Натуральные и искусственные антиоксиданты, их использование

3.1. Что такое антиоксиданты

Многие из нас, безусловно, хотя бы раз слышали это слово «антиоксиданты». А вот что это, многие из нас не смогут ответить не смогут ответить. Так что же такое «антиоксиданты»?

Антиоксиданты – это соединения, защищающие клетки (а точнее мембраны клеток) от вредных эффектов или реакций, которые могут вызвать избыточное окисление в организме. На нашей планете практически всегда процессы разрушения идут с участием кислорода путем окисления. Ржавеет железо - это окисление, в лесу гниют опавшие листья - это окисление. Мы болеем, постепенно стареем и это, очень приблизительно конечно, можно назвать процессом окисления.

Антиоксиданты – это специфическая группа химических веществ различного химического строения, обладающих одним общим свойством – способностью связывать свободные радикалы (активные формы кислорода) и замедлять окислительно-восстановительные процессы. Исследования показали, что антиоксиданты помогают организму снижать уровень повреждения тканей, ускорять процесс выздоровления и противостоять инфекциям.

Антиоксиданты – это вещества, в большинстве своем витамины, которые очищают организм от повреждающих молекул, называемых свободными радикалами. Эти молекулы (свободные радикалы) постоянно образуются в организме человека в результате многочисленных окислительно-восстановительных процессов, направленных на поддержание нормального функционирования всех органов и систем.

В естественных условиях количество свободных радикалов мало, и их действие на клетки организма полностью подавляется поступлением извне антиоксидантов, при потреблении человеком пищи, содержащей эти вещества.

Ниже рассмотрены антиоксиданты, которые относятся к более распространенным и известным, чаще не как антиоксиданты, а, например, витамины или микроэлементы. Также предоставлены сведения об их действии, содержании в продуктах питания и нормы их потребления.

1.1. Витамин C

Витамин C – водорастворимый витамин, химическое название которого – аскорбиновая кислота.

Аскорбиновая кислота является мощным антиоксидантом, который задерживает процесс старения, препятствует возникновению рака и сердечных нарушений. Она необходима для поддержания здоровых зубов, десен, костей, хрящей, соединительной ткани, кровеносных сосудов и стенок капилляров.

Этот витамин нужен для образования коллагена – основного структурного материала организма. Работает как антиоксидант и охраняет другие антиоксиданты (такие как витамин E и бета-каротин) от разрушения свободными радикалами. Предотвращает образование в желудке канцерогенных веществ из нитратов и нитритов, попадающих туда с водой или с консервированной пищей. Витамин С укрепляет иммунную систему. Иммунные клетки накапливаются в количестве, в сто раз превышающем его содержание в крови.

Исследователи отмечают, что при разрушении витамина E свободными радикалами витамин C помогает восстановить его и снова запустить на борьбу со свободными радикалами. Также этот витамин помогает усвоению железа, особенно из изюма, зеленых овощей и бобов, Но не способствует усвоению железа из мяса. Витамин C улучшает способность выводить токсичные для организма металлы, такие как медь, свинец, ртуть и др.

Витамин C защищает от:

Ø Сердечных заболеваний: снижает уровень холестерина, предотвращает высокое кровяное давление, защищает холестерин от окисления, которое как считается, ведет к атеросклерозу.

Ø Простуды: ослабляет проявление простуды и уменьшает продолжительность болезни, но не предотвращает ее как таковую.

Ø Цинги: заболевание вызывается острым недостатком витамина C и характеризуется кровотечением десен, потере аппетита, депрессией, истерией, анемией, повышенной утомляемостью и вялостью, выпадением зубов, болями в мышцах и соединительных тканях, непроходящих язвах, кожных кровотечениях. Может наблюдаться у истощенных алкоголиков и тех, кто придерживается очень строгой диеты.

Ø Вреда, наносимым курением и загрязнением воздуха: вдыхание сигаретного дыма разрушает витамин C в организме. Исследования показали, что в крови курильщиков содержится мало витамина C. Национальный совет по исследованиям считает, что курильщикам требуется в два раза больше витамина C, чем тем, кто не курит.

Признаки дефицита витамина С: подкожные гематомы, кровоточащие десны, медленное заживление ран и порезов, депрессивное и, возможно, летаргическое состояние, боль в суставах, долго длящиеся простуды и инфекционные заболевания. Также при недостатке этого витамина отмечается воспаление слизистых оболочек.

