Антиоксиданты

Атомы, молекулы и свободные радикалы

В природе все вещества состоят из атомов — мельчайших частиц, представляющих собой ядро и окружающие его электроны. Группа связанных между собой атомов называется молекулой.

Обычно каждый атом обладает парными электронами — они позволяют образовывать прочные химические связи. Такие атомы считаются стабильными. Но если электроны непарные, то атом становится нестабильным и его называют свободным радикалом.

Свободным радикалам не хватает электрона, и они стремятся отобрать его у стабильных атомов

Свободные радикалы стремятся вновь стать «нормальными», поэтому начинают отбирать электроны у других атомов. Если им это удаётся, то «ограбленный» атом (или молекула) тоже становится свободным радикалом и начинает разрушать другие соединения.

Процесс взаимодействия свободных радикалов со стабильными молекулами называется окислительным стрессом. Исследователи считают, что именно он — причина многих заболеваний, вплоть до рака.

Окислительный стресс приводит к разрушению клеток

Антиоксиданты и защита от окислительного стресса

Антиоксиданты — это вещества, которые улавливают свободные радикалы и отдают им один из своих электронов, но при этом сами остаются стабильными. А ещё некоторые из них помогают восстанавливать ДНК и поддерживают здоровье клеток.

Антиоксидант отдаёт свободному радикалу недостающий электрон

Организм способен вырабатывать некоторое количество антиоксидантов, но их, как правило, недостаточно, чтобы нейтрализовать свободные радикалы, образующиеся из-за плохой экологии, частых стрессов, большого количества фастфуда в рационе, курения и других неблагоприятных факторов. Поэтому человеку очень важно получать эти полезные вещества извне — с пищей или биологически активными добавками.

Функции антиоксидантов

Основная задача антиоксидантов — защищать клетки от окислительного стресса, отдавая свободным радикалам недостающий электрон, превращая в стабильные химические соединения. Однако на этом их функции не заканчиваются.

Ключевые функции антиоксидантов:

• нейтрализация реактивных форм кислорода (ROS) — агрессивных свободных радикалов, которые образуются в ходе жизнедеятельности клеток или поступают извне, из окружающей среды. ROS способны повреждать ДНК и уничтожать здоровые клетки. Антиоксиданты могут действовать двумя способами — отдавать ROS электрон или превращать их в безопасные вещества, такие как вода или кислород;
• «ремонт» витаминов, пострадавших от свободных радикалов. Антиоксиданты отдают витаминам недостающие электроны и таким образом «чинят» витамины;
• защита клеточных стенок. Антиоксиданты могут встраиваться в клеточные мембраны и делать их более прочными и устойчивыми, тем самым защищая от окислительного стресса;
• детоксикация. Некоторые антиоксиданты помогают печёночным ферментам более эффективно выводить вредные вещества из организма.

Антиоксиданты делают иммунитет крепче и замедляют процесс старения.

Ещё некоторые антиоксиданты не дают свободным радикалам повреждать хрусталик и сетчатку глаза, тем самым снижают риск развития катаракты КатарактаЗаболевание, при котором хрусталик глаза мутнеет и зрение становится размытым. и макулярной дегенерации.

Виды антиоксидантов

Условно все антиоксиданты можно разделить на две большие группы — эндогенные и экзогенные.

Эндогенные — это своего рода «встроенная система защиты». Такие антиоксиданты организм умеет синтезировать самостоятельно.

Основные виды эндогенных антиоксидантов:

• супероксиддисмутаза (СОД) — фермент, способный распознавать и обезвреживать самые агрессивные свободные радикалы;
• каталаза — фермент, нейтрализующий перекись водорода (токсичное вещество, которое образуется в клетках как побочный продукт жизнедеятельности);
• глутатионпероксидаза (ГПО) — целое семейство ферментов, которые превращают перекись водорода и другие подобные вещества в безопасные для клеток;
• глутатион — трипептид (молекула, состоящая из трёх аминокислот), который напрямую нейтрализует свободные радикалы, отдавая им электроны.

