Антиоксиданты в продуктах питания: самые верные защитники нашего организма

В статье мы расскажем:

  1. Классификация антиоксидантов
  2. Роль антиоксидантов
  3. Продукты, содержащие антиоксиданты
  4. Возможные негативные последствия
  5. Противопоказания к употреблению продуктов с антиоксидантами
  6. Как правильно употреблять продукты с антиоксидантами

Антиоксиданты — самые преданные, самые верные защитники нашего организма, препятствующие развитию окислительного стресса. Это своеобразные полицейские, задача которых — неустанно блюсти порядок на улицах человеческого организма.

В идеале наше тело по своему внутреннему устройству должно напоминать экономику Швейцарии: все процессы налажены, механизмы отточены, внутренняя валюта устойчива. На деле же его скорее можно сравнить с Ближним Востоком: никогда не знаешь, где и когда рванёт бомба в виде очередного сбоя на уровне клеток, органов или даже систем.

Всё дело в митохондриях — они, в прошлом бактерии, а в настоящем — электростанции, то сердце, то нутро завода, что позволяет его кранам работать, лентам конвейера неспешно течь, а двигателям машин заводиться , — мощная фабрика по производству энергии. Но как на любом предприятии есть побочные продукты (отходы, иными словами), так и их работа не протекает без небольших погрешностей. Небольших, но постоянных. И это несовершенство как раз и представляют собой свободные радикалы.

Антиоксиданты

Задача электро-транспортных цепей, по-хозяйски расположившихся внутри этих маленьких органелл, напоминающих криво нарисованную туфельку, — посредством последовательной передачи электронов от одного специфического комплекса к другому и параллельной перекачке протонов создать разницу (не математическую, но всё же не менее важную) — разницу химических потенциалов. Назовём это одним из ключевых условий для финальной сборки продукта под названием энергия.

Не отличаясь особым благородством, они жаждут вернуть недостающую часть тела — вернуть посредством кражи у нормального, здорового соотечественника. Ну, как говорится, на войне все методы хороши.

Препятствуют развитию хаоса непоколебимые стражи порядка — антиоксиданты. Они улавливают свободные радикалы и нейтрализуют их действие — обычно, путем превращения в нетоксические для клеток продукты (такие, как вода). Токоферол — витамин Е — действует куда более гуманно: он делится с ними недостающим электроном, и, на удивление, сам при этом не превращается в свободный радикал (по меньшей мере, в типичном понимании этого термина): природа, всё-таки, обладает богатой фантазией!

Классификация антиоксидантов

Всех самоотверженных клеточных полицейских можно разделить на две большие группы:

Антиоксиданты ферментативной природы

  • Супероксиддисмутаза — катализирует превращение активных форм кислорода (супероксида) в кислород и перекись водорода. Существует несколько типов данного фермента, отличающихся по локализации и в зависимости от входящего в их состав металла — но, как правило, это медь, марганец или цинк (соответственно, при их дефиците будет наблюдаться и снижение её функциональной активности).

    Мутации в генах, отвечающих за экспрессию данного фермента (у человека он представлен тремя формами), ассоциированы с развитием нейродегенеративных заболеваний (в частности, боковым амфиотрофическим склерозом) и истончением роговицы.

  • Каталазафермент, ответственный за нейтрализацию образовавшейся в процессе предыдущей реакции перекиси водорода посредством её разложения на воду и кислород. Интересно то, что каталаза (как и пероксидаза) содержат в своих структурах гем — одну из ключевых структур гемоглобина.

  • Пероксидазакак и каталаза, задействована в механизмах обезвреживания перекиси водорода.

  • Глутатионпероксидазаселеносодержащий фермент, защищающий клетки от окислительного стресса. Так, полиморфизмы в генах, кодирующих её образование, у мышей ассоциировались с их внутриутрубной гибелью. Данный фермент работает в паре с глутатионредуктазой, обеспечивающей реакцию восстановления глутатиона после нейтрализации перекиси.

Антиоксиданты неферментативной природы

  • Витамин Е — хорошо известный и широко применяемый антиоксидант, предотвращающий перекисное окисление липидов за счет того, что он отдает свой водород свободному радикалу. При этом он сам превращается в радикал, но куда более стабильный — это обеспечивается природой его изначальной структуры.

