Большинство современных образованных людей, по крайней мере, что-то слышало о том, что богатые антиоксидантами пищевые продукты и добавки полезны для здоровья. Однако многие, возможно, не совсем понимают, – что вообще такое антиоксиданты и как это работает в организме.
В журнале «Biomolecules» была опубликована статья, в которой, кроме прочего, говорилось о самом словечке «антиоксидант»: это один из наиболее туманных и сбивающих с толку научных терминов, который в специальной литературе до настоящего времени не находит четкого определения.
В данном материале попробуем немного глубже, чем обычно это делается, разобраться в сути понятия «антиоксиданты», в механизме их действия и влияния на здоровье.
Что такое антиоксиданты?
Антиоксиданты – это соединения, способные нейтрализовать свободные радикалы и тем самым снизить или предотвратить повреждение клеток. В свою очередь, свободные радикалы представляют собой молекулы, несущие на внешней орбите один или несколько неспаренных электронов, – что делает их нестабильными и очень реактивными. Уточним, что под реактивностью в данном случае понимается способность свободных радикалов вступать в различные биохимические реакции с другими молекулами.
В организме свободные радикалы образуются в ходе нормальных эндогенных (внутренних) метаболических процессов, включая процессы энергообеспечения. Кроме того, организм вырабатывает свободные радикалы в ответ на внешние, средовые воздействия, а также на факторы, связанные с образом жизни: в качестве примера можно привести пребывание под открытым солнцем, курение, потребление спиртосодержащих напитков, психоэмоциональные перегрузки и т.д.
Антиоксиданты ингибируют (подавляют) процессы окисления, т.е. химические реакции соединения с т.н. активным кислородом. Молекула кислорода с неспаренным электроном – это очень активный свободный радикал. В результате реакций с ним повреждаются клетки, организм «закисливается» и появляются новые нестабильные, высоко реактивные и потому опасные молекулы с неспаренными электронами.
Антиоксиданты взаимодействуют с такими молекулами безопасным для тканей образом, нейтрализуя их до того, как будут повреждены молекулы протеинов (белков), липидов (жиров) или ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, носитель генетической информации).
Оксидативный стресс (от англ. «stress» – удар, сотрясение, перегрузка, давление и т.п.) возникает при наличии чрезмерного количества свободных радикалов. Такой дисбаланс, в свою очередь, может быть обусловлен либо повышенной продукцией свободных радикалов в организме, либо недостаточностью механизмов антиоксидантной защиты.
Подчеркнем: свободные радикалы не хороши и не плохи. В естественных, нормальных для данного организма концентрациях они необходимы для эффективного и здорового протекания физиологических энергообменных процессов. Опасен лишь избыток свободных радикалов: в этом случае повышается риск развития всевозможных хронических заболеваний, в том числе столь серьезных, как, например, сердечнососудистая или опухолевая патология. Кроме того, в последнее время все большее внимание привлекает теория, согласно которой процессы старения представляют собой не что иное, как прогрессирующий оксидативный стресс.
Системы антиоксидантной защиты
Клетки нашего организма обладают определенными биохимическими механизмами, которые позволяют держать под контролем выработку свободных радикалов. Например, в клетках содержатся особые антиоксидантные энзимы (ферменты, т.е. расщепляющие вещества), снижающие концентрацию молекул с непарными электронами. К первичным антиоксидантным энзимам относятся, в частности, супероксиддисмутаза (SOD), каталаза (CAT), глутатионпероксидаза (GPx) и глутатион редуктаза (GRx). Эти вещества представляют собой, так сказать, первый эшелон антиоксидантной обороны. Они регулируют уровень свободных радикалов, вступая с ними (а также с другими молекулами, которые потенциально могут стать свободными радикалами) в безопасные нейтрализующие реакции.
Аналогичные вещества-регуляторы, – метаболические антиоксиданты, – образуются также в сложных биохимических каскадах обмена веществ. К метаболическим антиоксидантам относят липоевую кислоту, глутатион, коэнзим Q10, мелатонин, мочевую кислоту, Л-аргинин, металл-хелатирующие белки, билирубин, трансферрин.
