Антиоксидантний захист

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Кисневий парадокс

Всі знають, що кисень необхідний для життя, тому все бояться кисневої голодування. Справді, без кисню жити не можна, і навіть незначне зниження вмісту кисню в повітрі миттєво відбивається на нашому самопочутті і разом з тим він небезпечний для живих істот (в цьому полягає "кисневий парадокс"). Небезпечним його роблять ті ж властивості, які зробив і його таким необхідним.

Всі аеробні (дихаючі киснем) істоти отримують енергію, окислюючи органічні молекули киснем, і всі вони повинні бути захищені від високої окислювальної здатності кисню. Власне кажучи, окислення - це те ж саме горіння. Просто в організмі речовини "згорають" поступово, поетапно, вивільняючи енергію невеликими порціями. Якби органічні молекули згорали швидко, як дрова в печі, то клітина загинула б від теплового шоку. Після того як молекула окислюється, вона змінюється. Це вже не та молекула, що була раніше. Наприклад, целюлоза дерева в процесі горіння дров окислюється до вуглекислого газу і води - перетворюється в дим. Реакцію окислення можна уявити собі як відбирання чогось. Наприклад, якщо на вулиці у вас відібрали гаманець, то вас "окислів". При цьому той, хто заволодів гаманцем, "відновився". У разі молекул речовина-окислювач забирає електрон в іншого речовини і відновлюється. Кисень - дуже сильний окислювач. Ще більш сильними окислювачами є вільні paдікали кисню.

Вільні радикали

Вільний радикал - це уламок молекули, який має високу реакцією здатністю. У радикала кисню не вистачає електрона, і він прагне відібрати електрон у інших молекул. Коли це йому вдається, радикал стає молекулою і виходить з гри, зате позбавлена електрона молекула стає радикалом і встає на шлях розбою.

Молекули, які раніше були інертними і ні з ким реагували, тепер вступають в найхимерніші хімічні реакції. Наприклад, дві молекули колагену, які стали вільними радикалами, зіткнувшись з радикалами кисню, стають настільки активними, що зв'язуються один з одним, утворюючи димер, в той час як нормальні волокна колагену не здатні зв'язатися один з одним. Зшитий колаген менш еластичний, ніж звичайний колаген, а крім того, він недоступний для матриксних металопротеїназ (ферментів, що руйнують старий колаген, щоб його місце зайняв знову синтезований), тому накопичення колагенових димарів в шкірі призводить до появи зморшок і зниження пружності шкіри.

У молекулі ДНК радикалами можуть стати навіть дві частини однієї нитки ДНК - в цьому випадку вони можуть зв'язатися один з одним, утворюючи зшивання всередині однієї молекули ДНК або між двома молекулами ДНК. Зшивання і інші пошкодження в молекулах ДНК стають причиною загибелі клітин або їх ракового переродження. Не менш драматично закінчується зустріч вільного радикала кисню з молекулами ферментів. Пошкоджені ферменти вже не можуть керувати хімічними перетвореннями, і в клітці запановує повний хаос.

Перекисне окислення - що це таке?

Найбільш серйозним наслідком появи вільних радикалів в клітці є перекисне окислення. Перекисне його називають тому, що його продуктами яются перекису. Найчастіше по перекисному механізму окислюються ненасичені жирні кислоти, з яких складаються мембрани живих клітин. Точно так же перекисне окислення може йти в оліях, які містять ненасичені жирні кислоти, і тоді масло прогоркает (перекису ліпідів мають гіркий смак). Небезпеки перекисного окислення в тому, що воно протікає по ланцюговому механізму, тобто продуктами такого окислення є не тільки вільні радикали, а й ліпідні перекиси, які дуже легко перетворюються в нові радикали. Таким чином, кількість вільних радикалів, а значить і швидкість окислення, лавиноподібно наростає. Вільні радикали реагують з усіма біологічними молекулами, які зустрічаються їм на шляху, такими, як білки, ДНК, ліпіди. Якщо лавину окислення не зупините то може загинути весь організм. Саме це і відбувалося б з усіма живими організмами в кисневому середовищі, якби природа не подбала забезпечити їх потужним захистом - антиоксидантною системою.

Антиоксиданти

Антиоксиданти - це молекули, які здатні блокувати реакції вільнорадикального окислення. Зустрічаючись з вільним радикалом, антиоксидант добровільно віддає йому електрон і доповнює його до повноцінної молекули. При цьому антиоксиданти самі перетворюються в вільні радикали. Однак через особливості хімічної структури антиоксиданту ці радикали занадто слабкі для того, щоб забрати електрон у інших молекул, тому вони не є небезпечними.

