Оксиданты и антиоксиданты: что это такое и зачем нужен баланс

[Валерий Павлов]

Слова «оксиданты», «свободные радикалы» и «антиоксиданты» сегодня встречаются повсюду — в статьях о здоровье, питании, старении и профилактике заболеваний.

Обычно всё объясняют очень просто:

оксиданты — это плохо, а антиоксиданты — хорошо.

Но в организме всё устроено гораздо интереснее. Оксиданты нам необходимы, а чрезмерное количество антиоксидантов тоже далеко не всегда полезно.

Главное — не уничтожить свободные радикалы, а сохранить правильный окислительно-восстановительный баланс.

Что такое оксиданты​

Оксиданты — это вещества, способные участвовать в реакциях окисления.

В организме к ним относятся различные активные формы кислорода и азота. Среди них:

• супероксид;
• перекись водорода;
• гидроксильный радикал;
• синглетный кислород;
• некоторые соединения азота.

Часть этих молекул относится к так называемым свободным радикалам.

Свободный радикал — это нестабильная частица, у которой имеется неспаренный электрон. Такая молекула стремится вступить в реакцию с окружающими веществами, чтобы стабилизироваться.

Из-за этого свободные радикалы могут взаимодействовать с:

• клеточными мембранами;
• белками;
• липидами;
• ферментами;
• ДНК.

Если таких реакций становится слишком много, клетки начинают повреждаться.

Это состояние называют окислительным стрессом.

Откуда в организме берутся свободные радикалы​

Свободные радикалы не являются чем-то исключительно внешним или вредным.

Наш организм производит их постоянно.

Один из главных источников — митохондрии, энергетические станции клеток.

Когда клетки используют кислород для получения энергии, небольшое количество активных форм кислорода появляется естественным образом.

Это нормальный процесс жизнедеятельности.

Количество оксидантов также может увеличиваться под воздействием:

• интенсивного ультрафиолетового излучения;
• курения;
• загрязнённого воздуха;
• некоторых токсинов;
• хронического воспаления;
• инфекций;
• чрезмерных физических нагрузок;
• недостатка сна;
• длительного психологического стресса;
• некоторых лекарственных препаратов;
• нарушения обмена веществ.

Таким образом, окислительная нагрузка зависит не только от питания, но и от всего образа жизни.

Почему оксиданты нельзя считать врагами организма​

На первый взгляд может показаться логичным полностью подавить образование свободных радикалов.

Но организм использует их для важных процессов.

Активные формы кислорода участвуют в:

• работе иммунной системы;
• уничтожении некоторых микроорганизмов;
• передаче сигналов между клетками;
• адаптации к физической нагрузке;
• регуляции обмена веществ;
• восстановлении тканей;
• запуске защитных клеточных механизмов.

Например, иммунные клетки способны специально создавать активные формы кислорода для борьбы с бактериями и другими микроорганизмами.

Небольшое повышение свободных радикалов во время физической нагрузки также служит сигналом, который заставляет организм становиться более устойчивым.

Поэтому задача состоит не в том, чтобы избавиться от оксидантов.

Нам нужен баланс.

Что такое антиоксиданты​

Антиоксиданты — это вещества и защитные системы, которые помогают контролировать окислительные процессы.

Они способны нейтрализовать активные молекулы или препятствовать цепным реакциям повреждения клеток.

При этом организм обладает собственной мощной антиоксидантной системой.

К ней относятся ферменты:

• супероксиддисмутаза;
• каталаза;
• глутатионпероксидаза.

Огромную роль играет и глутатион — одно из важнейших защитных соединений внутри клеток.

Кроме того, антиоксиданты поступают с пищей.

К ним относятся:

• витамин C;
• витамин E;
• каротиноиды;
• полифенолы;
• флавоноиды;
• антоцианы;
• некоторые микроэлементы, необходимые для работы антиоксидантных ферментов.

Особенно много таких соединений содержится в овощах, ягодах, зелени, фруктах, орехах и других растительных продуктах.

Как работает антиоксидант​

Представим свободный радикал как молекулу, которой не хватает электрона.

Она может попытаться забрать его у другой молекулы.

Та молекула, в свою очередь, тоже становится нестабильной.

Так может запускаться своеобразная цепная реакция.

Антиоксидант способен отдать электрон или иным способом остановить реакцию, не превращаясь при этом в столь же агрессивную частицу.

Это один из базовых механизмов антиоксидантной защиты.

Но современная наука рассматривает антиоксиданты гораздо шире.

Многие вещества не просто непосредственно нейтрализуют свободные радикалы, а активируют собственные защитные системы клетки.

И зачастую именно этот механизм может быть важнее прямого химического связывания радикалов.

Что такое окислительный стресс​

Проблема возникает тогда, когда образование активных форм кислорода становится выше способности организма контролировать их.

Возникает окислительный стресс.

При длительном выраженном окислительном стрессе могут повреждаться:

Клеточные мембраны​

Особенно уязвимы жирные кислоты, входящие в структуру мембран.

Их окисление называют перекисным окислением липидов.

Белки​

Окислительные реакции способны менять структуру белков и нарушать работу ферментов.

ДНК​

Высокореактивные соединения могут повреждать генетический материал.

