Свободните радикали и антиоксидантите – вреди и ползи

Антиоксидантите са една от най-обсъжданите теми, свързани със здравето, през последните години. Все повече оставаме с впечатление, че те могат да противодействат на формирането и развитието на всяка аномалия в организма. За каквото и заболяване или състояние да стане дума, някой непременно ще ви препоръча да си осигурите повече антиоксиданти. Но дали е така и каква точно е ролята им, какво точно правят?

И тук неизменно получаваме краткия отговор – противодействат на свободните радикали, които увреждат клетките ни и предизвикват болестите и остаряването. А какво са свободните радикали и как поразяват клетките?

Какво представляват свободните радикали и как увреждат организма

Ако си спомняте от някогашните уроци по химия, за да е стабилно едно вещество електроните в електронната обвивка на атомите му трябва да са сдвоени, да образуват чифт. Когато – поради някакви причини – връзките в електронната двойка се разкъсат и то загуби единия електрон от нея, се превръща в нестабилно и реактивно. Ще рече – стреми се да върне стабилността си, като открадне (привлече) електрон от молекула на съседно вещество. На свой ред тази молекула се превръща в свободен радикал и бърза да възстанови стабилността си, като атакува друга молекула.

Свободните радикали се наричат още окислители (оксиданти), а процесът на отнемане на електрон – окисляване. Реакцията е верижна и се прекъсва едва когато достигне вещество, което ще отдаде електрон, но ще остане стабилно. Такива вещества са антиоксидантите.

При верижната реакция свойствата на засегнатите от нея молекули се променят. Съответно – променят се и свойствата на веществата, изградени от тях. А когато тези вещества с променени свойства са включени в липидите, протеините, ДНК и другите телесни субстанции, променят се естествено и техните свойства и функции, като понякога се отклоняват значително от нормалните. Това уврежда клетките и нарушава вътрешното равновесие (хомеостазата) на тялото (4). Натрупването на тези увреждания води до отключване на сърдечни, онкологични, невродегенеративни и автоимунни болести.

Свободните радикали са резултат на естествената обмяна на организма. Произвеждат се при ензимни и неензимни клетъчни реакции като дишането и производството на енергия от митохондриите в клетките, за които е необходим кислород. (1, 2). Състоят се от две групи – реактивни кислородни видове (ROS) и реактивни азотни видове (RNS). Съществуват и други оксиданти, принципно по-стабилни и нерадикални, които обаче лесно се превръщат в свободни радикали (3).

Свръхактивните молекули в организма ни идват от два източника:

Вътрешни (ендогенни) – митохондриите, фагоцитозата, възпалението (3), инфекциите, психическият стрес, исхемията, ракът, физическото претоварване, стареенето и т. н.

Външни (екзогенни) – лекарства, цигарен дим, замърсявания на въздуха и водата, алкохол, радиация, тежки метали, готвене (прегоряла мазнина, пушено месо), химикали и т. н.

Ползата от свободните радикали

Те се раждат като страничен продукт на клетъчния метаболизъм под влиянието на кислорода и имат двойствена природа. Безспорно вредни са – особено когато са повече. Изпълняват обаче и доста полезни задачи (1, 3). Реактивните кислородни видове (ROS) и реактивните азотни видове (RNS)

участват в процеса на съзряване на клетъчните структури;

подкрепят защитата на организма – отделят ги фагоцитите (неутрофили, макрофаги, моноцити) като оръжие против нахлуващите патогени (2), включват се в неспецифичната имунна защита и в убиването на дефектните клетки, вътреклетъчните патогени и туморите;

имат важна роля в някои клетъчни сигнални системи;

спомагат за равномерното разпределяне на генетичния материал на майчината клетка в двете дъщерни клетки при митозата;

съдействат за тонизирането на гладката мускулатура, която пък осигурява функцията на кръвоносните съдове и вътрешните органи.

Какво е оксидативен стрес

Оксидативен стрес е състоянието, предизвикано от претоварването на организма със свръхактивни нестабилни молекули, които естествените му механизми не могат да унищожат напълно. Това се случва обикновено, когато в тялото има твърде много свободни радикали с външен произход или вътрешни проблеми затрудняват поддържането на баланса между произведени и неутрализирани ROS и RNS. Например – краткосрочен оксидативен стрес възниква в тъкани, наранени от травми, инфекции, изгаряния, физическо претоварване и токсини (4). Но може да бъде провокиран от дисбаланси в храненето и нездравословен начин на живот (3).

Оксидативният стрес

уврежда клетъчните мембрани;

причинява липидна пероксидация, като предизвиква синтеза на мутагенни и цитотоксични съединения;

уврежда протеините и аминокиселините, което е причина за структурни деформации в клетките и тъканите и влошаване на ензимната активност;

нанася щети на ДНК, като влошава функционалния растеж и предизвиква образуването на окислителни лезии, които пък отключват мутации в клетките и т. н.