Рекомендуемая доза витамина C, была повышена для полного насыщения организма. Теперь женщинам ежедневно полагается 75 миллиграмм витамина C, мужчинам – 90 миллиграмм. Из-за того, что курильщики наиболее подвержены повреждающему действию свободных радикалов, и расход витамина C идет у них быстрее, им требуется дополнительно 35 миллиграмм. Прежняя средняя суточная доза для взрослых составляла 60 миллиграмм.

Авторы исследования утверждают, что эти уровни витамина C могут быть легко получены и без употребления в пищу каких-либо добавок, достаточно иметь в своем рационе цитрусовые, картофель, клубнику, зелень и т.д. Например, двухсотграммовый стакан апельсинового сока дает организму 100 миллиграмм витамина C. Также была пересмотрена максимально допустимая доза потребления витамина C: в настоящее время она составляет 2000 миллиграмм в день для взрослого человека.

Витамин E – жирорастворимый витамин, химическое название которого – токоферол.

Витамин Е является естественным природным антиоксидантом, замедляющим старение человеческой кожи, а также других продуктов в природе.

В последнее время для первичной и вторичной профилактики атеросклероза широко применяется витамин Е.

Новый рекомендуемый уровень приема этого витамина составляет 15 миллиграмм и для женщин, и для мужчин. Основные источники витамина Е это орехи, злаки, печень и многие овощи. Данный антиоксидант содержит важный компонент альфа-токоферол, единственное вещество, которое кровь может транспортировать к клеткам, когда нужно. Прежний уровень потребления витамина Е составлял 8 миллиграмм для мужчин и 6,4 - для женщин. Максимально допустимый уровень приема альфа-токоферола составляет 1000 миллиграмм. У людей, превышающих максимально возможную дозу, могут развиться неконтролируемые кровотечения, так как действует в качестве противосвертывающего средства.

Селен – антиоксидант, оберегающий клетки от воздействия свободных радикалов и вступающий в реакцию с такими тяжёлыми металлами как кадмий и ртуть. В качестве антиоксиданта селен защищает нас от сердечных заболеваний, усиливает иммунитет, увеличивает продолжительность жизни. Действуя совместно с другими антиоксидантами – витаминами Е и C, селен помогает улучшить мыслительные способности, снижает депрессию, прогоняет усталость.

Доказано, что недостаток селена в диете экспериментальных животных приводит к возникновению сердечной патологии и ряда других расстройств. Эпидемиологические исследования подтвердили, что в районах с низким содержанием селена, наблюдается повышенная смертность от целого ряда заболеваний, включая сердечно-сосудистые. Однако в последние годы чаще всего выявляется недостаток именно этого микроэлемента в организме человека. Дефицит селена приводит к возникновению большого числа заболеваний. Это связано с тем, что селен входит в состав многих ферментов и гормонов, обеспечивающих жизненно важные функции организма.

Селен поддерживает активность клеточного иммунитета, влияет на репродуктивные функции. В сочетании с бета-каротином селен способствует обмену жиров, предотвращает гипертонию, снижает опасность сердечных приступов. Селен участвует в синтезе кофермента Q-10, имеющего важное значение для здоровья сердца и восстановления сердечной мышцы после инфаркта, укрепляет функцию митохондрий сердца, защищая от кислородной недостаточности.

Селен предотвращает разрушение печени, соединяясь с тяжелыми металлами и выводя их из организма. Этот антиоксидант предотвращает возникновение целого ряда раковых заболеваний (легких, кишечника, молочной железы). Селен защищает клетки от воздействия радиации, вызывающие воспалительные процессы вследствие облучения. Показано, что в комплексе, с рядом природных биологически активных веществ, значительно улучшается усвояемость селена, расширяются рамки его активного действия.

Нормы потребления селена были понижены до 55 микрограмм в день. Предыдущие показатели составляли 70 микрограмм для мужчин и 55 микрограмм для женщин. Основные продукты, в которых содержится селен – морские водоросли и рыба, печень, злаки и семена подсолнечника, и другие "украшения рациона здорового человека". Новая максимально допустимая доза для селена – 400 микрограмм. Ее превышение сопровождается развитием селеноза – токсической реакции, характеризующейся выпадением волос и ломкостью ногтей. Функции селена в организме человека можно назвать одним словом: защита.