Эндогенные антиоксиданты синтезируются постоянно. Но чтобы этот процесс проходил правильно, нужны вспомогательные вещества — аминокислоты и минералы: цинк, селен, марганец, медь.

С возрастом, на фоне стресса или некоторых хронических заболеваний выработка эндогенных антиоксидантов может существенно снизиться

Экзогенные антиоксиданты — это «помощь извне». Такие вещества человек получает из пищи, биологически активных добавок или окружающей среды — из воздуха или солнечного света.

Минералы не относятся к антиоксидантам, но поддерживают их правильную работу. Например, селен критически важен для глутатионпероксидазы (ГПО), а марганец — для супероксиддисмутазы (СОД).

Дефицит антиоксидантов: причины и симптомы

Главная причина нехватки антиоксидантов — недостаточное поступление этих веществ с пищей. Такое состояние может возникнуть, если человек употребляет слишком много фастфуда и полуфабрикатов, при этом в его рационе практически нет свежих фруктов, овощей, ягод, орехов.

Ещё дефицит антиоксидантов может развиться у приверженцев монодиет, исключающих из рациона целые группы продуктов.

К другим причинам можно отнести воспалительные заболевания кишечника, при которых питательные вещества плохо усваиваются из пищи, чрезмерные физические нагрузки, курение, пожилой возраст.

Есть также некоторые генетические особенности, при которых антиоксидантов в организме вырабатывается мало или они недостаточно активны и не могут нейтрализовывать свободные радикалы.

Признаки дефицита антиоксидантов:

• хроническая усталость;
• частые простуды;
• медленное заживление ран;
• сухость кожи, ломкость волос;
• ухудшение памяти;
• склонность к образованию синяков;
• кровоточивость дёсен;
• ухудшение зрения (особенно в сумерках);
• боли в мышцах, судороги.

Длительный дефицит антиоксидантов может привести к сердечно-сосудистым и аутоиммунным заболеваниям, сахарному диабету, раку.

Продукты, богатые антиоксидантами

Антиоксиданты содержатся во многих продуктах, но больше всего этих веществ во фруктах, овощах, ягодах, орехах и семенах.

Черника богата антоцианами, особенно полезными для глаз, головного мозга, сердца и сосудов

Капуста кале — природный источник витамина С, а также лютеина и зеаксантина, полезных для зрения

Артишоки содержат большое количество антиоксидантов, защищающих здоровые клетки от разрушения

Натуральные источники антиоксидантов:

• ягоды: черника, малина, клубника, ежевика, клюква, голубика, виноград, вишня;
• фрукты: гранаты, яблоки, апельсины, киви;
• овощи: шпинат, капуста кале, брокколи, красная капуста, свёкла, артишок;
• орехи и семена: пекан, грецкие орехи, миндаль, семена льна, подсолнечника, чиа;
• бобовые: чёрная и красная фасоль, соевые бобы;
• напитки: зелёный чай, кофе, какао.

Также антиоксиданты можно обнаружить во многих травах и специях, например в куркуме КуркумаСпеция, которая придаёт блюдам горьковатый перечный привкус., имбире, корице.

Чтобы получать достаточное количество антиоксидантов с пищей, нужно включить в рацион овощи, фрукты, ягоды, орехи и семена, а также зелёный чай. Продукты лучше употреблять свежими или после минимальной термической обработки (приготовление на пару или обжаривание в течение нескольких минут).

Источники

1. Хабирьянова Д. Р., Исчурина С. Ю., Гибадуллина Ф. Б. Влияние недостаточного содержания антиоксидантов в организме человека // Студенческие научные исследования : сборник статей XXI Международной научно-практической конференции. Пенза, 2024. С. 198–201.
2. Лытнев Н. С. Анализ антиоксидантов растительного происхождения и их влияние на организм человека // Сборник статей по результатам Всероссийского конкурса. Елец, 2022. C. 42–45.
3. Алборов Р. Г., Зернюк Е. В., Ващенко Г. А. Антиоксиданты и их роль в жизнедеятельности организма // Заметки учёного. 2021. №8. С. 117–120.