что делают антиоксиданты в организме человека
Антиоксиданты: что действительно следует знать
Большинство современных образованных людей, по крайней мере, что-то слышало о том, что богатые антиоксидантами пищевые продукты и добавки полезны для здоровья. Однако многие, возможно, не совсем понимают, – что вообще такое антиоксиданты и как это работает в организме.
В журнале «Biomolecules» была опубликована статья, в которой, кроме прочего, говорилось о самом словечке «антиоксидант»: это один из наиболее туманных и сбивающих с толку научных терминов, который в специальной литературе до настоящего времени не находит четкого определения.
В данном материале попробуем немного глубже, чем обычно это делается, разобраться в сути понятия «антиоксиданты», в механизме их действия и влияния на здоровье.
Что такое антиоксиданты?
Антиоксиданты – это соединения, способные нейтрализовать свободные радикалы и тем самым снизить или предотвратить повреждение клеток. В свою очередь, свободные радикалы представляют собой молекулы, несущие на внешней орбите один или несколько неспаренных электронов, – что делает их нестабильными и очень реактивными. Уточним, что под реактивностью в данном случае понимается способность свободных радикалов вступать в различные биохимические реакции с другими молекулами.
В организме свободные радикалы образуются в ходе нормальных эндогенных (внутренних) метаболических процессов, включая процессы энергообеспечения. Кроме того, организм вырабатывает свободные радикалы в ответ на внешние, средовые воздействия, а также на факторы, связанные с образом жизни: в качестве примера можно привести пребывание под открытым солнцем, курение, потребление спиртосодержащих напитков, психоэмоциональные перегрузки и т.д.
Антиоксиданты ингибируют (подавляют) процессы окисления, т.е. химические реакции соединения с т.н. активным кислородом. Молекула кислорода с неспаренным электроном – это очень активный свободный радикал. В результате реакций с ним повреждаются клетки, организм «закисливается» и появляются новые нестабильные, высоко реактивные и потому опасные молекулы с неспаренными электронами.
Антиоксиданты взаимодействуют с такими молекулами безопасным для тканей образом, нейтрализуя их до того, как будут повреждены молекулы протеинов (белков), липидов (жиров) или ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, носитель генетической информации).
Подчеркнем: свободные радикалы не хороши и не плохи. В естественных, нормальных для данного организма концентрациях они необходимы для эффективного и здорового протекания физиологических энергообменных процессов. Опасен лишь избыток свободных радикалов: в этом случае повышается риск развития всевозможных хронических заболеваний, в том числе столь серьезных, как, например, сердечнососудистая или опухолевая патология. Кроме того, в последнее время все большее внимание привлекает теория, согласно которой процессы старения представляют собой не что иное, как прогрессирующий оксидативный стресс.
Системы антиоксидантной защиты
Клетки нашего организма обладают определенными биохимическими механизмами, которые позволяют держать под контролем выработку свободных радикалов. Например, в клетках содержатся особые антиоксидантные энзимы (ферменты, т.е. расщепляющие вещества), снижающие концентрацию молекул с непарными электронами. К первичным антиоксидантным энзимам относятся, в частности, супероксиддисмутаза (SOD), каталаза (CAT), глутатионпероксидаза (GPx) и глутатион редуктаза (GRx). Эти вещества представляют собой, так сказать, первый эшелон антиоксидантной обороны. Они регулируют уровень свободных радикалов, вступая с ними (а также с другими молекулами, которые потенциально могут стать свободными радикалами) в безопасные нейтрализующие реакции.
Аналогичные вещества-регуляторы, – метаболические антиоксиданты, – образуются также в сложных биохимических каскадах обмена веществ. К метаболическим антиоксидантам относят липоевую кислоту, глутатион, коэнзим Q10, мелатонин, мочевую кислоту, Л-аргинин, металл-хелатирующие белки, билирубин, трансферрин.