Бета-каротин и другие каротины

Бета-каротин и другие каротины выступают в организме как антиоксиданты, защищающие клеточные структуры от разрушения свободными радикалами. Они поддерживают системы циркуляции в здоровом состоянии. Возможно, предотвращают окисление холестерина и превращение его в склеротические бляшки, которые блокируют кровеносные сосуды и вызывают атеросклероз. Исследования показали, что люди с высоким содержанием бета-каротина в крови реже болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями. Эти антиоксиданты поддерживают иммунитет, помогая иммунным клеткам разрушать свободные радикалы. Возможно, они оказывают благотворное влияние на глаза, которые наиболее часто подвергаются воздействию свободных радикалов.

Каротины защищают от:

Ø Сердечных заболеваний: предотвращают окисление холестерина, которое, как считается, приводит к атеросклерозу. Могут помочь в лечении стенокардии у тех, кто уже болен сердечным заболеванием. Исследования показали, что у людей, получающих достаточное количество этого вещества из фруктов и овощей, снижен риск сердечных заболеваний.

Ø Рака груди, кожи, шейки матки, легких, толстой кишки, мочевого пузыря: защищает ДНК и другие клеточные структуры от разрушения свободными радикалами. Клинические исследования показали, что бета-каротин может остановить образование злокачественных опухолей. Каротины также предотвращают рак за счет своего антиокислительного действия, хотя механизм этого процесса еще не изучен.

Ø Вреда, наносимого курением и загрязнением воздуха: у курильщиков с низким содержанием бета-каротина в крови чаще развивается рак.

Ø Инфекционных заболеваний: бета-каротин повышает иммунитет. Вместе с витамином E он снижает разрушительную силу свободных радикалов.

Ø Нарушений светочувствительности: у больных с повышенной чувствительностью к яркому свету (выражается в сыпи и крапивнице) наблюдалось улучшение в 80% случаев при лечении бета-каротином.

Рекомендованные нормы потребления для этого вещества не существуют.

Продукты, содержащие эти вещества:

> морковь

> зеленые овощи, такие, как капуста брокколи и шпинат

> особенно много бета-каротина в зимних тыквах

3.2. Влияние антиоксидантов на организм человека

Влияние антиоксидантов на наш организм очень многогранно и интересно. Применяя эти вещества, можно предостеречь себя от многих болезней и воздействия на организм свободных радикалов.

Свободные радикалы – это аномальные молекулы, имеющие непарный электрон на последнем электронном уровне, который делает их крайне нестабильными. В этом состоянии свободные радикалы ловят уязвимые протеины, ферменты, липиды и даже целые клетки. Отнимая электрон у молекулы, они инактивируют клетки, тем самым, нарушая хрупкий химический баланс организма. Когда процесс происходит снова и снова, начинается цепная реакция свободных радикалов, при этом разрушаются клеточные мембраны, подрываются важные биологические процессы, создаются клетки-мутанты. Свободные радикалы способны обратимо или необратимо разрушить вещества всех биохимических классов, включая и свободные аминокислоты, липиды, углеводы и молекулы соединительных тканей.

За последние несколько лет было показано, что антиоксиданты крайне полезны для организма – они предотвращают развитие сердечно-сосудистых заболеваний, защищают от рака и преждевременного старения, также повышают иммунитет и многое другое. Последнее десятилетие дало множество свидетельств, доказывающих, что свободные радикалы играют определенную роль в развитии многих заболеваний. Если свободные радикалы окисляют липиды, происходит образование опасной формы липидного пероксида. Многие ученые связывают образование липидных пероксидов с раком, болезнями сердца, ускоренным старением и иммунным дефицитом.

Л. Эрнсте (Швеция) считает, что свободные радикалы играют важную роль в усилении разрушения тканей при язвах, вызванных стрессом, артрите, воспалительном процессе в желудочно-кишечном тракте, сердечно-сосудистом кризе. Кроме радиации образованию свободных радикалов способствует неправильное питание. Предотвратить образование свободных радикалов путем объединения свободных электронов в пары может добавление в питание антиоксидантов.

Антиоксиданты действуют как ловушки для свободных радикалов. Отдавая электрон свободному радикалу, антиоксиданты останавливают цепную реакцию. Правильная регуляция этого баланса помогает организму расти, вырабатывать энергию.

