Антиоксиданты

Что такое антиоксиданты:

Химические вещества, которые препятствуют процессу окисления, называются антиоксиданты. Окисление — это химическая реакция, в результате которой могут образовываться свободные радикалы. Это молекулы с одним или более неспаренными электронами во внешней оболочке. Образуются они в результате нормального клеточного метаболизма, либо из внешних источников. В организме постоянно идут реакции с участием кислорода (особенно в митохондриях). 

В ходе этих реакций образуются активные формы кислорода (АФК), например, супероксид-анион, а также активные формы азота, являющиеся свободными радикалами. Поскольку свободные радикалы не имеют полного набора электронов, они “крадут” электроны у других молекул и повреждают эти молекулы в процессе.

При низких или умеренных уровнях они оказывают благотворное влияние на клеточные реакции и иммунную функцию. Когда количество свободных радикалов становится избыточным, а антиоксидантов недостаточно, нарушается баланс, возникает цепочка реакций, способных повредить клетки организма. 

Это явление называется окислительным стрессом. Чем опасен окислительный стресс? Этот вредный процесс приводит к изменению клеточных мембран и других структур, таких как белки, липиды, липопротеины и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Происходит развитие хронических и дегенеративных, аутоиммунных заболеваний, катаракта, ревматоидный артрит, сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания. Повреждение ДНК увеличивает риск развития онкологии. Организм обладает несколькими механизмами противодействия этим атакам с помощью ферментов репарации ДНК, а также антиоксидантов.

Известно, что некоторые факторы внешней среды способствуют чрезмерному накоплению свободных радикалов и развитию окислительного стресса, к ним относятся:

• сигаретный дым;
• токсины;
• ультрафиолетовое излучение;
• бактериальные, вирусные, грибковые инфекции;
• высокий уровень глюкозы в крови (гипергликемия). Снижает активность оксида азота, что проявляется спазмом сосудов, вызывая недостаток поступления кислорода в тканях;
• стресс (гормон кортизол при хроническом стрессе способствует увеличению окислительного стресса в организме). 

Зачем организму нужны антиоксиданты:

Антиоксиданты служат организму своеобразным “щитом”, защищающим его от разрушительного воздействия свободных радикалов, нейтрализуя их избыток и предотвращая повреждение клеток, тканей и ДНК, содействуют профилактике заболеваний.

Они отдают молекуле свободного радикала недостающий электрон, стабилизируя их и предотвращая цепные реакции. 

Также они выполняют следующие функции:

• Замедляют процесс старения кожи. Было доказано, что использование антиоксидантов местного действия защищает кожу от вредных свободных радикалов, образующихся в результате регулярного клеточного метаболизма или в результате воздействия ультрафиолетового излучения. Витамин С, Е поддерживают гидролипидный слой, уменьшают сухость, повреждения, связанные с возрастом;
• Предотвращают воспаление. Снижают уровень провоспалительных сигналов, вызванных АФК;
• Антиоксиданты имеют решающее значение для поддержания общего состояния здоровья, особенно мозга. Известно, что мозг очень восприимчив к окислительному стрессу. Мембраны нейронов богаты полиненасыщенными жирными кислотами (омега-3). Они легко разрушаются под действием свободных радикалов, вызывая перекисное окисление липидов. Это нарушает целостность клеток, вызывает гибель нейронов и воспаление, повышая риск развития нейродегенерации (болезни Альцгеймера, Паркинсона). Антиоксиданты нейтрализуют эти свободные радикалы, тем самым защищая мозг от окислительного повреждения.

Какие бывают антиоксиданты:

Антиоксиданты делятся на эндогенные (организм синтезирует их самостоятельно) и экзогенные (поступают в организм с пищей). Также исходя из активности их классифицируют как: 

• ферментативные (превращают радикалы в безвредные соединения посредством ферментативных реакций); 
• неферментативные (сами реагируют с радикалами, отдавая электрон, чтобы стабилизировать их). 

К группе антиоксидантов, которые синтезируются в организме, а также являются ферментативными, относятся: супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионпероксидаза, глутатион. Глутатион синтезируется внутри нашего организма, в частности в печени. Состоит он из трех аминокислот: глутаминовая кислота, цистеин, глицин. Является ключевым защитником клеток от окислительного стресса, детоксикации, старения и повреждения ДНК. С возрастом, при стрессе, заболеваниях печени, диабете, интоксикациях — уровень глутатиона снижается. Его недостаток приводит к повышенной уязвимости клеток к повреждениям и ускоренному старению. Предшественником глутатиона, который стимулирует его синтез, является NAC (N-ацетилцистеїн). Активируют ферменты детоксикации и синтез глутатиона такие продукты как: брокколи, чеснок, куркума.

К экзогенным, неферментативным антиоксидантам относятся: витамин С (аскорбиновая кислота) и витамин Е (токоферол). Они защищают различные клеточные структуры. Также к этой группе относятся полифенолы: флавоноиды, дубильные вещества и лигнаны, они находятся в растениях и каротиноиды: бета-каротин, ликопин и лютеин — пигменты, содержащиеся во фруктах и овощах с антиоксидантными свойствами.

Антиоксиданты подразделяются на природные или синтетические. Источниками природных антиоксидантов в основном являются растения, овощи, фрукты, специи и травы, которые богаты витаминами, каротиноидами и микроэлементами.

Природные антиоксиданты имеют фенольную структуру и подразделяются на:

• Минералы: медь, железо, цинк и марганец. Это кофакторы антиоксидантных ферментов (необходимы для их активности). 
• Витамины с антиоксидантным действием (А, С, Е и В): они важны и нужны для большинства функций метаболизма организма.
• Фитохимические вещества: это производные фенольных соединений, которые не являются ни витаминами, ни минералами. Примеры включают флавоноиды (чай, яблоки, лук, цитрусы), каротиноиды, кверцетин (лук, гречка, яблоки), ресвератрол (красный виноград, вино), ликопин (помидоры, арбузы, розовый грейпфрут), а также травы и специи, такие как дитерпен, розмарин, тимьян, мускатный орех, гвоздика, черный перец, имбирь, чеснок, куркумин. Источниками природных каротиноидов являются такие растения, как морковь, перец чили, помидор, брокколи, шпинат, тыква, арбуз, абрикос, папайя, облепиха (содержит α-, β-каротин, ликопин, криптоксантин, лютеин и зеаксантин) и шиповник (β-каротин, лютеин и ликопин). Бета-каротин является наиболее широко распространенным каротиноидом в пищевых продуктах, содержащимся в основном в желто-оранжевых и темно-зеленых фруктах и овощах.

Синтетические антиоксиданты используются в составе биологически активных добавках. К ним относятся:

• Альфа-липоевая кислота. Мощный универсальный антиоксидант (водо- и жирорастворимый).
• NAC (N-ацетилцистеин). Предшественник глутатиона, используется при интоксикациях.
• L-карнитин. Поддерживает энергетику клеток, обладает антиоксидантным эффектом. 

Препараты с антиоксидантами: Тиогамма, Берлитион, содержат в своем составе альфа-липоевую кислоту, которая является мощным антиоксидантом, Коензим Q10 (убихинон), Ресвератрол (Ресведол, Ресверазин), Цинктерал (содержит цинка сульфат), витамин Е (Енат, Аевит).

Источники

Antioxidants: Positive or Negative Actors? / National Library of Medicine

Antioxidants Explained in Simple Terms / Healthline

Free Radicals, Antioxidants in Disease and Health / National Library of Medicine