Вместе с тем, ряд необходимых антиоксидантов сам организм не производит, и получить их мы можем только извне, с пищей или пищевыми добавками. К таким антиоксидантам относятся, в частности, каротиноиды, некоторые витамины с антиоксидантным эффектом (напр., витамины С и Е), селен, марганец, цинк, флавоноиды, жирные кислоты омега-3 и омега-6. Пищевые и дополнительные антиоксиданты неизменно находятся в центре внимания диетологической науки, поскольку укрепить антиоксидантную защиту организма способен лишь рацион, богатый перечисленными соединениями,
Естественные пищевые (нутриентные) антиоксиданты в сравнении с пищевыми добавками
Разобраться в тонкостях циркуляции и взаимодействий антиоксидантов-нутриентов весьма непросто, здесь легко запутаться. С одной стороны, множество веществ и соединений антиоксидантного действия естественным образом присутствует в обычных и привычных нам продуктах питания. С другой, – бесчисленные пищевые добавки рекламируются производителями как незаменимые средства повышения антиоксидантной защиты.
Фрукты, овощи, специи, орехи содержат тысячи различных соединений, обладающих антиоксидантным эффектом. Например, в винограде, яблоках, грушах, вишнях, ягодах содержится группа растительных веществ, называемых полифенольными антиоксидантами, – на сегодняшний день известно более восьми тысяч природных полифенолов-антиоксидантов. Другой класс антиоксидантов, – каротиноиды, – в высоких концентрациях содержится, как правило, в ярко окрашенных фруктах и овощах.
Вместе с тем, эти натуральные антиоксиданты, поступающие в организм с пищей, очень отличаются от биоактивных веществ, которые входят в состав пищевых добавок. Скажем, витамин Е (сложный эфирный ацетат альфа-токоферола) существует во многих формах, как природных, так и синтетических, причем эти формы обладают в организме разным эффектом. Возможно, настолько разным, что становится понятно, почему исследования потенциальной пользы витамина Е для здоровья зачастую приносят противоречивые результаты.
Пищевые добавки обычно содержат высокие дозы изолированных антиоксидантных соединений, которые могут влиять на организм иначе, чем самая богатая антиоксидантами пища. Такая диета чрезвычайна питательна и важна для здоровья, в то время как концентрированные антиоксидантные добавки показаны не всем и, более того, могут оказаться вредоносными для некоторых людей.
Могут ли антиоксиданты нанести вред здоровью?
Должно быть совершенно ясно, что рацион, богатый овощами, фруктами и другими естественными контейнерами антиоксидантов, полезен для общего состояния здоровья.
Профилактический эффект антиоксидантных пищевых добавок, т.е. способность последних предотвращать те или иные заболевания, гораздо менее очевиден.
Многие исследования показали, что в определенных аспектах такие концентрированные добавки также могут быть полезны для здоровья. Подобные выводы публиковались, например, в отношении омега-3 жирных кислот, куркумина, селена, ресвератрола, витамина С, – с описанием различных положительных эффектов, наблюдаемых при тех или иных условиях в различных по составу выборках. Однако отсюда вовсе не следует, что прием дополнительных антиоксидантов безопасен или необходим каждому человеку. Напротив, проводились и такие исследования, результаты которых свидетельствуют о способности некоторых синтетических антиоксидантов конфликтовать с естественными сигнальными путями организма, что в конечном счете оказывает негативное влияние на состояние здоровья.
И даже более того: достоверные научные данные говорят о том, что некоторым категориям населения высокодозовые антиоксидантные добавки попросту противопоказаны. Скажем, у здоровых мужчин добавки с высоким содержанием витамина Е повышают риск рака предстательной железы. Подобно этому, бета-каротиновые добавки связаны с повышенным риском рака легких у заядлых курильщиков.
Добавим, что до сих пор ни одно исследование не выявило каких-либо решающих преимуществ антиоксидантных добавок в плане профилактики заболеваний, но зато есть убедительные доказательства того, что концентрированные дозы витамина Е, витамина А и его предшественника бета-каротина могут повышать вероятность преждевременной смерти.
Возьмем на заметку
Вышеизложенное говорит о том, что бесконтрольный и бездумный прием пищевых добавок, содержащих определенные классы антиоксидантов, может разбалансировать естественные, собственные механизмы антиоксидантной защиты организма, что приведет к серьезным последствиям для здоровья.
