных антиоксидантов (токоферолов, убихинонов, нафтохинонов), вызывают также «утечку» Ca через биологические мембраны.
Иными словами, короткоцепочечные антиоксиданты или антиоксиданты, лишенные боковых углеродных цепей, как правило, оказывают более слабое антиоксидантное действие и при этом вызывают рад побочных эффектов (нарушение гомеостаза Ca индукция гемолиза и др.). Однако имеющиеся данные пока не позволяют сделать окончательный вывод о характере зависимости между структурой вещества и его антиоксидантными свойствами: слишком велико число соединений, обладающих антиоксидантными свойствами, тем более что антиоксидантный эффект может быть результатом не одного, а ряда механизмов.
Свойства любого вещества, действующего как антиоксидант (в отличие от других их эффектов), носят неспецифический характер, и один антиоксидант может заменяться другим природным или синтетическим антиоксидантом. Однако здесь возникает целый ряд проблем, связанных с взаимодействием природных и синтетических ингибиторов перекисного окисления липидов, возможностями их взаимозаменяемости, принципами замены.
Известно, что замену эффективных природных антиоксидантов (в первую очередь а-токоферола) в организме можно осуществлять за счет введения только таких ингибиторов, которые обладают высокой антирадикальной активностью. Но здесь возникают другие проблемы. Введение синтетических ингибиторов в организм оказывает значительное влияние не только на процессы перекисного окисления липидов, но и на метаболизм природных антиоксидантов. Действие природных и синтетических ингибиторов может складываться, результатом чего является повышение эффективности воздействия на процессы перекисного окисления липидов, но, кроме того, введение синтетических антиоксидантов может оказывать влияние на реакции синтеза и утилизации природных ингибиторов перекисного окисления, а также вызывать изменения антиокислительной активности липидов. Таким образом, синтетические антиоксиданты могут использоваться в биологии и медицине в качестве препаратов, воздействующих не только на процессы свободнорадикального окисления, но и на систему природных антиоксидантов, влияя на изменения антиокислительной активности. Эта возможность влияния на изменения антиокислительной активности необычайно важна, так как было показано, что все исследованные патологические состояния и изменения процессов клеточного метаболизма можно разделить по характеру изменений антиокислительной активности на процессы, протекающие на повышенном, пониженном и стадийным образом изменяющемся уровне антиокислительной активности. Причем имеется непосредственная связь между скоростью развития процесса, тяжестью заболевания и уровнем антиокислительной активности. В связи с этим использование синтетических ингибиторов свободнорадикального окисления весьма перспективно.
Проблемы геронтологии и антиоксиданты
Учитывая участие свободнорадикальных механизмов в процессе старения, естественно было предположить возможность повышения продолжительности жизни с помощью антиоксидантов. Такие эксперименты на мышах, крысах, морских свинках, Neurospora crassa и Drosophila проводились, но результаты их довольно трудно трактовать однозначно. Противоречивость полученных данных можно объяснить неадекватностью методов оценки конечных результатов, незавершенностью работ, поверхностным подходом к оценке кинетики свободнорадикальных процессов и другими причинами. Однако в опытах на дрозофилах зафиксировано достоверное увеличение продолжительности жизни под действием тиазолидина карбоксилата и в ряде случаев наблюдалось повышение средней вероятной, но не фактической продолжительности жизни. Эксперимент, проведенный с участием пожилых людей-добровольцев, не дал определенных результатов, во многом из-за невозможности обеспечить корректность условий опыта. Однако факт повышения продолжительности жизни у дрозофил, вызванного антиоксидантом, обнадеживает. Возможно, дальнейшие работы в этой области будут более успешными. Важным свидетельством в пользу перспективности этого направления служат данные о пролонгировании жизнедеятельности переживаемых органов и стабилизации метаболизма под действием антиоксидантов.
Антиоксиданты в клинической практике
В последние годы заметен большой интерес к свободнорадикальному окислению и как следствие к препаратам, способным оказывать на него то или иное действие. С учетом перспектив практического использования особое внимание привлекают антиоксиданты. Не менее активно, чем изучение уже известных антиоксидантными свойствами препаратов, ведется поиск новых соединений, обладающих способностью ингибировать свободнорадикальное окисление на разных стадиях процесса.
К наиболее изученным в настоящее время антиоксидантам относится прежде всего витамин Е. Это единственный природный липидрастворимый антиоксидант, обрывающий цепи окисления в плазме крови и мембранах эритроцитов человека. Содержание витамина Е в плазме оценивается в 5
Высокая биологическая активность витамина Е и в первую очередь его антиоксидантные свойства обусловили широкое применение этого препарата в медицине. Известно, что витамин Е вызывает положительный эффект при лучевом поражении, злокачественном росте, ишемической болезни сердца и инфаркте миокарда, атеросклерозе, в терапии больных дерматозами (спонтанный панникулит, узловая эритема), при ожогах и других патологических состояниях.
