20.03.13
20.03.13Антиоксиданты.
Антиоксиданты.Сегодня на этикетках многих кормов для домашних животных можно увидеть модное, но до недавнего времени еще мало кому известное слово - «антиоксиданты». Такой популярный на сегодняшний день информресурс, как Википедия, отвечая на вопрос о том, что же такое корм для собак, говорит нам, что одними из его составляющих, необходимых для нормальной жизнедеятельности животного, являются антиоксиданты. Так чем же обусловлена такая популярность этих компонентов, и какое место они должны занимать в рационе домашних питомцев?
ЭКСКУРС В ИСТОРИЮ
ЭКСКУРС В ИСТОРИЮВпервые о том, что клетки организма животных и человека постоянно разрушаются под воздействием «высокоактивных соединений», заговорили почти полвека назад. Именно это воздействие, по мнению ученых, приводит к опасным заболеваниям и преждевременному старению. Поводом для таких заключений стали результаты исследований научных центров в США и Европе, которые изучали причины роста числа онкологических и сердечнососудистых заболеваний у населения. Ученым удалось установить, что эти «высокоактивные соединения» образуются внутри клетки при столкновении обломков молекул с кислородом. Эти «окисленные обломки» получили официальное название «свободные радикалы» (СР).
Свободные радикалы постоянно образуются в организме человека и животных. В определенной концентрации это необходимые соединения, без которых были бы невозможны многие биохимические и физиологические процессы. Однако повышенный уровень СР приводит к тому, что в качестве мишеней они выбирают клеточные мембраны и другие биомолекулы, вызывая их повреждение.
Свободные радикалыСР в организме человека и животных представлены в основном свободными радикалами кислорода (надперекись, перекись водорода, гидроксильный радикал (OH-), синглетный кислород). Эти соединения способны реагировать с клеточными мембранами, вызывая их повреждение. СР существуют очень короткое время, но все равно успевают атаковать клетки и повредить их. Они взаимодействуют с жирными кислотами клеточных мембран, окисляя их. Перекиси мембранных липидов, которые при этом образуются, в свою очередь вызывают образование новых СР. Именно эта цепная реакция разрушает клетки. Окисленные жиры мембран могут деградировать с образованием измененных простагландинов и токсичного вещества - малонового альдегида, вызывающего мутации в генетическом аппарате клетки.
Тогда же, в конце 50-х годов, в СССР заговорили и о главном оружии в борьбе с СР - антиоксидантах. Тогда заместитель директора Института биохимической физики РАН Е.Бурлакова обнаружила, что определенные вещества (в частности, содержащиеся в рыбьем жире) проявляют антиокислительную активность (АОА). Сам термин «антиоксиданты» появился в 60-х годах XX века благодаря исследованиям Б.Н. Тарусова (1954) и Н.М. Эмануэля (1963). Б.Н. Тарусов установил роль липидов, особенно ненасыщенных жирных кислот, как одного из основных субстратов биохимических процессов, провел скрининг радиозащитного влияния цистеина, глутатиона, тиомочевины. Н.М. Эмануэль и его ученики не только определили механизм действия антиоксидантов, но также дали определение антиоксидантов как соединений, угнетающих развитие свободнорадикального окисления.
Самые агрессивные - радикалы кислорода. Они запускают разрушительную цепную реакцию - окислительный стресс. Они окисляют и жиры, и белки, и ДНК.
Самые агрессивные - радикалы кислородаДвумя десятилетиями позже в СССР был создан первый синтетический антиоксидант, а также открыт один из самых известных на сегодняшний день - Q10.
Q10 содержится в каждой клетке организма и участвует в процессе ее дыхания. Это антиоксидант, поскольку 95 % клеточной энергии вырабатывается при участии Q10. При снижении содержания Q10 в клетках на 25% возникают сердечноососудистые заболевания, связанные с ухудшением биоэнергетического метаболизма сердечной мышцы. В организме возникают благоприятные условия для новообразований, в том числе и злокачественных. Снижение содержания Q10 на 75 % приводит к смерти клеток. Обогащение организма Q10 позволяет восстановить его уровень в клетках, наладить нормальную работу клеток и защитные функции организма.