Коли антиоксидант віддає свій електрон окислювача і перериває його руйнівний хід, він сам окислюється і стає неактивним. Для того щоб його повернути в робочий стан, його треба знову відновити. Тому антиоксиданти, як досвідчені оперативники, зазвичай працюють парами або групами, в яких вони можуть підтримати окисленого товариша і швидко відновити його. Наприклад, вітамін С відновлює вітамін Е, а глутатіон відновлює вітамін С. Найкращі антиоксидантні команди містяться в рослинах. Це легко пояснити, так як рослини не можуть втекти і сховатися від шкідливого впливу і повинна вміти надавати протидію. Найбільш потужними антиоксидантними системами володіють рослини, які можуть рости в суворих умовах, - обліпиха, сосна, ялиця та інші.

Важливу роль в організмі відіграють антиокислювальні ферменти. Це супероксид дисмутаза (СОД), каталаза і глутатионпероксидаза. СОД і каталаза утворюють антиоксидантний пару, яка бореться з вільними радикалами кисню, не даючи їм можливості запустити процеси ланцюгового окислення. Глутатионпероксидаза знешкоджує ліпідні перекиси, обриваючи тим самим ланцюгове перекисне окислення ліпідів. Для роботи глутатіонпероксидази необхідний селен. Тому харчові добавки з селеном посилюють антиоксидантний захист організму. Антиоксидантні властивості в організмі мають багато сполук.

Незважаючи на потужний антиоксидантний захист, вільні радикали все ж надають досить руйнівну дію на біологічні тканини, і зокрема на шкіру.

Причиною цього є фактори, які різко посилюють продукцію вільних радикалів в організмі, що призводить до перевантаження антиоксидантної системи і до окислювального стресу. Найбільш серйозним з цих факторів вважається УФ-випромінювання, однак надлишок вільних радикалів може з'явитися в шкірі і внаслідок запальних процесів, при впливі деяких токсинів або при руйнуванні клітин.

[9], [10], [11], [12], [13], [14]

Антиоксиданти в косметиці

Зараз мало хто сумнівається в тому, що шкіру треба захищати від вільних радикалів. Тому антиоксиданти стали одними з найпопулярніших інгредієнтів в косметиці. Але не кожен крем з антиоксидантами здатний захистити нашу шкіру. Складання гарного антиоксидантної коктейлю - справа тонка, важливо скласти таку суміш, в якій різні антиоксиданти відновлюватимуть один одного.

Відомо, наприклад, що вітамін С відновлює вітамін Е, але створити косметичну композицію, в якій ця антиоксидантний пара буде працювати спільно, не так просто. Вітамін Е жиророзчинний, а вітамін С - водорозчинний, тому в живій клітині вони роблять складні акробатичні трюки, зустрічаючись на кордоні мембрани і цитоплазми. Крім того, аскорбінову кислоту дуже важко вводити в косметичні композиції, так як вона легко руйнується. В даний час використовують похідні аскорбінової кислоти, які більш стабільні. Наприклад, аскорбілпальмітат - жиророзчинний, стабільний, зручний для включення в рецептуру в процесі приготування препарату. У шкірі під дією ферментів від Аскорбілпальмітат отщепляется пальмітат (жирна кислота) і вивільняється аскорбат, що володіє біологічною активністю. Використовують також два інших похідних - аскорбілфосфат магнію і аскорбілфосфат натрію. Обидва з'єднання розчиняються у воді і мають хорошу хімічну стабільність. Один з варіантів створювати ефективні креми, що містять і вітамін С і вітамін Е, - це використовувати ліпосоми. При цьому вітамін С поміщають у водне середовище всередину ліпосоми а вітамін Е вбудовують в жирову оболонку ліпосом.

Аскорбінова кислота, яка так швидко руйнується в косметичних кремах, зберігається в овочах і фруктах. Те ж саме стосується інших антиоксидантів. Це означає, що антиоксидантні коктейлі рослин складені краще, ніж всі штучні суміші антиоксидантів.

І дійсно, набір антиоксидантних речовин в рослинах значно багатшими, ніж в тканинах тварин і людини. Крім вітамінів С і Е, в рослинах містяться каротиноїди і флавоноїди (поліфеноли). Слово "поліфенол" використовується в якості загального родового назви для речовин, що мають не менше двох сусідніх гідроксильних груп в бензольної кільці. Завдяки такій будові поліфеноли здатні служити пасткою для вільних радикалів. Самі поліфеноли при цьому стабільні, вступаючи в реакції полімеризації. Флавоноїди мають дуже сильні антиоксидантні властивості, а крім того, вони підтримують в активному стані та захищають від руйнування вітаміни С і Е. Так як необхідність боротися з вільними радикалами стоїть перед усіма рослинами, не існує такого рослини, екстракт якого не мав би антиоксидантними властивостями ( тому так корисно їсти овочі і фрукти). І все ж є рослини, в яких містяться найвдаліші антиоксидантні набори.