Болести, свързвани с оксидативния стрес

Оксидативният стрес се смята за основен спусък в развитието на дегенеративните процеси и хроничните заболявания – рак, сърдечно-съдови, автоимунни, катаракта, ревматоиден артрит, невродегенеративни, диабет, остаряване и т. н. (1, 2, 4):

Диабетът (5) се дължи на нарушен глюкозен толеранс, но състоянието се нарича още „митохондриален оксидативен стрес“.

Рак – за появата на неопластични образувания е отговорна мутацията на ДНК. В много тумори се наблюдават повишени нива на ДНК лезиите, които са свързани с оксидативното увреждане като причина за рака.

Сърдечно-съдови заболявания, атеросклероза и хронично възпаление се причиняват от възпалително-окислителни състояния. Предизвикани от реактивните кислородни видове промени се откриват при кардиомиопатии, сърдечна недостатъчност, исхемична болест на сърцето, атеросклероза, хипертония и т. н.

Мозъкът е особено чувствителен към оксидативните увреждания. Те се смятат за една от основните причини за редица неврологични разстройства – сред тях болестта на Паркинсон и на Алцхаймер.

Много автоимунни заболявания също имат сред причините си оксидативен стрес.

Стареенето е последица от щетите, нанесени от свободните радикали – липидна пероксидация, окисляване на протеините и най-вече на структурните и функционални увреждания на ДНК.

Много други болести се свързват с оксидативния стрес – хронична обструктивна белодробна болест (ХОББ) и възпалителни белодробни заболявания, ревматоиден артрит, нефропатия, очни заболявания, безплодие и проблемна бременност – на практика – всички възпалителни заболявания (4).

Какво са антиоксидантите

Това са вещества, които се свързват със свободните радикали и ги обезвреждат, като им пречат да нанасят щети на биологичните структури. Те са два основни вида – ензимни (супероксид дисмутаза и др.) и неензимни (витамини, минерали, биоактивни вещества). Част от тях тялото произвежда само и се наричат вътрешни (ендогенни). Други си осигурява от външни източници чрез диетата или от хранителни добавки – екзогенни или диетични.

Антиоксидантите действат, като отдават на свободните радикали свой електрон и ги стабилизират. Въпреки че губят електрон, те не се превръщат в реактивни, затова прекъсват съответната верига от окислителни реакции и защитават структурите и функциите на организма. Освен като донори на електрони служат като ко-антиоксиданти, за хелатиране на метални йони, за регулиране на генната експресия (4). При това обаче непрекъснато намаляват и е необходимо да се възстановяват.

Клетките разполагат с две линии на антиоксидантна защита. Първата е открита в липидната клетъчна мембрана и е изградена от витамин Е, бета каротин и коензим Q10. Витамин Е се смята за най-ефективния сред антиоксидантите – той успява с лекота да прекъсне веригата на окислението, предизвиквано от свободните радикали. Втората е вътре в клетката и е изградена от витамин С, глутатион пероксидаза, каталаза, супероксид дисмутаза (1).

Сред най-важните антиоксиданти, произвеждани в тялото ни, са глутатион [1 ] , липоидна киселина, коензим Q10 [2] , L-аргинин, пикочна киселина, мелатонин, трансферин, метал хелатиращи протеини, билирубин и др.

Сред най-важните, набавяни чрез храната и чрез хранителни добавки, са витамин Е, каротеноиди, витамин С, флавоноиди [3 ] , минимални количества метали (селен [4] , манган, цинк), омега-3 и омега-6 мастни киселини и др.

Специфики в действието на антиоксидантите

Всяко вещество с антиоксидантни свойства има уникално химическо поведение и биологични свойства, което го прави незаменимо. Различните групи антиоксиданти изграждат няколко нива на защита, като:

потискат образуването на свободни радикали;

почистват активните;

възстановяват увредените структури;

създават адаптация на тъканите – при сигнал за производство на свободни радикали се образуват и транспортират антиоксиданти на нужното място (3, 4, 6).

Наблюдават се два варианта на антиоксидантна защита:

прекъсване на веригата – антиоксидантите неутрализират свободните радикали и прекъсват веригата на пораженията. Пример за такава верижна реакция е липидната пероксидация. Веригата прекъсват витамин Е [1] и витамин С [2 ] , каротеноидите [3 ] и др.

превенция – обикновено се осъществява от антиоксидантни ензими като глутатион пероксидаза, каталаза, супероксид дисмутаза. Те предотвратяват окисляването като намаляват скоростта на разрастване на веригата чрез стабилизиране или извличане на иницииращите свободни радикали (2, 6).

Антиоксидантите като хранителни добавки

Количеството на антиоксидантите, добивани от храната, силно се влияе от хранителните ни навици, от избора и от качеството на продуктите, от начина им на приготвяне. Затова често организмът ни изпитва недостиг от тях. Освен това, понякога, поради различни причини, тялото ни не успява да синтезира тези, които по принцип произвежда само.

Хранителните добавки се създават, за да запълват недостига както на ендогенните, така и на екзогенните антиоксиданти. Сред най-важните са:

Витамин Е

Витамин Е не се произвежда от тялото. Той е мастноразтворим и е с много висока антиоксидантна мощ. Представлява група съединения, наричани токофероли и токотриеноли. Включва се главно в предотвратяването на липидната пероксидация и пази от увреждане клетъчните мембрани.