И напротив, в постоянно расширяемой базе научных знаний до сих пор не появлялось указаний на то, что богатое антиоксидантами питание, включающее овощи, фрукты, специи, рыбу, орехи, чай и прочие природные источники, каким-то образом может быть связано с негативными эффектами или последствиями в плане здоровья. Именно поэтому ведущие эксперты в области диетологии (подчеркнем: особенно независимые эксперты) настоятельно рекомендуют сосредоточиться на нормализации и оптимизации собственного рациона, чтобы обеспечить достаточное поступление природных антиоксидантов с пищей. Крайне не рекомендуется принимать какие бы то ни было концентрированные антиоксидантные добавки, – за исключением тех случаев, когда это в явной форме предписано врачом.
Зачем организму нужны антиоксиданты, и где они содержатся?
Вы неоднократно слышали из уст докторов и производителей пищевой и косметической продукции умное слово «антиоксиданты»? Ваше представление об этих загадочных веществах ограничивается фразой «наверное, что-то хорошее»? Тогда этот материал для вас. 103.by повышает уровень медицинской грамотности населения и рассказывает о сложных понятиях простым языком.
Антиоксиданты борются против оксидантов
Чтобы разобраться, что такое антиоксиданты, необходимо познакомиться с понятием свободных радикалов, то бишь оксидантов. Говоря научным языком, свободные радикалы — это молекулы с неспаренным электроном. В небольшом количестве они наши помощники — участвуют в производстве гормонов и защищают организм от вирусов. А как только оксидантов становится слишком много, из товарищей они превращаются в заклятых врагов.
Свободные радикалы окисляют защитную мембрану клеток, в итоге последние гибнут либо мутируют. Инфаркт, инсульт, рак, атеросклероз и заболевания кожи нередко являются результатом негативного воздействия свободных радикалов.
Больше всего от оксидантов страдает кожа — увеличивается количество морщин, организм начинает преждевременно стареть.
Какие существуют причины множественного образования оксидантов? В первую очередь — это преобладание в рационе сахара, мяса, круп, пастеризованных молочных продуктов, мучных изделий. Во вторую — употребление несовместимых пищевых продуктов (белки+углеводы). Окислителями нередко становятся консерванты и пищевые добавки, алкоголь и табак.
Собственно, чтобы защитить наш организм от вредных свободных радикалов, природа придумала чудотворные антиоксиданты.
Что же такое антиоксиданты?
Простыми словами, антиоксиданты — это вещества, содержащиеся в пище, которые нейтрализуют свободные радикалы в организме. Действие антиоксидантов даже приводит к обновлению клеток кожи, ее омоложению. По этой причине они нередко входят в состав косметической продукции.
К наиболее известным антиокислителям относятся витамины С, А, Е, К, минеральные вещества — цинк, марганец, селен, медь, а также экстракты сосны, кедра и облепихи.
Прежде всего антиоксиданты содержатся в растительной пище. Это ягоды (чернослив, изюм, черника, ежевика, земляника, слива, вишня), фрукты (апельсин, красный виноград, банан, киви), овощи (все виды капусты, шпинат, красный перец, лук, баклажан), орехи (миндаль, грецкий, фундук) и специи (корица, куркума, гвоздика).
Антиоксиданты в организме не накапливаются, поэтому употреблять их нужно систематически. Однако принцип «чем больше, тем лучше» здесь не работает. В переизбытке эти вещества перестают препятствовать окислению и, наоборот, ускоряют его. О ежедневной безопасной дозе антиокислителей ученые спорят до сих пор.
Специалист по здоровому питанию, врач Владимир Третьякевич рекомендует в сутки употреблять от одной чайной ложки до одной столовой черники (или другой ягоды) на протяжении 10 месяцев (например, 5 недель есть ягоды, а на одну неделю делать перерыв). В год выходит совсем не много — от 1,5 до 4,5 кг. Врач подчеркивает, что важно не столько количество, сколько регулярность потребления.