  • Витамин С (аскорбиновая кислота) — водорастворимое органическое соединение, необходимое для синтеза гормонов надпочечников, образования желчных кислот, нейромедиаторов, коллагена, а также для нормального функционирования костной ткани и обезвреживания супероксидных радикалов.

    Содержится в киви, шпинате, землянике, квашенной капусте, клюкве, авокадо, яблоках и грушах.

  • Бета-каротиноиды — жирорастворимые антиоксиданты и предшественники витамина А, играющие немалую защитную роль (особенно при канцерогенезе).

  • Флавоноиды — большой класс полифенолов, многие из которых и придают разнообразную окраску растениям, выступая в качестве пигментов. Кроме антиоксидантных эффектов, большинство из них, обладая дубильными свойствами, широко применяются в качестве противоядий и при различных отравлениях тяжелыми металлами. Вдобавок, относящаяся к ним группа витамина Р вместе с аскорбиновой кислотой уменьшает проницаемость и ломкость кровеносных сосудов.

Роль антиоксидантов

  1. Предотвращают развитие патологии глаз — в частности, ретинопатии — одного из наиболее пестрых цветков в букете последствий сахарного диабета. Повышенное содержание глюкозы в сыворотке (гипергликемия) приводит к её проникновению посредством специального переносчика (GLUT1) через гематоренальный барьер — таможенной границе, отделяющей циркулирующую кровь от сетчатки.

    Это сравнимо с паспортным контролем в аэропорту — когда поток самолетов относительно стабильный, налажена и работа сканирования и размеренного постукивания штаммами печатей по пустым страницам паспортов. Но что происходит, когда резко и внезапно возрастает наплыв эмигрантов или беженцев? Государство несколько закрывает глаза и ослабляет правила.

    При окислении этого углевода образуются активные формы кислорода — и нарушение их инактивации лежит в основе окислительного стресса, нарушения проницаемости капилляров и снижения остроты зрения.

    Использование препаратов на основе антиоксидантов (в частности, каротина и биофлавоноидов) защищает клетки сетчатки от повреждения, уменьшает риск тромбозов, а также стимулирует деление и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов.

  2. Наиболее нежная и чувствительная нервная ткань особенно подвержена действию свободных радикалов — перекисное окисление является одним из ключевых факторов повреждения нейронов.

    Так, янтарная кислота (одна из ключевых фигур в цикле Кребса) нормализует содержание в мозге серотонина и гистамина, путем активации ферментов и комплексов электрон-транспортной цепи в митохондриях препятствует развитию гипоксии (кислородного голодания).

  3. Применение водорастворимых антиоксидантов (или их синтетических аналогов) при лечении инфаркта миокарда сопровождалось уменьшением очага повреждения, стимуляцией процессов восстановления, улучшением газообмена и кровоснабжения сердечной мышцы.

    В течение 2х лет проводилось не менее масштабное исследование, авторы которого с уверенностью отмечали: риск ишемической болезни сердца у пациентов, принимающих длительно витамин Е, снижался более чем на 40%.

  4. Антиоксиданты (как показали исследования влияния полифенолов, полученных из гриба чаги) стимулируют рост полезной микрофлоры кишечника — в частности, лакто- и бифидобактерий. Кроме того, они способны накапливаться в процессе метаболизма и жизнедеятельности микроорганизмов и затем отмечаются в продуктах ферментации бактерий.

    Кроме того, антиоксиданты применяются и в борьбе с патогенными бактериями и грибками: так, введение аскорбиновой кислоты ассоциировалось с повышенной миграцией нейтрофилов, в то время как дефицит селена был связан с ослабленной активностью этих лейкоцитов по отношению к кандиде.

    Введение в течение 5 недель морским свинкам витамина Е в концентрации 15-150 мг/кг в день) повышало фагоцитарную активность макрофагов. Кроме того, этот же витамин в комбинации с мелатонином угнетал образование активных форм кислорода и окисление липидов в структуре сурфактанта — тонкой пленке, не дающей альвеолам легких спадаться при выдохе.

  5. Препятствуют развитию кожных заболеваний — сывороточная концентрация антиоксидантов при той или иной патологии, как правило, значительно снижена по сравнению с контрольной группой.