В результате исследований доказано, что они могут увеличить продолжительность жизни человека. Многие из причин формирования антиоксидантов неустранимы. Даже самый здоровый человек время от времени заболевает гриппом или простудой.

С 1925 года ученые связывают низкое потребление антиоксидантов с раком легких, желудка, груди, мочевого пузыря и шейки матки. Цинк участвует в росте новых клеток, включая производство и восстановление ДНК и РНК. Большие дозы цинка способствуют заживлению ран и стимулируют иммунную систему.

Установлено, что добавки с цинком сокращают восстановительный период на 40%. Выздоровление пациентов с язвой желудка, принимавших цинк, заняло одну треть времени в сравнении с теми, кто не получал цинк. Кофермент Q10 играет ключевую роль в генерации клеточной энергии, является важным иммунологическим стимулятором, усиливающим циркуляцию, противодействует старению, полезен для поддержания нормального состояния сердечно-сосудистой системы. Прием антиоксидантных витаминов C и E замедляет раннюю прогрессию атеросклероза трансплантированного сердца.

Множество болезненных состояний (хронические заболевания, стресс, действие радиации, процесс старения и др.) протекают в организме с образованием свободных радикалов (продуктов неполного восстановления кислорода). Их избыток ведет к окислению липидов - основы клеточных мембран - и, в результате, к нарушению функций мембран клеток нашего организма, к нарушению здоровья и преждевременному старению.

Как же работают антиоксиданты? В организме существует система антиоксидантной защиты, которая делится на первичную (антиоксиданты-ферменты) и вторичную (антиоксиданты-витамины). Эта система работает у нас с рождения, всю нашу жизнь, слабея постепенно с годами. Поэтому возникает необходимость ее подпитки и поддержки.

Антиоксиданты-ферменты (первичная антиоксидантная защита) занимаются "уборкой" активных форм кислорода. Они превращают активные формы кислорода в перекись водорода и в менее агрессивные радикалы, а затем уже их превращают в воду и обычный, полезный кислород. Антиоксиданты-витамины (вторичная антиоксидантная защита) называют "тушителями". Они "тушат" агрессивные радикалы, забирают избыток энергии, тормозят развитие цепной реакции образования новых радикалов. К ним относятся:

Ø водорастворимые витамины - витамин C, P;

Ø жирорастворимые витамины - витамин A, E, K, бета-каротин;

Ø серосодержащие аминокислоты (цистеин, метионин)

Ø микроэлементы – цинк.

Очень важно помнить, что антиоксиданты работают хорошо только тогда, когда они работают в группе, поддерживая друг друга. Например: Витамин Е- главный прерыватель реакций окисления липидов, расходуется и видоизменяется в этих реакциях. Если рядом с ним находится витамин C, то он его восстанавливает и вводит в строй. Витамин C оберегает также селен от окисления.

Когда же организм подвергается действию экстремальных факторов (радиация, яды), происходит образование слишком большого количества повреждающих молекул, и в таком случае организму требуется большее количество антиоксидантов. Доказано, что именно образование большого количества свободных радикалов является начальной стадией многих заболеваний от простого кашля до рака. Основными антиоксидантами, поступающими с пищей, являются: витамины C и E, селен и каротины.

Довольно давно ведутся споры по вопросу о нормировании этих веществ, а точнее об их среднесуточной и максимально допустимой дозе. Сторонники введения малого количества антиоксидантов делают упор на то, что повышенные дозы приведут к развитию патологических процессов, не связанных с действием свободных радикалов, а их оппоненты говорят о практически полной утрате защиты против повреждающих молекул при введении малых доз антиоксидантов.

Тем не менее, существуют установленные нормативы, учитывающие мнения обеих сторон. Здесь указываются последние данные, полученные в результате многочисленных исследований, проведенных в Институт медицины Национальной Академии Наук (США). Хотя Институт медицины и не является правительственной организацией, официальные структуры используют его данные в официальных документах. Именно этой информацией руководствуются все производители продуктов в США, указывая на упаковках сведения о составе своих изделий и их питательных свойствах.

Возможно, именно в антиоксидантах заключается секрет долголетия. «Повышение содержания антиоксидантов в организме человека может иметь решающее значение для увеличения продолжительности жизни», – считают американские ученые. По их данным, мыши, у которых была вызвана повышенная выработка антиоксидантных ферментов, жили на 20% дольше и меньше болели заболеваниями сердца и возрастными болезнями. Если подобное справедливо и для человека, то люди могли бы жить дольше 100 лет.