Q10Так выдвинутая еще в 1950-е годы гипотеза о ведущей роли свободных радикалов в патогенезе многих заболеваний, а также старении человека и животных предопределила не только развитие новой области знания - биогеронтологии, но и создание науки нового тысячелетия - биомедицины.
СВОБОДНЫЕ И АГРЕССИВНЫЕ
СВОБОДНЫЕ И АГРЕССИВНЫЕОбразуются свободные радикалы в процессе клеточного дыхания. Этот процесс называется «перекисное окисление липидов», а его результат - «оксидативный стресс». Свободные радикалы провоцируют воспалительные процессы во всех тканях, включая нервную систему и клетки мозга, также они ускоряют старение организма, вызывают неправильное функционирование систем организма и, что самое важное, нарушают функционирование иммунной системы.
Свободные радикалы нарушают ДНК (гены), вызывая изменения наследственной информации, и могут индуцировать раковые заболевания. Это называется «мутирование клеток». Окисление холестерина в крови стимулирует его прилипание к стенкам артерий и рост атеросклеротических бляшек, что грозит ишемической болезнью сердца и инсультом.
Список заболеваний, вызываемых СР или прогрессирующих под их воздействием, очень обширен. У животных увеличивается число заболеваний, связанных с недостаточностью иммунной системы (иммунодефициты, аллергические состояния), все больше животных страдает сердечноососудистыми и нервными расстройствами.
Перекиси липидов - например, окисленный холестерин - могут поступать в кровоток, что ведет к повреждению стенок сосудов и увеличивает риск возникновения сосудистых заболеваний.
Перекиси липидовЦИТОПРОТЕКТОР & АНТИОКСИДАНТ
ЦИТОПРОТЕКТОР & АНТИОКСИДАНТТиопротектин - метаболический препарат для терапии заболеваний гепатобилиарной и сердечноососудистой системы, который имеет гепатопротекторное и кардиопротекторное действие.
Уникальный двойной механизм действия!
Уникальный двойной механизм действия!Основные эффекты Тиопротектина проявляются на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. Он эффективно влияет на энергетический обмен клеток (кардимиоцитов и гепатоцитов), снижает их потребность в кислороде, стабилизирует цитоплазматическую мембрану и т.д.
Тиопротектин – классический антиоксидант:
- Значительно тормозит пути образования активных форм кислорода.
- Активирует окислительное фосфорилирование с увеличением образования АТФ.
- Активизирует антирадикальные ферменты – супероксиддисмутазу и каталазу, антиперекисный фермент – глутатионпероксидазу.
- Способствует более экономному расходу эндогенного антиоксиданта – токоферола.
- Тормозит образование начальных и конечных продуктов реакции ПОЛ в патологически измененных тканях, защищая структурно-функциональную целостность мембран гепато- и кардиомиоцитов.
Причинами избыточного повышения в организме уровня СР являются неблагоприятные факторы внешней среды, усиливающиеся с каждым годом. Это и повышенный радиационный и электромагнитный фоны, загрязнение окружающей среды, а также химические соединения, попадающие в организм с пищей, табачный дым, ультрафиолетовое солнечное излучение и др.
Причинами избыточного повышения в организмеС повышенным уровнем СР связывают такие заболевания, как диабетические ангиопатии, атеросклероз, нейродегенеративные и аутоиммунные заболевания.
Многие медицинские препараты также приводят к образованию СР. Сюда относятся многие антибиотики, парацетамол, лекарства от эпилепсии, цитотоксические и некоторые психотропные средства, теофиллин и др.
Ученые считают, что из-за всех этих факторов число СР в организме как людей, так и животных резко увеличилось, что повлекло так называемое «омоложение» онкологических и сердечноососудистых заболеваний. Это означает, что уже и молодой, полный сил организм не в состоянии справиться с разрушительным влиянием СР самостоятельно, вырабатывая для своей защиты необходимое количество антиоксидантов.
КАК ПРОТИВОСТОЯТЬ?
КАК ПРОТИВОСТОЯТЬ?Для борьбы с вредным воздействием СР у человека и животных существуют несколько линий защиты. Первая линия, естественная (внутренняя) - это собственная эндогенная антиоксидантная система организма, которая включает ферментную систему (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза и др.) и эндогенные антиоксиданты (альфаатокоферол, витамин С и др.).