    Предшественник витамина С, никотинамид (витамин В3) и цинк показали свою эффективность (при пероральном и местном применении) в комплексной терапии угревой болезни. В других исследованиях применение N-ацетилцистеина (прекурсора глутатиона) ослабляло рубцовое разрастание соединительной ткани (фиброз) при таком аутоиммунном заболевании, как склеродермия.

  6. Препятствуют тромбообразованию. Так, исследование, в котором принимали участие страдающие от диабета пациенты, поделилось впечатляющими результатами: приём токоферола (витамина Е) в концентрации 100 МЕ/сутки в течение 3х месяцев ассоциировался с подавлением агрегации (соединения друг с другом) тромбоцитов путем торможения образования необходимых для протекания данного процесса биологически активных веществ (в частности, тромбоксана А2).

  7. Улучшают чувствительность тканей к глюкозе — в частности, альфа-липоевая кислота (являющаяся незаменимым коферментом в нескольких реакциях энергообразования) активирует белковые переносчики GLUT-1 и GLUT-4 —это способствует транспорту глюкозы внутрь клетки и, соответственно, снижению её концентрации в сыворотке.

    Витамин Е препятствовал гликированию («засахариванию») белков в условиях высокой концентрации глюкозы в крови.

  8. Влияние на репродуктивную систему.

    Бета-каратиноиды, например, защищают липидные мембраны от перекисного окисления. У здоровых мужчин с более высоким употреблением этих антиоксидантов, отмечается нормальная подвижность сперматозоидов и их лучшая морфология по сравнению с находящимися в дефиците соотечественниками.

    L-ацетилкартин (которым особенно богаты продукты животного происхождения: мясо, рыба, птица и молочные продукты) влияет на процессы метаболизма в половых клетках и на их созревание — предполагается, что его недостаточность в диете также может быть связана с мужской фертильностью.

Продукты, содержащие антиоксиданты

  1. Виноград — возможно, та самая разгадка «французского парадокса». Разнообразие полифенолов в составе этого продукта связано с многочисленными благоприятными эффектами: улавливанием свободных радикалов, антитоксическим и противораковым действием.

    Обогащенный биологически активными веществами, он проявил защитное действие по отношению к слизистой желудка, на которую воздействовали смесью 60% спирта и соляной кислоты.

    Антоцианы (одна из разновидностей природных антиоксидантов), кроме того, предотвращали канцерогенные эффекты такого нейротоксического вещества как азоксиметан, у крыс, снижали повреждение ДНК и проявляли антимикробное действие (в отношении простейших и грибков).

    Resveratrol

    В последнее время всё большее внимание уделяется ресвератролу (содержащемуся также в чернике) — это биологическое соединение активно противодействует образованию провоспалительных молекул, способствует расслаблению стенок сосудов (и, следовательно, увеличению их просвета), подавляет тромбообразование, а также обладает противоопухолевым действием в отношении гормонозависимых новообразований (путем индукции в них запрограммированной смерти — апоптоза).

  2. Черника — одна из наиболее богатых антиоксидантами ягод (на 100 мг продукта было обнаружено более 56 мг полифенолов). Антиоксиданты в её составе (антоцианиды) участвуют в стабилизации молекул коллагена, одного из основных белков соединительной ткани; снижают ломкость кровеносных капилляров и увеличивает их тонус; препятствуют тромбообразованию, а также ингибируют образование медиаторов воспаления (гистамина, простагландинов и других производных арахидоновой кислоты).

    Её распространенное применение в офтальмологии в качестве препарата для улучшения зрения связано со стимуляцией кровообращения и насыщения кислородом сетчатки, дезактивацией свободных радикалов — так, черничный джем применялся еще столетие назад летчиками для улучшения остроты зрения.

    Использование этих ягод сопровождалось и уменьшением интенсивности тазовой боли у женщин в течение менструации, а также снижением отечности.

  3. Киви — прекрасный источник питательных веществ, в частности — аскорбиновой кислоты — так, в зеленом и в золотом киви сконцентрированы 161.3 мг и 92.7 мг/100 г соответственно.

