2.9. АНТИОКСИДАНТИ


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 
105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 

Загрузка...

Антиоксиданти — це природні або ідентичні природним, поліфункціональні речовини, які приймають участь у різних типах обміну речовин, синтезі та перетво-ренні біологічно активних метаболітів, здатні перешкоджати окисленню активних хімічних речовин у клітинах організму людини, забезпечують активність універса-льної регулюючої системи, перешкоджають накопиченню токсичних продуктів окислення.

Серед антиоксидантів особливе місце займають біоантиоксиданти, які функціо-нують у живому організмі, регулюють ступінь несприятливого впливу вільноради-кального окислення на більшість метаболічних процесів. Біоантиоксиданти поді-ляють на дві групи — жиророзчинні та водорозчинні (рис. 2.12).

Антиоксидантна система клітин включає три рівні захисту. Перший рівень за-безпечується металозв’язуючими протеїнами та ферментами, що запобігають утво-ренню вільних радикалів. На другому рівні діють антиоксиданти, які здатні розри-вати ланцюгові вільнорадикальні реакції: вітаміни А, Е, С, каротиноїди, убіхінони, глютатіон, сечовина та ін.

жиророзчинні                                                         

 

                        Антиоксиданти         водорозчинні

 

           

                                  

Вітаміни

токофероли,

ретинол,

каротиноїди,

філохінони                 Вітаміни

аскорбінова кислота, піридоксаль, ніацин, кахетін, антоціани, флавони, халкони                  Біогенні аміни

серотонін, гістидин, ацетилхолін

 

           

           

                       

                                                           Ферменти

супероксиддисмутази

Фосфоліпіди

лецитини, холінфосфатиди            

           

           

           

 

                        Сірковмісні сполуки

Цистеїн, цистин, метіонін, глутатіон                    

 

           

           

                       

 

           

           

                        Мікро- і макроелементи

селен, цинк, кальцій, залізо

                       

           

           

 

Коферменти

(убіхінон Q)                                                  

 

           

           

           

                       

 

                        Ізофлавоноїди                       Індоли

Індол-3-карбоніл, індоксил, ізатин

                       

           

           

 

Стероїди

(стерини)                   (діадзеїн, геністеїн, гліцитеїн та інші)         

           

 

Рис. 2.12. Класифікація антиоксидантів

Два рівні антиоксидантного захисту не здатні перешкодити ушкодженню деяких біологічних молекул. Завдання третього рівня є відновлення ушкоджених молекул. На цьому рівні діють ферменти — протеази, ліпази та ін. Кінцевим підсумком дії біоантиоксидантів є створення оптимальних умов для метаболізму та забезпечення нормального росту клітин і тканин (рис. 2.13).

 

Вільні радикали

Вільні радикали

Вільні радикали

 

Рис. 2.13. Основні рівні антиоксидантного захисту клітинДо біоантиоксидантів відносять аскорбінову кислоту, флавоноїди, біогенні амі-ни, сірковмісні сполуки, ферменти-антиоксиданти, мікроелемент селен, токоферо-ли, вітамін А та його попередники, фосфоліпіди.

Аскорбінова кислота є важливим компонентом біологічної антиоксидантної си-стеми, функціональна дія якої тісно пов’язана з глутатіоном і токоферолом. Меха-нізм гальмування процесів мікросомального окислення вітаміном С пов’язаний з його електронно-донорними властивостями — аскорбат виступає як синергіст ін-ших природних антиоксидантів, підтримуючи їх у відновленому стані і тим самим сприяє обриванню процесу вільно радикального окислення.

Флавоноїди проявляють високу антиоксидантну активність (катехіни, лейкоан-тоціани, флавоноли, флавони), завдяки їх здатності акцептувати вільні радикали, хелатувати іони металів, що каталізують процеси окислення та сприяють дії фер-ментів, які беруть участь у першій ланці захисту від активних вільних радикалів. Флавоноїди підвищують активність аскорбінової кислоти, захищають її та адрена-лін від окислювального розщеплення. Однією із найбільш цінних властивостей флавоноїдів є корекція метаболізму арахідонової кислоти в організмі, яка здійсню-ється шляхом інгібірування ліпоксигену.

Різноманітна біологічна активність флавоноїдів є підставою для створення хар-чових добавок функціонального призначення.

Біогенні аміни — продукти декарбоксилювавання амінокислот, що мають до-сить високу біологічну активність (серотонін, ацетилхолін, гістамін). Біологічна дія серотоніну залежить від наявності в його молекулі гідроксильної групи. Ацетилхо-лін є медіатором передачі нервових імпульсів від нервових волокон на м’язи, гіста-мін виконує роль медіатора і стимулює утворення соляної кислоти у слизовій обо-лонці шлунку.

Сірковмісні сполуки, які утворюються із амінокислот (цистеїн, цистин, метіонін), виконують специфічні функції в обміні речовин і, в той же час, є важливим інстру-ментом антиоксидантної системи.

Ферменти-антиоксиданти виконують каталітичні функції під час реалізації про-тиокислювальних властивостей захисних сполук, забезпечують пряме знешко-дження інтермедіатів кисню й озону, зводять до мінімуму концентрацію суперок-сидного радикалу й пероксиду водню в клітинах, різко зменшують токсичність радикалу ОН.