Супероксиддисмутаза - металлосодержащий протеин; в клетке он существует в двух формах: цитозольной (содержит ионы меди, цинка) и митохондриальной (ионы марганца). Супероксиддисмутаза отвечает за катализ реакций образования перекиси водорода.
СупероксиддисмутазаКаталаза - гемопротеин, содержащий четыре гемовые группы, катализирует разложение перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. Наибольшую активность проявляет в эритроцитах, селезенке, костном мозге.
Каталаза -Глутатионпероксидаза - селеносодержащий фермент; присутствует во всех клетках млекопитающих: в цитозоле (47%), митохондриях (20-30%). Maксимальное количество содержится в эритроцитах. Катализирует восстановление перекиси водорода за счет окисления глутатиона. Увеличивает продолжительность жизни эритроцитов.
ГлутатионпероксидазаВторая «линия защиты» от СР - внешняя, представлена природными антиоксидантами: витаминами Е, С, бета-каротином и другими соединениями, которые потребляются с пищей/кормом. Природные антиоксиданты хороши, когда речь идет о профилактике. Почти все они являются жирорастворимыми соединениями, а потому всасываются довольно медленно и действуют мягко. Этого достаточно, чтобы сгладить влияние неблагоприятных факторов окружающей среды или скорректировать незначительные отклонения в антиоксидантной системе молодого здорового организма.
ВИТАМИНЫ-АНТИОКСИДАНТЫ
Три самых важных витаминааантиоксиданта, которые помогают бороться с разрушительным воздействием СР, это витамины А, Е, и С. Однако витамины сами по себе, в отдельности от представителей других классов антиоксидантов, не будут обладать достаточной антиоксидантной активностью. Витаминыыантиоксиданты без сочетанного действия минералов не смогут в полной мере защитить организм от эндогенных и экзогенных повреждающих факторов.
МИНЕРАЛЫ-АНТИОКСИДАНТЫ
МИНЕРАЛЫ-АНТИОКСИДАНТЫАнтиоксидантная защита будет неполной и даст брешь, если в организме не будет хватать минеральных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами. Минералы-антиоксиданты дополняют и усиливают действие витаминов, рассматривать их по отдельности имеет смысл только в статье, но никак не в жизни.
СЕЛЕН. Обладает наиболее выраженными антиоксидантными свойствами. Селен входит в состав фермента глутатионпероксидазы, о котором мы упоминали ранее. Это вещество - один из основных ферментов антиоксидантного действия. Недостаточность селена в организме проявляется в замедлении роста, нарушении синтеза сурфактанта (вещества, необходимого для сохранения объема альвеол), а также ведет к развитию катаракты, появлению дегенеративных изменений в поджелудочной железе, почках, печени и к ускоренному развитию атеросклероза. Обладая антиоксидантными свойствами, селен также оказывает противодиабетическое действие, а у экспериментальных животных селенат (неорганическая форма селена) обладает свойством инсулиномиметика (т.е. снижает содержание глюкозы в крови).
СЕЛЕНМАРГАНЕЦ. Регулирует активность антиокислительных ферментов, обмен инсулина и липидов, участвует в образовании костной и соединительной тканей, формирования иммунного ответа, в обмене гормонов щитовидной железы (тироксина).
МАРГАНЕЦВИТАМИНЫ...
ВИТАМИНЫ...Витамин А (ретинол) синтезируется из предшественников - провитаминов альфа- и бета-каротина. Первый - продукт животного происхождения, второй - растительного. Ретинол имеет свойство накапливаться в организме - его «запасы» могут храниться более года.
Витамин А- Витамин А благотворно влияет на зрение: он принимает участие в синтезе зрительного пигмента сетчатки и фоторецепции, обеспечивает нормальное функционирование зрительного анализатора.
- Ретинол важен для иммунной системы: он повышает барьерную функцию слизистых оболочек, увеличивает фагоцитарную активность лейкоцитов и других факторов неспецифического иммунитета.
- Ретинол ускоряет восстановление эпителиальных тканей, поэтому применяется при лечении практически всех заболеваний кожи. Он ускоряет процесс заживления, а также стимулирует синтез коллагена, улучшает качество вновь образующейся ткани и снижает опасность развития инфекций.
