ПОЛ - цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов
(свободно-радикальное окисление). Стадии ПОЛ:
1.Инициация: образование свободного радикала жирной кислоты ( R• )
2.Развитие цепи:
R • + О2 → ROO •
ROO• + RH → ROOН + RO•
ПОЛ представляет собой свободно-радикальные цепные реакции, т.к. каждый образовавшийся радикал инициирует образование других.
Роль физиологического уровня ПОЛ: регуляция проницаемости и обновление мембран клеток. Избыточный уровень ПОЛ приводит к нарушению структуры и проницаемости мембран, дезинтеграция метаболизма и гибели клетки.
ПОЛ происходит не только в живых организмах,
но и в продуктах питания, особенно при неправильном приготовлении и хранении пищи. Прогоркание жиров, появление специфического запаха у молочных продуктов - это признаки ПОЛ!
Обрыв цепи ПОЛ.
Антиоксиданты - вещества, тормозящие процессы ПОЛ.
4. Развитие цепи может останавливаться:
●при взаимодействии свободных радикалов между собой,
●при взаимодействии с различными антиоксидантами (витамином Е).
ROO• |
+ R• |
→ ROOH + RH |
||
R• |
+ |
vit E → RH |
+ vit E• |
|
vit E• |
+ |
R• |
→ RH |
+ vit Еокисл |
Витамин Е (α –токоферол) является липофильной молекулой, способен инактивировать свободные радикалы в гидрофобном слое мембран, предотвращая развитие ПОЛ. Радикал витамина Е стабилен
и не способен участвовать в развитии цепи.
Принципы взаимодействия живых систем с агрессивной для них кислородной средой.
Антиоксиданты формируют антиоксидантную систему защиты (АОЗ). Организм человека обладает многоуровневой системой защиты
от повреждающего действия окислителей. Защитные механизмы формировались на ранних этапах развития аэробной жизни.
Звенья АОЗ
Ферменты |
Витамины |
СОД, каталаза |
Е, С, ß-каротин, К, Q10, |
глутатионпероксидаза |
глутатион (Se),, |
глутатионредуктаза |
полифенолы (Р) |
Ферменты АОЗ
СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА (СОД)
катализирует реакцию обезвреживания двух молекул супероксид-аниона
О2- + О2- + 2Н+ |
------> H2O2 + O2 |
●СОД работает в паре с каталазой и содержится во всех тканях.
●Первая линия защиты, потому что О2- образуется первым из АФК.
КАТАЛАЗА
содержит гем (Fe2+), катализирует реакцию разрушения Н2О2
2 Н2О2 -----> H2O + O2
Локализация:
●Эритроциты ( защищает гем гемоглобина от окисления )
●Лейкоциты (защищает клетки от следов «дыхательного взрыва»)
Ферменты АОЗ
Глутатионпероксидаза обеспечивает разрушение Н2О2 и гидропероксидов ПНЖК мембран при окислении глутатиона (у– ГЛУ- ЦИС - ГЛИ ). Особенность – наличие селена (Se), входящего в активный центр. Сульфгидрильная группа глутатиона (-SH или SeH) служит донором водорода, образуя дисульфидную форму глутатиона.
Ферменты АОЗ
Глутатионредуктаза восстанавливает окисленный глутатион с участием НАДФН2:
GS - SG + НАДФ-Н2 → 2 G-SH + НАДФ+
Недостаток активности фермента в эритроцитах, может быть обусловлен:
1.действием токсических веществ,
2.дефицитом Se,
3.наследственной ферментопатией.
Снижение активности приводит к активации ПОЛ, что наблюдается при некоторых видах гемолитических анемий.
Витамины - антиоксиданты
Витамин Е (α –токоферол) - наиболее распространённый антиоксидант.
Витамин С восстанавливает окисленную
форму вит.Е и поддерживает его концентрацию непосредственно в мембранах.
Витамин С - сильный восстановитель, взаимодействует с АФК (О2-, Н2О2, ОН•)
иинактивирует их.
Аскорбат натрия применяется в пищевой промышленности в качестве антиоксиданта Е-300,
предотвращающего окисление продукта.
Кофермент Q10 в отличие от других антиоксидантов регенерируется организмом. КоQ10 восстанавливает антиоксидантную активность витамина Е.
Антиоксидантное действие КоQ10 обусловлено его восстановленной формой (QH2). Реакцию нейтрализации свободных радикалов можно записать следующим образом: 2 ROO• + QH2 → 2 RООН + Q.
Витамин Р
(от англ. Permeability - проницаемость)
представлен группой веществ, которые содержат в своей структуре скелет флавона. Этим объясняется их общее название - биофлавоноиды.
В растениях обнаружено около 2000 полифенольных веществ. Витаминными свойствами обладают флавоны, флавоноиды, катехины, антоцианы, гесперидин, кверцетин, рутин.