Важливими антиоксидантними ферментами є супероксиддисмутаза (СОД) і це-рулоплазмін (ЦП).

Ферменти супероксиддисмутази (СОД) застосовують для профілактики негати-вного впливу токсичних хімічних речовин та радіоактивних випромінювань. Мо-жуть використовуватись для загальнооздоровчої дії. До складу молекули суперок-сиддисмутаз входять іони металів (мідь, цинк, марганець), що забезпечують електронно-транспортну функцію активних центрів ферментів. Молекула має ди-сульфідний зв’язок і одну SH-групу, які відіграють значну роль у забезпеченні ан-тиоксидантної дії СОД.

Церулоплазмін (ЦП) — мідьвмісний білок α-глобулінової фракції сироватки, який окислює поліфеноли, біогенні аміни, а також перетворює залізо двовалентне у тривалентне. Він проявляє супероксиддисмутазну активність, але на відміну від СОД, захищає внутрішньоклітинні структури та ліпідновмісні біоструктури крові від ушкоджувальної дії вільних радикалів.

Мікроелемент селен як есенціальний компонент їжі почали розглядати в сере-дині ХХ сторіччя. Селен характеризується вираженими антиоксидантними власти-востями, що дозволяє використовувати його для профілактики онкологічних захво-рювань. Стимулюючи утворення антитіл, селен підвищує імунну реактивність ор-ганізму.

Активність селену підвищується в присутності вітамінів Е, А і С. Добова потре-ба дорослої людини у селені складає — 150—200 мкг. Головним джерелом селену в харчуванні людини є зернові, особливо пшениця (зародки). Перспективним об’є-ктом для біотехнологічного отримання селену з метою його використання у харчо-вих цілях є простіші гриби, дріжджі, одноклітинні водорості, зокрема спіруліна.

Шляхом автолізу селеновмісних дріжджів отримують біологічно активну добав-ку « Вітасин-Se», яка не має побічних небажаних ефектів.

Вітамін Е (токоферол). Під загальною назвою вітамін Е — це об’єднана група токоферолів, які позначаються буквами грецького алфавіту: α, β, γ, ∆ та ін. і відріз-няються числом та місцем розміщення метильних груп у С5 С7, С8.

Найбільш важливим джерелом токоферолів є рослинні олії. У соняшниковій олії містяться переважно а-токофероли, тоді як у кукурудзяній і соєвій вітамін Е на 90 % складається з γ- і ∆-токоферолів з високою антиоксидантною активністю.

Токофероли відіграють важливу роль в окислювально-відновних процесах орга-нізму. Біологічна дія токоферолів зумовлена тим, що вони проявляють антиоксида-нтні властивості й запобігають надмірному окисленню ліпідів в організмі, утворен-ню пероксидів ліпідів та нагромадженню в тканинах вільних радикалів. Найвища антиоксидантна активність притаманна ∆- і γ-токоферолам, які складають близько 90 % усіх токоферолів організму людини.

Добова потреба у токоферолах становить близько 20—30 мг, з них половина припадає на а-токоферол.

Вітамін А та його попередники — каротиноїди. За хімічною природою кароти-ноїди є поліненасиченими сполуками терпенового ряду. Їх поділяють на каротиної-ди вуглеводні, С4о — ксантофіли, гемо-, апо- та нор-каротиноїди. Серед каротиної-дів найважливіше значення мають a-, Р-, у- та є-каротини, які відрізняються будовою та біологічною активністю.

Вітамін А як оксидант, гальмує перетворення сульфгідрильних груп у дисульфі-дні, приймає участь у синтезі глікопротеїдів, впливає на метаболізм мембранних фосфоліпідів, проявляє антимутагенні властивості, запобігає канцерогенній дії бен-зпірену та інших токсичних речовин.

Бета-каротин і вітамін А є достатньо активними акцепторами вільних радикалів.

Фосфоліпіди — це складні ефіри гліцерину й жирних кислот, які містять фосфо-рну кислоту і азотовмісну сполуку. Важливими представниками фосфоліпідів є фо-сфатидилхоліни, фосфатидилетаноламін, фосфатидилсерини, плазмологени, фос-фатидилінозити, сфінгомієліни. Фізіологічна роль фосфоліпідів визначається тим, що вони входять до складу білково-ліпідних комплексів мембран, мітохондрій, лі-зосом та інших клітинних органел.

На антиокислювальні властивості й показники активності фосфоліпідів впливає склад жирних кислот. Наприклад, фосфоліпіди, які вміщують насичені жирні кис-лоти з довгим ланцюгом, мають більш високі значення антиокислювальної актив-ності.

Фосфоліпідні фракції відомі як антиоксиданти. Лецитин — як харчова антиок-сидантна добавка вперше була прийнята до виробництва у США. Лецитини (фос-фатидилхоліни) беруть участь у побудові важливих клітинних структур та в чисе-льних метаболічних реакціях. Вони гальмують пероксидацію ліпідів, уповільнюють процес окислення.Добова потреба дорослої людини у фосфоліпідах складає 5 г. Джерелом лецити-ну є нерафінована олія, соя, горох, горіхи.

Спиртовий екстракт іранського прополісу проявляє антиоксидантні властивості, тобто є джерелом натуральних антиоксидантів і може бути корисним для попере-дження розладів здоров’я, зумовлених присутністю вільних радикалів.