Исследования ученых университета Вашингтона в США подтверждают гипотезу о том, что высокоактивные молекулы с ненасыщенными валентностями, иначе называемые свободными радикалами, вызывают старение. С ними связано возникновение сердечных заболеваний, рака и других возрастных болезней.

Питер Рабинович и его коллеги разводили мышей, у которых была вызвана повышенная выработка фермента каталаза. Он действует как антиоксидант и выводит опасный элемент – перекись водорода, который является продуктом метаболизма и источником свободных радикалов. «Действие свободных радикалов приводит к сбоям химических процессов внутри клеток и, как следствие, выработке дополнительных свободных радикалов. Создается порочный круг. Результаты исследований убедительно свидетельствуют в пользу теории влияния свободных радикалов на старение» – отмечает Рабинович.

3.3. Нахождение антиоксидантов в продуктах питания

Существует очень много продуктов питания, в которых содержаться антиоксиданты и даже для самой строгой диеты найдутся такие продукты.

Наиболее известные антиоксиданты:

· витамин А или каротиноид содержится в моркови, тыкве, брокколи, сладком картофеле, помидорах, капусте, персиках, абрикосах, т.е. в ярких, цветных овощах и фруктах.

· витамин С – это цитрусовые (апельсины, лимоны и т.п.), зеленый перец, брокколи, зелень (петрушка, укроп, салат), клубника, томаты.

· витамин Е находится в орехах, цельнозерновых, растительном масле, печени, оливках.

· селен, магний в рыбе, моллюсках, красном мясе (баранина, говядина), яйцах, курице, чесноке.

· флавоноиды – природные вещества, содержащиеся в сое, красном вине, красном винограде, гранате, клюкве, зеленом чае.

· ликопин содержится в помидорах, розовом грейпфруте, дынях.

· лутеин в темно-зеленых овощах таких, как капуста, брокколи, киви, брюссельская капуста, шпинат.

· лигнаны в семени льна, кунжута, тыквы, овса, ячменя, ржи.

Также к антиоксидантам можно отнести кофермент Q10, глутатион и многие другие вещества и соединения.

Сотрудники Мичиганского Университета заявляют, что чай является самым богатым источником антиоксидантов. Антиоксиданты в чае улучшают работу сердца и снижают уровень холестерина.

Существуют лекарственные травы, обладающие антиоксидантной активностью:

Ø Гинкго билоба (растение, "продлевающее жизнь", "улучшающее познавательные способности") – это единственное растение, которое выжило после Хиросимы и не изменилось со времен Ледникового периода благодаря своей устойчивости к загрязнению окружающей среды, насекомым и болезням. Антиоксидантный эффект проявляется в защите клеток головного мозга и тканей сердца на уровне мелких сосудов, что помогает предупредить развитие различных заболеваний;

Ø Золотой корень;

Ø Имбирь лекарственный (корень);

Ø Чертополох молочный.

Напомним, что антиоксиданты обезвреживают свободные радикалы, которые, в свою очередь, являются одной из главных причин старения и множества болезней. Растения вынуждены существовать в таких условиях окружающей среды, от которых им необходимо защищаться. Для защиты они и вырабатывают разные защитные вещества, в том числе антиоксиданты-противоокислители. Употребляя эти растения в пищу, мы также защищаем свой организм от свободных радикалов и прокисания ими вызываемого.

В приложении мы приводим таблицы о содержании антиоксидантов в продуктах питания. Приводятся две таблицы, поскольку для измерения антиоксидантов в продуктах использовались разные методики.

Нам надо обратить внимание на то, что при равном количестве антиоксидантов мы съедаем обычно разное количество каждого продукта. Например, в некой специи может быть столько же антиоксидантов, сколько и в фасоли, но очевидно, что фасоли мы можем съесть гораздо больше, поэтому и преимущество мы должны отдавать ей. Кроме того, важно смотреть на калорийность продуктов. К примеру, количество антиоксидантов в черносливе одно из самых больших, но и калорийность его высока – им лучше сильно не злоупотреблять, и есть не вдобавок к остальным продуктам, а вместо конфет, булочек и т.п.