- Ретинол необходим для нормального эмбриогенеза, питания зародыша; он снижает риск развития осложнений в период беременности.
Витамин Е (токоферол) - в ряде ненасыщенных спиртоввтокоферолов наиболее активным является альфаатокоферол. Он оказывает антиоксидантное действие: замедляет окисление липидов, защищает другие жирорастворимые витамины от разрушения кислородом.
Витамин ЕОбеспечивает контроль за репродуктивной функцией, влияет на регенерацию тканей и свертываемость крови, укрепляет стенки сосудов и многое другое. Вот краткий список:
- Участие в синтезе гормонов.
- Отвечает за мышечную функцию.
- Улучшает циркуляцию крови.
- Предотвращает тромбозы.
- Принимает участие в тканевом дыхании.
- Участвует в синтезе белков.
- Отвечает за пролиферацию клеток.
Витамин С (аскорбиновая кислота) - всем известный мощный антиоксидант. Он играет важную роль в регуляции окислительно-восстановительных процессов; участвует в синтезе коллагена, обмене фолиевой кислоты и железа, а также синтезе стероидных гормонов и катехоламинов. Помимо всего прочего, витамин С регулирует свертываемость крови и нормализует проницаемость капилляров, оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие и усиливает репаративные процессы. При недостаточном поступлении витамина С кормом в течение длительного времени может развиваться гиповитаминоз.
Витамин ССимптомы гиповитаминоза:
- Кровоточивость десен.
- Выпадение зубов.
- Медленное заживление ран.
- Потеря шерсти/перьев.
- Сухость кожи.
Большинство животных не нуждаются в дополнительном источнике этого витамина, так как он синтезируется у них в организме из глюкозы. Исключение - морские свинки.
Некоторые специалисты заявляют, что ряд заболеваний собак можно вылечить с помощью аскорбиновой кислоты. Более того, утверждают, что такие заболевания скелета, как остеодистрофия, дисплазия тазобедренного сустава и ряд других патологий (в частности, заболевания, характерные для крупных и гигантских пород) напоминают последствия дефицита аскорбиновой кислоты (цингу). Однако другим специалистам так и не удалось показать какое-либо положительное влияние приема витамина С, проявляющееся либо в облегчении, либо в предотвращении этих заболеваний.
Есть сообщения о том, что избыточное количество витамина С может быть полезно для собак и лошадей, ведущих очень активный образ жизни или находящихся в стрессовом состоянии, например, во время усиленных тренировок или в условиях тяжелых физических нагрузок (собаки, работающие в санной упряжке).
Возможно также, что некоторые особи могут обладать пониженной способностью к синтезу этого витамина, но считается, что в норме не требуется применения витамина С в качестве дополнительной добавки.
Защищает от окисления свободными радикалами полиненасыщенные жирные кислоты клеточных мембрае.
МЕДЬ
МЕДЬВыступает в качестве антиоксиданта в качестве компонента множества ферментов, нормализующих клеточный обмен. Медь - компонент фермента супероксиддисмутазы, который эффективно противостоит воздействию свободных радикалов. Хронический недостаток этого антиоксиданта может привести к снижению сопротивляемости организма к инфекциям.
ЦИНК
ЦИНКЦинк необходим для синтеза белков, ферментов, обладающих антиоксидантной активностью. Входит в состав антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы. Цинктакже необходим для поддержания нормального уровня витамина Е в крови и способствует абсорбции витамина А.
Установлено, что цинк влияет на деление клеток, остеогенез, кератогенез, принимает участие в иммунном ответе, а также влиеет на развитие тканей мозга. При дефиците повышается риск заболевания раком.
КАРОТИНОИДЫ
КАРОТИНОИДЫЕще одними важными веществами, действующими как антиоксиданты и способными снизить ущерб, наносимым свободными радикалами, являются каротиноиды. Это натуральные жирорастворимые пигменты, которые синтезирются растениями, водорослями и фототрофными бактериями. Каротиноиды придают желтую, оранжевую и красную окраску многим растениям, например, апельсин, помидоры и морковь, а так же придают желтый цвет многим цветам (например, бархатцам).
Все каротиноиды можно разделить на:
- каротины: бета-каротин и ликопин;
- ксантофиллы: лютеин и зеаксантин.