А чтобы наверняка не прогадать с дозировкой, придерживайтесь принципа разнообразия. Не ограничивайте себя одним типом антиоксидантов, нацеливайтесь на широкий спектр антиокислителей в своем рационе. Таким образом, вы убьете двух зайцев: защитите организм от оксидантов и не переборщите с количеством антиокислителей в организме.
Антиоксиданты
Антиоксиданты (биологические антиокислители) − группа соединений, в которую входят каротиноиды, минералы, витамины.
Данные вещества стоят на страже здоровья клеток. Они нейтрализуют свободные радикалы, препятствуют повреждению мембран, сохраняют силу, красоту человека. Антиоксиданты не только предотвращают нарушение целостности клеток, но и ускоряют восстановление разрушенного, повышают сопротивляемость организма инфекциям. Таким образом, соединения защищают от старения, неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды, онкологических, сердечно-сосудистых болезней.
Антиокислители применяют в медицине для изготовления биодобавок, препаратов, в пищевой промышленности, как консервант, для уменьшения порчи продуктов в производстве, для замедления осмоления топлива и стабилизации горючего.
Самые известные антиоксиданты:
Различают следующие виды биологических антиокислителей:
Антиоксиданты и свободные радикалы
Свободные радикалы – молекулы, у которых отсутствует один или несколько электронов. Ежедневно каждая клетка внутренних органов подвергается атаке 10 000 дефектных соединений. «Путешествуя» по организму, свободные радикалы отнимают у полноценных молекул искомый электрон, что подрывает здоровье человека. Поврежденные клетки перестают полноценно функционировать, наступает «окислительный стресс».
Причинами появления свободных радикалов в организме человека является прием лекарственных препаратов, радиация, плохая экология, курение, ультрафиолетовое излучение.
Последствия разрушительного воздействия агрессивных окислителей на жизненно важные структуры трагичны.
Под влиянием свободных радикалов развиваются:
Дефектные соединения вызывают воспаление в тканях, клетках мозга, нервной системе, ускоряют старение, нарушают иммунную функцию. Они воздействуют на ДНК, что ведет к изменению наследственной информации.
На сегодняшний день не изобретено средства, препятствующего появлению свободных радикалов в организме. Однако, если бы не антиоксиданты человек болел бы гораздо дольше, тяжелее, чаще.
Биологические антиокислители перехватывают дефектную молекулу, отдавая ей собственный электрон, тем самым оберегая клетки органов и систем от повреждения. При этом, сами антиоксиданты после отсоединения отрицательно заряженной частицы не теряют устойчивость.
Соединения блокируют окислительный процесс, способствуют очищению, обновлению клеток, оказывают омолаживающее действие на кожу.
Антиоксиданты представляют собой экологический десант, который стоит на страже человеческого организма.
Роль витаминных антиоксидантов
Наибольшими поглотителями свободных радикалов в организме являются витамины С, Е, А.
Данные антиоксиданты можно получить с продуктами питания, однако из-за сильно загрязненной окружающей среды с каждым годом потребность человека в этих веществах возрастает, в результате восполнить нехватку при помощи природных источников становится тяжелее. В таком случае на помощь приходят витаминизированные добавки, которые оказывают благоприятное воздействие на работу внутренних органов, улучшают общее самочувствие человека.
Роль антиоксидантов:
Помните, витамины сами по себе проявляют недостаточную антиоксидантную активность и без комбинированного действия минералов не могут полностью защитить организм от повреждающих факторов (эндогенных и экзогенных).
Значение минералов – антиоксидантов
Макро- и микросоединения усиливают действие витаминов, обладают противоаллергическими, иммуностимулирующими, противоопухолевыми, противовоспалительными, сосудорасширяющими и бактерицидными свойствами.
Природные минералы – антиоксиданты способствуют оздоровлению клеток организма, защищают мембраны от разрушительного избыточного окисления.
Рассмотрим какие органические соединения «оберегают» организм от радикалов-вредителей:
Согласно данным научного исследовательского института гигиены питания, сегодня 50% людей испытывает дефицит витамина А в организме, а 85% – аскорбиновой кислоты, минералов. Виною всему эмоциональное, физическое перенапряжение, в результате которого происходит усиленное сжигание нутриентов, резкое обеднение почв, ухудшение экологии, стрессы, несбалансированное питание.