Митохондрии​

Повреждение митохондрий способно ухудшать производство энергии и одновременно увеличивать образование активных форм кислорода.

Так может формироваться замкнутый круг.

Окислительный стресс и старение​

Окислительные процессы давно связывают со старением организма.

Однако современное представление значительно сложнее старой идеи о том, что старение — это просто постепенное накопление повреждений от свободных радикалов.

Сегодня считается, что старение связано сразу со множеством процессов:

• изменением работы митохондрий;
• хроническим слабовыраженным воспалением;
• повреждением ДНК;
• нарушением работы белков;
• изменением межклеточной коммуникации;
• нарушением механизмов восстановления;
• изменением регуляции обмена веществ.

Окислительный стресс является одной из частей этой сложной системы.

Поэтому попытка «остановить старение», принимая большое количество антиоксидантов, слишком упрощает происходящее.

Почему больше антиоксидантов — не всегда лучше​

Это один из самых важных моментов.

Антиоксиданты действительно необходимы организму.

Но из этого не следует, что чем больше их принимать, тем лучше.

Очень высокие дозы отдельных антиоксидантов могут нарушать нормальную клеточную сигнализацию.

Например, физическая нагрузка временно повышает образование активных форм кислорода.

Организм воспринимает это как сигнал и отвечает:

• усилением антиоксидантных ферментов;
• улучшением работы митохондрий;
• повышением стрессоустойчивости клеток.

Если полностью подавлять такие сигналы, часть полезной адаптации может уменьшаться.

Поэтому организм стремится не к отсутствию свободных радикалов, а к динамическому равновесию.

Что такое редокс-баланс​

В биологии всё чаще используют понятие редокс-баланс.

Слово «редокс» происходит от двух процессов:

REDuction — восстановление
OXidation — окисление

Они постоянно происходят во всех клетках нашего организма.

Оптимальное состояние — это не нулевой уровень окисления, а способность организма быстро поддерживать равновесие между образованием активных молекул и их нейтрализацией.

Можно представить это как огонь.

Небольшой контролируемый огонь даёт тепло и энергию.

Слишком сильный — разрушает.

Полностью потушенный — тоже не выполняет своей функции.

Так же происходит и с активными формами кислорода.

Где получать антиоксиданты​

Лучший подход — поддерживать собственные защитные системы организма, а не пытаться заменить их огромным количеством добавок.

Основой остаётся разнообразное питание.

Овощи​

Брокколи, капуста, свёкла, морковь, томаты, болгарский перец.

Ягоды​

Черника, голубика, смородина, ежевика, малина.

Зелень и травы​

Петрушка, базилик, руккола, шпинат и другие листовые овощи.

Фрукты​

Цитрусовые, яблоки, гранат, виноград и другие ярко окрашенные плоды.

Орехи и семена​

Содержат витамин E, полифенолы и другие биологически активные вещества.

Чай, какао и некоторые специи​

Могут быть источниками разнообразных полифенолов.

Молекулярный водород H₂​

Молекулярный водород изучается как возможный регулятор окислительного стресса и клеточной антиоксидантной защиты.

Он способен быстро проникать через биологические мембраны и распространяться по организму. Сегодня его рассматривают не только как прямой антиоксидант, но и как возможный модулятор редокс-баланса, влияющий на собственные защитные механизмы клеток.

В исследованиях H₂ применяется в виде водородной воды и ингаляций.

Фуллерен C60​

Фуллерен C60 — сферическая молекула углерода, обладающая необычными электронными свойствами.

В лабораторных исследованиях некоторые формы C60 способны взаимодействовать со свободными радикалами, поэтому фуллерен иногда называют «губкой для свободных радикалов».

При этом его действие зависит от формы, чистоты, растворителя и условий применения, а клинических данных у человека пока значительно меньше, чем по традиционным антиоксидантам.

Важно не найти один «самый мощный антиоксидант», а регулярно получать широкий спектр растительных соединений.

Организм умеет защищать себя сам​

У человека существует сложнейшая система внутренней защиты.

Например, фермент супероксиддисмутаза превращает один тип активных молекул в перекись водорода.

Затем каталаза и другие ферменты помогают превращать перекись водорода в менее активные вещества.

Глутатионовая система также постоянно участвует в контроле окислительно-восстановительного состояния клеток.

Поэтому важнейшая стратегия — создавать условия, в которых собственная антиоксидантная система организма работает нормально.

Для этого имеют значение:

• полноценное питание;
• регулярная умеренная физическая активность;
• достаточный сон;
• отсутствие курения;
• снижение хронического стресса;
• нормальная работа обмена веществ;
• достаточное поступление витаминов и микроэлементов.

Самое главное​

Оксиданты и антиоксиданты нельзя разделить на абсолютное «зло» и «добро».

Оксиданты необходимы для жизни.
Антиоксиданты помогают держать их под контролем.

Проблема начинается тогда, когда равновесие нарушается и свободных радикалов становится слишком много.

Поэтому правильнее говорить не о борьбе со свободными радикалами, а о поддержании здорового редокс-баланса организма.

Задача — не уничтожить все свободные радикалы, а помочь организму правильно ими управлять.

Такой подход гораздо ближе к реальной биологии человеческого организма, чем идея бесконечного увеличения количества антиоксидантов.

Статья для эко-питание.рф