Подходящ е за профилактика срещу някои видове рак – на дебелото черво, гърдата и простата; срещу някои видове сърдечно-съдови болести, исхемия, неврологични разстройства, катаракта, артрит и др. Препоръчително е приемът да не надхвърля 200 IU дневно (2, 4). Можете да си го набавите от растителните масла, пълнозърнести, ядки, плодове, яйца, месо и от хранителна добавка с натурален витамин Е [1 ] .

Витамин С

Витамин С – аскорбинова киселина – също не се синтезира в тялото. Той е водоразтворим и има определяща роля за производството на невротрансмитери, карнитин, колаген. Важен имуномодулатор е, има антиоксидантен и антиканцерогенен ефект, пречи на отлагането на плаки в артериите.

Друго особено свойство на витамин С[2] е синергията му с витамин Е при обезвреждането на свободните радикали, като успява да го регенерира. Сред приносите му за здравето на организма е намаляване на честотата на рака на стомаха и превенцията срещу рак на дебелото черво и белите дробове (2, 4). Негов доставчик са киселите плодове, доматите, зелените зеленчуци и др. Той се разрушава при термична обработка.

Селен (Se)

Селенът участва в поддържането на активността на някои антиоксидантни ензими като глутатион пероксидазата, които осигуряват превантивна антиоксидантна защита. Действа още антиканцерогенно и имуномодулаторно. Нужен е за работата на щитовидната жлеза. Можете да си го набавите от лука и чесъна, ядките, зърнените храни, морските дарове и месото, бобовите и маята (2). Недостига на селен можете да преодолеете с помощта на хранителни добавки[3] .

Коензим Q10

Коензим Q10 се нарича още убихинон и представлява мастноразтворимо вещество. Присъства основно в митохондриите и играе важна роля в производството на клетъчна енергия. Произвежда се от организма и има сериозно антиоксидантно действие (3).

Той намалява оксидативния стрес и възпалителните маркери, повишава активността на антиоксидантните ензими и антиоксидантния капацитет като цяло (7, 8). Коензим Q10 [4] се представя добре при много заболявания, сред които сърдечно-съдови, бъбречна недостатъчност, рак, диабет, затлъстяване.

Кверцетин

Кверцетинът е представител на голямата група на флавоноидите, които проявяват завидни антиоксидантни и противовъзпалителни качества. Той действа още като имунен регулатор, невро- и кардиопротектор, психостимулатор. Представя се добре срещу вируси и други патогени. Намалява риска от рак и метастазите му. Има защитни ефекти при лечение на невродегенеративни разстройства (Алцхаймер) и мозъчно-съдови заболявания.

Смята се, че действа чрез механизма за почистване на радикалите и се намесва в експресията на гените (3). Кверцетинът се среща в множество зеленчуци и плодове, също в чая, но при необходимост можете да си го набавите от хранителна добавка на капсули [5] .

Каротеноиди – астаксантин

Каротеноидите са отлични антиоксиданти и естествените им източници са жълтите, оранжевите, червените и някои тъмнозелени зеленчуци. Сред тях е астаксантинът, който се отличава с огромна антиоксидантна мощ – многократно по-висока и от тази на витамин Е. Той е митохондриално насочен – защитава митохондриите.

Понижава плазмените нива на глюкозата и инсулина и подобрява чувствителността към хормона. Противодейства на мускулната атрофия и е добър невропротектор. Забавя дегенеративните процеси в очните тъкани и фотостареенето на кожата (9). Астаксантинът, който ви предлагаме[6] , е извлечен от водорасли Haematococcus pluvialis.

NAC (N-ацетил-цистеин)

N-ацетил-цистеинът помага за поддържането на нивата на един от най-важните за организма антиоксиданти – глутатиона. В същото време самият той е отличен антиоксидант и прекъсва верижната реакция, инициирана от свободните радикали. Като подкрепя преодоляването на оксидативния стрес, съдейства за по-леко понасяне на дихателното натоварване, подобрява производителността и забавя умората (10). В същото време NAC (N-ацетил-цистеин)[7] оказва добър ефект върху сърдечното здраве, бъбреците и черния дроб, мозъка и нервната система.

Все по-често проучванията завършват с извода, че синтетичните антиоксиданти не носят особена полза и дори вредят. Затова ние ви предлагаме само добавки от естествени източници. Заедно с приема на богата на антиоксиданти храна, умерени физически упражнения и избягване на източниците на окислители (стрес, цигари, алкохол, замърсители) те ще ви помогнат да поддържате здравословния баланс между произвеждани и неутрализирани свободни радикали. Попитайте ни, ако имате допълнителни въпроси и нужда от помощ за избор на антиоксиданти.

Използвани продукти:

Източници:

1. https://www.intechopen.com/chapters/60923

2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3614697/

3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5908316/

4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3249911/

5. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jbt.10058

6. https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/antioxidant

7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5053088/

8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3178961/

9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6878783/

10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2129149/