1.1.3 Перекисное окисление липидов

Для живых клеток наибольшую опасность представляет цепное окисление полиненасыщенных жирных кислот, или перекисное окисление липидов (ПОЛ). В реакциях перекисного окисления липидов образуется большое количество гидроперекисей, которые обладают высокой реакционной способностью и оказывают мощное повреждающее действие на клетку. В последнее время свободные радикалы и реакции с их участием считаются причиной возникновения многих заболеваний у животных. [2]

Таким образом, перекисное окисление липидов (ПОЛ) — это окислительная деградация липидов, происходящая, в основном, под действием свободных радикалов. Является одним из главных последствий облучения. [19]

В нормальных условиях активность этих процессов находится на невысоком уровне, обеспечивающем протекание ряда физиологических процессов. Чрезмерная, патологически усиленная активация процессов ПОЛ приводит к необратимому изменению или повреждению мембранных структур, нарушению их проницаемости для ионов, и изменяет коллоидное состояние протоплазмы. [38]

Ведущую роль в запуске перекисного окисления липидов играют первичные свободные радикалы (кислород и его активированные формы). При перекисном окислении липидов окислительным превращениям подвергаются полиненасыщенные жирнокислотные фосфолипиды, нейтральные жиры и холестерин, которые являются основными компонентами клеточных мембран. Поэтому при стимуляции перекисного окисления липидов в мембранах уменьшается содержание липидов, а также меняются их микровязкость и электростатический заряд. При более глубоком окислении фосфолипидов нарушается структура липидного бислоя, и появляются дефектные зоны в мембранах клеток, а это нарушает функциональную активность [19].

1.1.4 Механизм действия антиоксидантов

Антиоксиданты (антиокислители) - ингибиторы окисления, природные или синтетические вещества, способные тормозить окисление (рассматриваются преимущественно в контексте окисления органических соединений).

Антиоксидантная защита делится на систему первичной и вторичной защиты. Антиоксиданты действуют так, чтобы прекратился процесс неуправляемых цепных реакций образования свободных радикалов, процесс окисления липидов мембран клеток.

Механизм действия наиболее распространенных антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. [55]

Окисление замедляется также в присутствии веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.). В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,01-0,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окисления, поэтому в течение некоторого периода времени (период торможения, индукции) продукты окисления не обнаруживаются. В практике торможения окислительных процессов большое значение имеет явление синергизма - взаимного усиления эффективности антиоксидантов в смеси, либо в присутствии других веществ [33].

По природе происхождения антиоксиданты можно разделить на две группы:

1. первая группа антиоксидантов - ферментативные антиоксиданты. Они составляют внутриклеточные системы: супероксиддисмугаза работает в цитоплазме клеток, в митохондриях, плазме; каталаза - в цитоплазме, митохондриях; глютатионпероксидаза - в митохондриях.

2. вторую группу антиоксидантов составляют антиоксидантные витамины: водорастворимые витамины (С, рутин, аскорутин); жирорастворимые витамины (А, Р-каротин, Е, К); другие соединения - серосодержащие аминокислоты, глютатион, цистеин, метионин, цитохром С, пировиноградная кислота, хелаты, минерал селен. Определенное значение имеют медь, цинк, марганец и железо.

Антиоксиданты-ферменты переводят в биологических реакциях активные формы кислорода в перекись водорода и менее агрессивные радикалы, а затем уже их преобразуют в воду и обычный полезный кислород.

Антиоксиданты-витамины “душат” агрессивные радикалы, забирают избыток энергии, тормозят процесс цепной реакции образования новых радикалов, причем лучше они проявляют себя, если применяются совместно, поддерживая друг друга (например, витамин Е с витамином С действует активнее). [50]

Антиоксиданты могут расщеплять поврежденные участки, заменяя старые элементы новыми. Эти “ремонтники” расщепляют белки-протеазы, жиры-фосфатазы и ферменты ремонта ДНК. [28]

Большинство антиоксидантов организм вырабатывает сам, но не менее важны и антиоксиданты, поступающие с пищей. Они должны поступать в достаточном для человеческого организма количествах, поскольку они замедляют процессы старения клеток. Источниками антиоксидантов служат шпинат, черника, морковь и цитрусовые, а также черный и зеленый чаи, какао, красное вино, розмарин. Однако в современных условиях получить все необходимые антиоксиданты в достаточном количестве из продуктов достаточно затруднительно, поэтому врачи советуют употреблять биологически активные добавки и поливитамины, в которых присутствуют антиоксиданты и розмарин [1]