Антиоксиданты, в форме биологически активных добавок, в полной мере покрывают потребность организма в полезных соединениях, защищают от оксидантов, свободных радикалов, блокируют формирование нитрозаминов, нейтрализуют пагубное влияние свинца на эритроциты, нервную систему, повышают иммунитет, разрушают раковые клетки, увеличивают продолжительность жизни.
Суточная норма
Для нормального функционирования нервной системы и поддержания здоровья внутренних органов рекомендуется ежедневно потреблять витамины и минералы-антиоксиданты в следующей дозировке:
Помните, суточная потребность человека в антиоксидантах зависит от состояния здоровья, наличия сопутствующих заболеваний, пола и возраста человека.
Причины и признаки дефицита
При недостаточном поступлении антиокислителей в организм у людей теряется ясность мышления, снижается работоспособность, слабеет иммунитет, ухудшается зрение, развиваются хронические заболевания. Антиоксиданты ускоряют процесс выздоровления, помогают увеличить продолжительность жизни, снижают уровень повреждения тканей.
Рассмотрим причины истощения запаса каротиноидов, минералов, витаминов в организме человека и что усиливает образование свободных радикалов:
Симптомы дефицита антиоксидантов в организме:
При индивидуальной непереносимости витаминов и минералов – антиоксидантов, потребность в соединениях снижается.
Избыток: почему возникает и как его определить?
Причины повышенной концентрации антиоксидантов в организме:
Избыток природных антиоксидантов, поступивших с продуктами питания, не представляет угрозы для здоровья человека и легко выводится из организма. Передозировка синтетических антиокислителей (витаминно-минеральных комплексов) может вызвать гипервитаминоз, который сопровождается нарушениями работы внутренних органов и систем.
Характерные признаки излишка антиоксидантов в организме:
Несмотря на неоспоримую пользу антиоксидантов, избыточное количество синтетических соединений в организме причиняет вред организму.
Передозировка приводит к образованию камней в почках, желчном пузыре, проблемам с сердцем, атрофии надпочечников, повреждению белых кровяных клеток, аллергическим реакциям, увеличению размеров печени и селезенки. Чтобы избежать данных последствий строго контролируйте уровень потребления синтетических витаминов, минералов – антиоксидантов.
Природные источники
Наибольшее количество антиоксидантов сосредоточено в фруктах и овощах ярких цветов – красного, оранжевого, желтого, фиолетового, синего оттенков.
Чтобы получить максимальную порцию питательных веществ и биологических антиокислителей, данные продукты нужно есть сырыми или слегка проваренными на пару.
Любая термическая обработка (кипячение, обжаривание, запекание) фруктов и овощей на протяжении 15 и более минут убивает полезные соединения, снижает пищевую ценность изделия.
| Наименование лучших продуктов-антиоксидантов | Антиоксидантная способность изделия на грамм |
|---|---|
| Ягоды и фрукты | |
| Клюква | 94,66 |
| Дикая черника | 92,50 |
| Черная слива | 73,49 |
| Белая слива | 62,29 |
| Культивируемая черника | 62,10 |
| Орехи | |
| Пеканы | 179,50 |
| Грецкий орех | 135,51 |
| Фундук (лесной орех) | 135,51 |
| Фисташки | 79,93 |
| Миндаль | 44,64 |
| Овощи | |
| Маленькая красная фасоль | 149,31 |
| Обычная красная фасоль | 144,23 |
| Фасоль стручковая | 123,69 |
| Артишоки | 94,19 |
| Чёрные бобы | 80,50 |
| Специи | |
| Гвоздика | 3144,56 |
| Молотая корица | 2675,46 |
| Душицы лист | 2001,39 |
| Куркума | 1592,87 |
| Сушёная петрушка | 743,59 |
Согласно результатам исследований Бостонского Университета в США, наибольшую антиоксидантную способность проявляют растительные продукты, в частности, специи.
