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