Каротиноиды играют важную роль в поддержании здоровья. Они обладают высокой антиоксидантной активностью и могут эффективно участвовать в антиоксидантной защите организма. Роль некоторых каротиноидов (например, бета-каротина) как основных пищевых источников витамина А хорошо изучена. Кроме того, обнаружены и изучены протективные свойства каротиноидов, способствующие профилактике денегеративных заболеваний глаз и др.
Таким образом, адекватное поступление каротиноидов в организм важно для профилактики дефицитных состояний. Кроме того, эти пигменты способны регулировать коммуникацию между клетками организма. (Клетки способны общаться дрг с другом с помощью специальных сигналов, и в этом процессе участвуют каротиноиды). Это особенно важно для иммунных клеток, которые для «слаженной работы» должны найти эффективные способы коммуникации. Поэтому каротиноиды также считаются важным иммуномодуляторами.
Так как каротиноиды не синтезируются в организме животного, они должны поступать извне - в составе корма. Кроме того, источником каротиноидов могут быть специальные кормовые добавки.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ АНТИОКСИДАНТЫ
СИНТЕТИЧЕСКИЕ АНТИОКСИДАНТЫКак мы уже выяснили, природные антиоксиданты хороши в качестве профилактики. Но при острых состояниях (инсульт, инфаркт, токсикозы, серьезные воспалительные процессы (перитонит, панкреатит), инфекционные заболевания и др.) нужны «экстренные меры». А значит, в таких случаях требуется «сильный» антиоксидант, причем, в отличие от жирорастворимых препаратов, он должен быть растворим в воде, чтобы была возможность, благодаря парентеральному пути введения, моментально доставить антиоксидант в нужное место с током крови.
Разработкой таких синтетических антиоксидантов уже в начале 1960-х годов занимались ученые в СССР.
В начале 19800х годов в ГУ НИИ Фармакологии РАМН Л.Д. Смирновым и В.И. Кузьминым был синтезирован сукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина - Мексидол, и под руководством академика РАМН А.В. Вальдмана были выявлены его фармакологические эффекты, проведено изучение механизма его действия, выполнены доклинические исследования по токсикологии и фармакокинетике, а также были проведены первые клинические испытания и внедрение препарата в медицинскую практику.
МексидолПосле внедрения было установлено, что наиболее эффективными являются соединения 3-оксипиридина и янтарной кислоты, которые обладают выраженными антигипоксическими свойствами.
Как лекарственные средства в медицине зарегистрированы два препарата из производных 3-оксипиридина: эмоксипин и мексидол. В ветеринарной практике с 2001 года зарегистрирован и выпускается аналог мексидола - эмицидин, адаптированный для животных по дозам, фасовке и стоимости.
Водорастворимый антиоксидант нового поколения эмицидин (2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцинат) - производное 3-оксипиридина и янтарной кислоты, который является структурным аналогом витамина В6. У него отсутствует специфическое связывание с конкретными рецепторами, что препятствует, с одной стороны, возникновению «привыкания» организма, а с другой - его возможной сенсибилизации и аллергической перестройки.
ХОРОШО В МЕРУ
ХОРОШО В МЕРУКак известно, во всем следует соблюдать меру, и переизбытка антиоксидантов в организме тоже допускать нельзя. По мнению ученых, такая «передозировка» может тормозить рост клеток, отвечающих за иммунитет. Следовательно, вместо сопротивления возможной болезни, антиоксиданты начнут ей способствовать. Отмечено также негативное влияние антиоксидантов при уже имеющейся раковой опухоли. Раковые клетки, оторвавшись от опухоли, часто гибнут. Чрезмерное количество антиоксидантов в организме увеличивает шансы таких клеток «на выживание», что, в свою очередь, способствует распространению их по всему телу, что в свою очередь может вызывать метастазы.
Вот что говорит о дозировании антиоксидантов доктор биологических наук Е.Б. Бурлакова, заместитель директора Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук: «Синтетические и природные антиоксиданты нашли применение в кардиологии, в онкологии, в лечении нейродегенеративных и многих других заболеваний. Их используют в сельском хозяйстве как стимуляторы роста растений и средства для профилактики и лечения заболеваний у животных и птиц
None