Важным аспектом применения а-токоферола и других антиоксидантов является их использование при различного рода стрессовых состояниях, когда антиоксидантная активность резко снижается. Установлено, что витамин Е снижает повышенную в результате стресса интенсивность перекисного окисления липидов при иммобилизационном, акустическом и эмоционально-болевом стрессах. Препарат также предупреждает нарушения в печени при гипокинезии, которая вызывает усиление свободнорадикального окисления ненасыщенных жирных кислот липидов, особенно в первые 4 — 7 дней, т. е. в период выраженной стрессовой реакции.
Из синтетических антиоксидантов наиболее эффективным является ионол (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол), в клинике известный как дибунол. Антирадикальная активность этого препарата ниже, чем у витамина Е, однако антиокислительная намного превышает таковую а-токоферола (так, а-токоферол тормозит окисление метилолеата в 6 раз, а окисление арахидона в 3 раза слабее, чем ионола).
Ионол, как и витамин Е, находит широкое применение для предотвращения нарушений, вызванных различными патологическими состояниями, протекающими на фоне повышенной активности перекисных процессов. Как и а-токоферол, ионол успешно применяется для профилактики острых ишемических повреждений органов и постишемических расстройств. Препарат высокоэффективен в лечении раковых заболеваний, применяется при лучевых и трофических поражениях кожи и слизистых оболочек, успешно используется в терапии больных дерматозами, способствует быстрому заживлению язвенных поражений желудка и двенадцатиперстной кишки. Как и а-токоферол, дибунол высокоэффективен при стрессах, вызывая нормализацию повышенного в результате стрессового воздействия уровня перекисного окисления липидов. Ионол обладает также некоторыми свойствами антигипоксантов (увеличивает продолжительность жизни при острой гипоксии, ускоряет процессы восстановления после гипоксических расстройств), что тоже, по всей видимости, связано с интенсификацией перекисных процессов при гипоксии, особенно в период реоксигенации.
Интересные данные были получены при применении антиоксидантов в спортивной медицине. Так, ионол предотвращает активацию перекисного окисления липидов под влиянием максимальных физических нагрузок, увеличивает длительность работы спортсменов при максимальных нагрузках, т. е. выносливость организма при физической работе, повышает эффективность работы левого желудочка сердца. Наряду с этим ионол предотвращает нарушения высших отделов центральной нервной системы, возникающие при воздействии на организм максимальных физических нагрузок и также связанные с процессами свободнорадикального окисления. Предпринимались попытки использования в спортивной практике также витамина Е и витаминов группы К, тоже повышающих физическую работоспособность и ускоряющих процессы восстановления, однако проблемы применения антиоксидантов в спорте еще требуют глубокого изучения.
Антиоксидантное действие других препаратов исследовано менее подробно, чем влияние витамина Е и дибунола, в связи с чем эти вещества довольно часто рассматривают как своего рода эталон.
Естественно, самое пристальное внимание уделяется препаратам, близким к витамину Е. Так, наряду с самим витамином Е антиоксидантными свойствами обладают и его водорастворимые аналоги: тролакс С и а-токоферола полиэтиленгликоль 1000 сукцинат (ТПГС). Тролокс С действует как эффективный тушитель свободных радикалов по тому же механизму, что и витамин Е, а ТПГС даже еще эффективнее витамина Е как протектор ССЦ-индуцированного перекисного окисления липидов. Как достаточно эффективный антиоксидант действует а-токоферола ацетат: он нормализует свечение сыворотки крови, повышенное в результате действия прооксидантов, подавляет перекисное окисление липидов в мозге, сердце, печени и мембранах эритроцитов в условиях акустического стресса, эффективен в лечении больных дерматозами, регулируя интенсивность перекисных процессов.
В экспериментах in vitro установлена антиоксидантная активность ряда препаратов, действие которых in vivo может во многом определяться именно этими механизмами. Так, показана способность противоаллергического препарата траниоласта дозозависимо снижать уровень О2-, Н2О2 и ОН- в суспензии полиморфноядерных лейкоцитов человека. Также in vitro успешно ингибируют Ре2+/аскорбатиндуцированное перекисное окисление в липосомах (на
60%) хлоропромазин и чуть хуже (на -20%) — его синтетические дериваты N- бензоилоксиметилхлоропромазин и N-пивалоилоксиметил-хлоропромазин. С другой стороны, эти же соединения, встроенные в липосомы, при облучении последних светом, близким к ультрафиолетовому, действуют как фотосенсибилизирующие агенты и приводят к активации перекисного окисления липидов. Изучение влияния протопорфирина IX на перекисное окисление в гомогенатах печени крыс и субклеточных органеллах также показало способность протопорфирина ингибировать Fe- и аскорбатзависимое перекисное окисление липидов, однако вместе с тем препарат не обладал способностью подавлять аутоокисление в смеси ненасыщенных жирных кислот. Исследование механизма антиоксидантного действия протопорфирина показало только то, что оно не связано с тушением радикалов, однако не дало достаточно данных для более точной характеристики этого механизма.