Вместе с тем, ряд необходимых антиоксидантов сам организм не производит, и получить их мы можем только извне, с пищей или пищевыми добавками. К таким антиоксидантам относятся, в частности, каротиноиды, некоторые витамины с антиоксидантным эффектом (напр., витамины С и Е), селен, марганец, цинк, флавоноиды, жирные кислоты омега-3 и омега-6. Пищевые и дополнительные антиоксиданты неизменно находятся в центре внимания диетологической науки, поскольку укрепить антиоксидантную защиту организма способен лишь рацион, богатый перечисленными соединениями,
Естественные пищевые (нутриентные) антиоксиданты в сравнении с пищевыми добавками
Разобраться в тонкостях циркуляции и взаимодействий антиоксидантов-нутриентов весьма непросто, здесь легко запутаться. С одной стороны, множество веществ и соединений антиоксидантного действия естественным образом присутствует в обычных и привычных нам продуктах питания. С другой, – бесчисленные пищевые добавки рекламируются производителями как незаменимые средства повышения антиоксидантной защиты.
Фрукты, овощи, специи, орехи содержат тысячи различных соединений, обладающих антиоксидантным эффектом. Например, в винограде, яблоках, грушах, вишнях, ягодах содержится группа растительных веществ, называемых полифенольными антиоксидантами, – на сегодняшний день известно более восьми тысяч природных полифенолов-антиоксидантов. Другой класс антиоксидантов, – каротиноиды, – в высоких концентрациях содержится, как правило, в ярко окрашенных фруктах и овощах.
Вместе с тем, эти натуральные антиоксиданты, поступающие в организм с пищей, очень отличаются от биоактивных веществ, которые входят в состав пищевых добавок. Скажем, витамин Е (сложный эфирный ацетат альфа-токоферола) существует во многих формах, как природных, так и синтетических, причем эти формы обладают в организме разным эффектом. Возможно, настолько разным, что становится понятно, почему исследования потенциальной пользы витамина Е для здоровья зачастую приносят противоречивые результаты.
Пищевые добавки обычно содержат высокие дозы изолированных антиоксидантных соединений, которые могут влиять на организм иначе, чем самая богатая антиоксидантами пища. Такая диета чрезвычайна питательна и важна для здоровья, в то время как концентрированные антиоксидантные добавки показаны не всем и, более того, могут оказаться вредоносными для некоторых людей.
Могут ли антиоксиданты нанести вред здоровью?
Должно быть совершенно ясно, что рацион, богатый овощами, фруктами и другими естественными контейнерами антиоксидантов, полезен для общего состояния здоровья.
Профилактический эффект антиоксидантных пищевых добавок, т.е. способность последних предотвращать те или иные заболевания, гораздо менее очевиден.
Многие исследования показали, что в определенных аспектах такие концентрированные добавки также могут быть полезны для здоровья. Подобные выводы публиковались, например, в отношении омега-3 жирных кислот, куркумина, селена, ресвератрола, витамина С, – с описанием различных положительных эффектов, наблюдаемых при тех или иных условиях в различных по составу выборках. Однако отсюда вовсе не следует, что прием дополнительных антиоксидантов безопасен или необходим каждому человеку. Напротив, проводились и такие исследования, результаты которых свидетельствуют о способности некоторых синтетических антиоксидантов конфликтовать с естественными сигнальными путями организма, что в конечном счете оказывает негативное влияние на состояние здоровья.
И даже более того: достоверные научные данные говорят о том, что некоторым категориям населения высокодозовые антиоксидантные добавки попросту противопоказаны. Скажем, у здоровых мужчин добавки с высоким содержанием витамина Е повышают риск рака предстательной железы. Подобно этому, бета-каротиновые добавки связаны с повышенным риском рака легких у заядлых курильщиков.
Добавим, что до сих пор ни одно исследование не выявило каких-либо решающих преимуществ антиоксидантных добавок в плане профилактики заболеваний, но зато есть убедительные доказательства того, что концентрированные дозы витамина Е, витамина А и его предшественника бета-каротина могут повышать вероятность преждевременной смерти.
Возьмем на заметку
Вышеизложенное говорит о том, что бесконтрольный и бездумный прием пищевых добавок, содержащих определенные классы антиоксидантов, может разбалансировать естественные, собственные механизмы антиоксидантной защиты организма, что приведет к серьезным последствиям для здоровья.
И напротив, в постоянно расширяемой базе научных знаний до сих пор не появлялось указаний на то, что богатое антиоксидантами питание, включающее овощи, фрукты, специи, рыбу, орехи, чай и прочие природные источники, каким-то образом может быть связано с негативными эффектами или последствиями в плане здоровья. Именно поэтому ведущие эксперты в области диетологии (подчеркнем: особенно независимые эксперты) настоятельно рекомендуют сосредоточиться на нормализации и оптимизации собственного рациона, чтобы обеспечить достаточное поступление природных антиоксидантов с пищей. Крайне не рекомендуется принимать какие бы то ни было концентрированные антиоксидантные добавки, – за исключением тех случаев, когда это в явной форме предписано врачом.