    Витамин С снижает перекисное повреждение липидов, влияет на поддержание нормальной морфологии половыми клетками, предупреждает повреждение ДНК.

    Киви

    Он также является кофактором ферментов, необходимых для синтеза коллагена, L-карнитина, гормонов надпочечников, нейромедиаторов, а также окситоцина (одного из трех гормонов счастья). Он улавливает активные формы кислорода и азота, защищая клеточные структуры от окислительного стресса.

    Витамин С необходим для нормального функционирования иммунной системы — например, нейтрофилы, вовлекающиеся первыми в воспалительные реакции, содержат высокую концентрацию аскорбиновой кислоты.

    Клинические исследования, вдобавок, подтвердили, что недостаточное потребление аскорбиновой кислоты снижает плотность костей и увеличивает риск переломов. Причем, немаловажным является и тот факт, что люди, как и другие приматы, не могут ее синтезировать из-за мутировавшего и не функционирующего гена GULO (одного из тех, кто как раз и участвует в образовании данного витамина) — именно поэтому он должен поступать извне, с продуктами питания.

    Кроме того, в составе киви отмечаются и витамин Е, фолиевая кислота и калий. В нем присутствует и уникальный протеолитический фермент — актинидин, расщепляющий белки в пищеварительном тракте.

  4. Бразильский орех — южноамериканское растение, происходящее из регионов Амазонки, является прекрасным источником селена. Его употребление оказывает благоприятные эффекты на коррекцию липидного профиля за счет способности селена поддерживать метаболически активные формы гормонов щитовидной железы.

    Кроме селена, бразильские орехи содержат токоферолы, фенольные соединения, фолиевую кислоту, магний и кальций, моно- и полиненасыщенные жирные кислоты, потенциально полезные в контексте профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

  5. Зелёные бананы — пищевой источник провитамина А, витаминов В6 и С, а также многих минералов: калия, фосфора, магния, цинка, биоактивных соединений (фенолов и резистентного крахмала).

    В них содержится и пищевые волокна — не менее важный ингредиент с многообразием функций: клетчатка регулирует моторику кишечника, участвует в механизмах насыщения и контроля аппетита и даже препятствует развитию онкологических заболеваний.

    Исследования детских групп показали, что мякоть бананы выступает своеобразным двойным агентом: она уменьшает проявления диареи и в тоже время препятствует развитию запоров.

  6. Чай.

    Употребление чая способствует увеличению функциональной активности антиоксидантных ферментов (каталазы, хинон редуктазы, глутатионредуктазы, глутатион-S-трансферазы и глутатионпероксидазы). В частности, антиоксидантный потенциал в сыворотке крови возрастал на 34 на 29% после применения зеленого и черного чая соответственно.

    Кроме того, оба настоя тормозили перекисное окисление линолевой кислоты — одной из основных омега-6-ненасыщенных жирных кислот (причем этот эффект достигал максимума спустя 2 часа после того, как напиток был выпит).

    Кроме того, катехины, органические соединения, содержащиеся в зеленом чае и принадлежащие к группе флавоноидов, обладают мощными антиоксидантными способностями. Так, например, один из их представителей — эпигаллокатехин — в десятки раз сильнее витаминов С и Е.

    Катехины (а точнее галлат эпигаллокатехина) показал себя эффективным в тактике лечения такого распространенного среди женщин гинекологического заболевания, как эндометриоз (характеризующегося разрастанием внутреннего слоя стенки матки за пределы её полости). Так, эксперименты на мышиных моделях и на культурах человеческих клетках показали: EGCG подавляет избыточное деление клеток, уменьшает плотность кровеносных сосудов, а также способствует увеличению само запрограммированной клеточной смерти — апоптоза. Он тормозит рубцовое разрастание соединительной ткани и активно противодействует свободным радикалам.

    Не менее интересными были и результаты его применения при лечении пациенток с миомой (опухолью) матки: так, в принимающей плацебо группе, происходило увеличение размеров новообразования на 24%, в то время как у употребляющих EGCG женщин отмечалось её уменьшение на 32.6%.

  7. Яблоки — содержат кверцетин — еще один представитель флавоноидов, сильный антиоксидант с выраженным противовоспалительным действием. Он предотвращает развитие атеросклероза и ожирения, тормозит избыточное деление опухолевых клеток, подавляет образование факторов риска патологий сердечно-сосудистой системы.