Посредством хемилюминесцентных методов в экспериментах in vitro была установлена способность аденозина и его химически устойчивых аналогов угнетать образование реактивных кислородных радикалов в нейтрофилах человека.
Изучение влияния оксибензимидазола и его производных алкилоксибензимидазола и алкилэтоксибензимидазола на мембраны микросом печени и синаптосомы мозга при активации перекисного окисления липидов показало эффективность алкилоксибензимидазола, более гидрофобного, чем оксибензимидазол, и обладающего в отличие от алкилэтоксибензимидазола ОН-группой, необходимой для обеспечения антиоксидантного действия, как ингибитора свободнорадикальных процессов.
Эффективным тушителем высокореактивного гидроксильного радикала является аллопуринол, причем одним из продуктов реакции аллопуринола с гидроксильным радикалом является оксипуринол — его основной метаболит, еще более эффективный тушитель гидроксильного радикала, чем аллопуринол. Однако данные относительно аллопуринола, полученные в разных работах, не всегда согласуются. Так, изучение перекисного окисления липидов в гомогенатах почек крыс показало, что препарат обладает нефротоксичностью, причиной которой является увеличение образования цитотоксичных кислородных радикалов и снижение концентрации антиоксидантных ферментов, обусловливающей соответственное снижение утилизации этих радикалов. По другим данным действие аллопуринола неоднозначно. Так, на ранних стадиях ишемии он может предохранять миоциты от действия свободных радикалов, а во второй фазе гибели клеток — напротив, способствовать повреждению ткани, в восстановительном же периоде он опять благоприятно действует на рекуперацию сократительной функции ишемизированной ткани.
В условиях ишемии миокарда перекисное окисление угнетается целым рядом препаратов: антиангинальными средствами (курантил, нитроглицерин, обзидан, изоптин), водорастворимыми антиоксидантами из класса пространственно затрудненных фенолов (например, фенозаном, тормозящим также индуцированный химическими канцерогенами опухолевый рост).
Противовоспалительные препараты, такие как индометацин, бутадион, стероидные и нестероидные антифлогистики (в частности, ацетилсалициловая кислота), обладают способностью угнетать свободнорадикальнос окисление, в то время как ряд антиоксидантов — витамин Е, аскорбиновая кислота, этоксиквин, дитиотрентол, ацетилцистеин и дифенилендиамид обладают противовоспалительной активностью. Достаточно убедительно выглядит гипотеза, согласно которой одним из механизмов действия противовоспалительных средств является угнетение перекисного окисления липидов. И наоборот, токсичность многих препаратов обусловлена именно их способностью генерировать свободные радикалы. Так, кардиотоксичность адриамицина и рубомицина гидрохлорида связана с уровнем перекисей липидов в сердце, обработка клеток опухолевыми промоторами (в частности, эфирами форбола) также приводит к генерации свободнорадикальных форм кислорода, есть данные в пользу участия свободнорадикальных механизмов в селективной цитотоксичности стрептозотоцина и аллоксана — они влияют на панкреатические бета-клетки, аномальную свободнорадикальную активность в центральной нервной системе вызывает фенотиазин, стимулируют перекисное окисление липидов в биологических системах и другие лекарственные вещества — паракват, митомицин С, менадион, ароматические азотные соединения, при метаболизме которых в организме образуются свободнорадикальные формы кислорода. В действии этих веществ важную роль играет присутствие железа. Однако на сегодняшний день число препаратов, обладающих антиоксидантной активностью, намного больше, нежели препаратов-прооксидантов, и вовсе не исключена возможность того, что токсичность препаратов- прооксидантов не связана все же с перекисным окислением липидов, индукция которого является лишь результатом других механизмов, обусловливающих их токсичность.
Бесспорными индукторами свободнорадикальных процессов в организме являются различные химические вещества, и в первую очередь тяжелые металлы-ртуть, медь, свинец, кобальт, никель, хотя в основном это показано в условиях in vitro, в экспериментах же in vivo повышение перекисного окисления не очень велико, и пока не обнаружено корреляции между токсичностью металлов и индукцией ими перекисного окисления. Однако это может быть связано с некорректностью использованных методов, так как практически пока нет адекватных методов измерения перекисного окисления in vivo. Наряду с тяжелыми металлами прооксидантной активностью обладают и другие химические вещества: железо, органические гидроперекиси, галоденовые гидрокарбоны, соединения, расщепляющие глутатион, этанол, а также озон, и вещества, представляющие собой загрязнители окружающей среды, типа пестицидов, и такие вещества, как асбестовые волокна, являющиеся продукцией промышленных предприятий. Прооксидантное действие оказывает и ряд антибиотиков (например, тетрациклиновые), гидразин, парацетамол, изониазид и другие соединения (этиловый, аллиловый спирт, четыреххлористый углерод и т. п.).
В настоящее время ряд авторов считают что инициация свободнорадикального окисления липидов может быть одной из причин ускоренного старения организма вследствие многочисленных метаболических сдвигов, описанных ранее.
[32], [33], [34], [35], [36], [37], [38], [39], [40], [41], [42], [43], [44]
Источник