| Наименование фруктов и овощей | Количество антиоксидантных единиц на 100 грамм продукта |
|---|---|
| Чернослив | 5,780 |
| Изюм | 2,840 |
| Черника | 2,410 |
| Ежевика | 2,046 |
| Капуста | 1,780 |
| Земляника | 1,550 |
| Шпинат | 1,270 |
| Малина | 1,230 |
| Брюссельская капуста | 0,985 |
| Слива | 0,959 |
| Ростки люцерны | 0,940 |
| Брокколи (цветки) | 0,897 |
| Свёкла | 0,850 |
| Апельсины | 0,760 |
| Виноград красный | 0,749 |
| Красный перец | 0,720 |
| Вишня | 0,680 |
| Лук | 0,460 |
| Зерно | 0,410 |
| Баклажан | 0,393 |
Другие природные источники антиоксидантов: томаты, тыква, морковь, грейпфрут, нектарин, хурма, абрикосы, манго, персик, папайя, клубника, кабачки, цельные зерна, свежевыжатые соки из граната, винограда, яблок, вишни, черноплодной рябины.
Данные продукты обезвреживают свободные радикалы, повышают иммунитет, активизируют ферментную активность и снижают риск развития дегенеративных болезней.
Лекарственные препараты – антиоксиданты
Неблагоприятная экологическая обстановка, вредные привычки (курение), работа на опасном производстве вызывают повышенную потребность организма в антиоксидантах.
В результате природных биологических антиокислителей, поступающих с продуктами питания, становится недостаточно, что приводит к истощению запасов каротиноидов, минералов, витаминов. Чтобы не допустить дефицит полезных нутриентов в организме применение синтетических форм соединения (в таблетированном или капсулированном виде) становится необходимым.
Наиболее полезные лекарственные антиоксиданты:
Фосфолипиды – основной структурный элемент клеточных мембран, органел. Соединения участвуют в делении, регенерации, дифференциации клеток. Эссенциале улучшает функцию мембран, биологическое окисление, ионный обмен, внутриклеточное дыхание. Кроме того, препарат влияет на окислительное фосфорилирование в энергетическом обмене клеток, увеличивает детоксикационную способность печени, восстанавливает мембраносвязанные ферментные системы.
Таким образом, субстракты свободнорадикального окисления (липин, эссенциале), биоаксиданты (коэнзим Q10) и лекарства пептидов, нуклеиновых, аминокислот (глутаргин, панангин, аспаркам, дибикор, кратал) проявляют мощные антиоксидантые свойства, защищают, реактивируют клетки от повреждений и обладают сильным иммуномоделирующим действием.
Витаминные препараты – антиоксиданты
Выраженную антиокислительную способность проявляют водо- (цианокобаламин, рутин, кверцетин, никотинамид, никотиновая, аксорбиновая кислоты), жирорастворимые (токоферол, ретинол) витамины и минералы (хром, марганец, цинк, селен, медь). Для достижения мощного антиоксидантного эффекта прием данных нутриентов нужно комбинировать.
Рассмотрим популярные комплексы, которые помогут утолить витаминный голод без опасения передозировки. Одна – две таблетки в сутки гарантируют защиту организму от разрушительного действия свободных радикалов и авитаминоза. Курс лечения составляет – 1 – 2 месяца. Принимать комплекс следует ежедневно по одной – две таблетки (согласно инструкции производителя) после еды, запивая 150 миллилитрами воды.
Таким образом, антиоксиданты – важнейшие соединения для человеческого организма, которые ингибируют окисление на клеточном уровне, защищают мембраны от повреждений, нейтрализуют разрушающее действие свободных радикалов и проявляют иммуномодулирующую функцию. Нехватка веществ ухудшает состояние здоровья, ведет к преждевременному старению кожи, снижает работоспособность, увеличивает риск развития злокачественных образований.
Ежедневный прием продуктов, обладающих высокой антиоксидантной способностью поможет поддержать количество полезных соединений в норме. Курильщикам «со стажем», людям старше 40 лет, любителям фастфуда и лицам, проживающим в регионе с плохой экологией, для восполнения нехватки антиокислителей в организме, рекомендуется дополнительно употреблять витаминно-минеральные комплексы.