    Это биологическое соединение захватывает свободные радикалы, ингибирует активность ферментов, участвующих в образовании активных форм кислорода, а также оказывает модулирующее действие на супероксиддисмутазу, каталазу и глутатион-S-трансферазу, тем самым защищая нервные волокна, ткань мозга и другие клетки от вызванных окислением повреждений.

    Quercetin

    Кверцетин подавляет окислительный стресс, вызванный дисбалансом между оксидантами и антиоксидантами и приводящий к воспалительной инфильтрации нейтрофилов и высокой секреции протеаз, расщепляющих белковые соединения.

    Он используется для профилактики онкологии — в частности, развития рака легких, предстательной и молочных желез, легких, печени, шейки матки и толстой кишки — путем ингибирования канцерогенов с помощью различных ферментативных процессов и запуска сигнальных путей.

  8. Куриные яйца.

    Яйца состоят из трех частей: скорлупы, белка и желтка, составляющих примерно 9.5%, 63% и 27.5% соответственно.

    В яичном желтке сконцентрированы фосфолипиды (около 30% всех жиров), являющиеся незаменимым компонентом клеточных мембран, а также длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты — в частности, DHA (докозагексаеновая кислота), относящаяся к классу омега-3.

    Овотрансферрин, белок в их составе, обладает подобной супероксиддисмутазе активностью против активных форм кислорода. Также он способен связывать железо — этот факт играет косвенную роль в предотвращении индуцированного данными микроэлементом перекисного окисления липидов.

    Лизоцим — фермент, что присутствует практически во всех организмах, связывает конечные продукты гликирования (AGE-продукты), способствующие выработке свободных радикалов. В исследованиях на лабораторных животных, лизоцим защищал трансгенных мышей от окислительного повреждения (как острого, так и хронического) — при этом выживаемость у грызунов с его дефицитом была значительно ниже по сравнению с контрольными группами.

    Такой белок, как цистатин, проявляет иммуномодулирующую функцию и активирует высвобождение оксида азота (мощного вазодилятатора) в макрофагах мышей — это необходимое условие для регуляции определенных антиоксидантных путей в клетках.

  9. Какао не зря считалось пищей богов у древних цивилизаций ацтеков и майя, употребляющих его в пищу еще в 600 году до нашей эры. Фенольные соединения в его составе полезны для здоровья — особенно при наличии хронического воспаления, патологий со стороны сердечно-сосудистой системы, нейродегенеративных расстройств и рака. Кроме того, наличие в нем теобромина и кофеина также может влиять на антиоксидантную способность.

  10. Вишня.

    В 2016 году мировое производство вишни составило более 1.3 миллиона тонн. Остановимся более подробно на антиоксидантных свойствах этих ягод.

    Вишня богата катехинами, флавоноидами, обладающими противовоспалительными, антимутагенными, антиканцерогенными свойствами, способностью модулировать функцию ключевых ферментных систем, и в ней также отмечается значительное накопление мелатонина.

Возможные негативные последствия

Все хорошо, но в меру — особенно, когда речь заходит до биологически активных веществ. Так, витамины А и Е, хотя и являются антиоксидантами, но за счет своей жирорастворимости способны к накоплению в печени. Многие источники отмечают дозу в 25 000 МЕ и более уже как токсическую.

  1. Избыточное поступление витамина А может приводить к следующим последствиям:

    • Тошноте.

    • Головным болям.

    • Головокружением.

    • Усталости и упадком сил.

    • Сухости кожи, её шелушению.

    • Отеку мозга.

    • Болям в суставах и костях.

    • Поражением печени.

    • Коме.

    • Кровоизлияниям.

  2. Витамин Е и его производные также способны оказать (при неконтролируемом приёме) неблагоприятные эффекты: в частности, нарушение свертываемости крови.

  3. Флавоноиды, уже описанные ранее антиоксиданты, тоже обладают токсическим действием. Например, приём кверцетина в концентрации более 1г/сутки сопровождается:

    • Покалыванием в конечностях.

    • Мигренью.

    • Тошнотой.

    Употребление более 6г/сутки экстрактов зеленого чая ассоциировано с:

    • Тошнотой и рвотой.

    • Диареей.

    • Болью в животе.

  4. Селен — элемент, необходимый для функционирования многих ферментов (в частности, глутатионпероксидазы), при избыточном поступлении может провоцировать расстройства нервной системы, потерю волос, рвоту, слабость, раздражительность.

    Приём препаратов селена на фоне дефицита йода будет дополнительно способствовать снижению активности щитовидной железы.

  5. Избыточное поступление витамина С сопровождается расстройствами со стороны ЖКТ и диареей.

Противопоказания к употреблению продуктов с антиоксидантами

Нет продуктов «хороших», как нет и плохих — это же касается и биологических соединений: во всём лежит только знание их структуры, свойств эффектов и умение подобрать правильное количество.

И БАДами можно навредить, как бы парадоксально это не звучало бы на первый взгляд. Рассмотрим некоторые противопоказания касательно приёма тех или иных питательных веществ.

  1. Грейпфрутовый сок тормозит активность цитохрома P450 3A4, который ответственный за превращение эстрона в очень пролиферативный 16-ОН-эстрон.

    Однако этот же цитохром метаболизирует и большинство лекарств в их неактивные формы — таким образом, угнетение его работы приводит к повышению доступности и токсичности многих препаратов (например, антибиотиков, кодеина, диазепама и др).

  2. Пациентам с железодефицитом (или находящимся в группе риска по нему) также следует быть осторожными с приёмом флавоноидов — последние могут тормозить всасывание негемового (содержащегося в продуктах растительного происхождения) железа, усвояемость которого и без того достаточно низкая.

  3. Куркумин, зарекомендовавший себя как антидепрессивное, противоопухолевое, антибактериальное, противовоспалительное средство, тем не менее тормозит в печени работу такого фермента детоксикации, как цитохром P450 1A2, участвующем в преобразовании кофеина, парацетамола, афлатоксина В1.

    Кроме того, его приём вместе с антикоагулянтами может повышать риск кровотечений.

  4. Альфа-липоевая кислота, еще один известный антиоксидант, у больных сахарным диабетом может индуцировать гипогликемию (снижение уровня глюкозы в крови).

  5. Высокие дозировки аскорбиновой кислоты подавляют эффекты антикоагулянтов — это необходимо учитывать лицам, находящимся в группе риска по тромбообразованию.

Как правильно употреблять продукты с антиоксидантами

  1. Если вы принимаете самостоятельно биологически активные добавки, необходимо внимательно ознакомиться с взаимодействием витаминов и минералов между собой.

    Взаимодействие минералов между собой

  2. Старайтесь не принимать поливитаминные комплексы — как правило, производители особо не заботятся и не вникают глубоко в антагонистические процессы между теми или иными веществами в составе их продуктов.

  3. Жирорастворимые витамины принимайте вместе с богатой жирами едой.

  4. Не менее важное условие усвоения витаминов А, Д, Е, К — нормальный отток желчи. При нарушении этих процессов можно годами принимать БАДы, сидеть на высокожировой диете, но по-прежнему видеть в лабораторных анализах или по общей симптоматике дефицит того или иного витамина.

    Начните с малого — добавьте в рацион препараты с фосфолипидами и таурин, а при отсутствии желчнокаменной болезни (определяется по УЗИ!!!) можно рассмотреть и варианты приёма желчегонных — отлично подойдут горечи (как настойки одуванчика и полыни).

  5. При одновременном приёме лекарств убедитесь в отсутствии антагонизма между ними и добавками:

    • Противосудорожные препараты снижают всасывание витамина Е.

    • Холестирамин (препарат, снижающий уровень холестерина) подавляет абсорбцию жирорастворимых витаминов.

    • Омепразол (угнетает секрецию соляной кислоты в желудке) тормозит усвоение каратиноидов.

    • Фенобарбиталы снижают уровень витамина Д.

  6. Еще несколько правил приёма:

    • Для метаболизма витамина А требуется цинк.

    • Алкоголь препятствует превращению каротиноидов в витамин А.

    • Прием витамина Е на фоне дефицита витамина К усиливает риск кровотечений.


Читайте также