Кілька років тому було показано, що регулярне споживання зеленого чаю значно знижує ризик виникнення злоякісних пухлин. Вчені, які зробили це відкриття, були так приголомшені їм, що з тих пір стали випивати по кілька чашок зеленого чаю в день. Не дивно, що екстракт зеленого чаю став одним з найпопулярніших рослинних антиоксидантів в косметиці. Найбільш виражену антиоксидантну дію мають очищені поліфеноли зеленого чаю. Вони захищають шкіру від шкідливих наслідків УФ-випромінювання, володіють радіопротекторну дію, знімають подразнення шкіри, викликане дією шкідливих хімікалій. Виявлено, що поліфеноли зеленого чаю інгібують фермент гіалуронідазу, через підвищену активність якого в старіючої шкіри зменшується кількість гіалуронової кислоти. Тому зелений чай рекомендується вводити в засобу для старіючої шкіри.

Останнім часом вчені зробили багато цікавих відкриттів, аналізуючи статистику серцево-судинних і онкологічних захворювань в різних країнах. Наприклад, з'ясувалося, що народності Середземномор'я, які споживають багато оливкової олії, мало схильні до онкологічних захворювань, а кухня Сходу служить відмінним захистом від серцево-судинних захворювань і гормонозалежних пухлин. Так як в розвитку пухлин і серцево-судинних захворювань велику роль відіграють вільні радикали, подібні спостереження дозволили вченим відкрити багато нових антиоксидантів.

Наприклад, відомо, що прекрасна Франція, щодня поглинає неймовірні кількості вина, має вельми сприятливу статистику по серцево-судинних і онкологічних захворювань. Був час, коли вчені пояснювали "французький парадокс" благотворним впливом малих доз алкоголю. Потім виявилося, що рубіновий колір благородних червоних вин пояснюється високим вмістом в них флавоноїдів - найсильніших природних антиоксидантів.

Крім флавоноїдів, які можна знайти і в інших рослинах, в червоному винограді міститься унікальне поєднання резвератрол, який є потужним антиоксидантом, запобігає розвитку деяких пухлин, атеросклерозу, уповільнює старіння шкіри. Деякі вчені, перейнявшись вірою в цілющі властивості вина, рекомендують випивати до 200-400 мл червоного вина в день. Правда перш ніж слідувати цій рекомендації, слід врахувати, що в даному випадку мається на увазі дуже якісне вино, отримане ферментацією чистого виноградного соку, а не сурогати.

Вітамін Е, який залишається найголовнішим антиоксидантом, також можна вводити в косметику не в чистому вигляді, а в складі рослинних масел. Багато вітаміну Е знайдено в оліях: соєвому, кукурудзяному, авокадо, бурачника, винограду, лісового горіха, зародків пшениці, рисових висівок.

[15], [16], [17], [18]

Скільки потрібно антиоксидантів?

Виникає питання: якщо антиоксиданти так корисні, не потрібно вводити їх в косметику в підвищених концентраціях? Виявляється, формула "чим більше, тим краще" щодо антиоксидантів не працює, і вони, навпаки, найбільш ефективні в досить низьких концентраціях.

Коли антиоксидантів занадто багато, вони перетворюються в свою протилежність - стають прооксидантами. Звідси випливає ще одна проблема - чи завжди шкірі потрібні додаткові антиоксиданти або внесення зайвих антиоксидантів може порушити природний баланс шкіри? Про це вчені досить багато сперечаються, і остаточної ясності в даному питанні немає. Але можна з упевненістю сказати, що в денний крем, який не проникає далі рогового шару, антиоксиданти необхідні. В даному випадку вони грають роль щита, що відображає зовнішні атаки. Завжди корисно наносити на шкіру природні масла, які містять антиоксиданти в точно вивірених природою концентраціях, а також споживати в їжу свіжі овочі і фрукти або навіть випивати іноді келих хорошого червоного вина.

Застосування поживних кремів антиоксидантної дії виправдано в тому випадку, якщо навантаження на природні антиоксидантні системи шкіри раптово зростає в будь-якому випадку краще застосовувати креми, в яких містяться природні антиоксидантні композиції, - рослинні екстракти, багаті на біофлавоноїди вітаміном С, натуральні масла, що містять вітамін Е і каротиноїди .

Чи справді антиоксиданти ефективні?

Серед вчених не вщухають суперечки про те, чи не перебільшена чи корисність антиоксидантів, і чи дійсно косметика з антиоксидантами корисна для шкіри. Доведено тільки негайне захисну дію антиоксидантів - їх здатність зменшувати пошкодження шкіри УФ-випромінюванням (наприклад, запобігати сонячний опік), запобігати або зменшувати запальну реакцію. Тому антиоксиданти, безсумнівно, корисні в складах сонцезахисних засобів, денних кремах, а також в засобах, що застосовуються після різних пошкоджень шкіри, - гоління, хімічного пілінгу і т.д. Менше впевненості у вчених в тому, що, регулярно застосовуючи антиоксиданти, можна дійсно уповільнити старіння. Однак і заперечувати таку можливість не можна. Важливо розуміти, що ефективність антиоксидантів залежить від того, наскільки грамотно складений антиоксидантний коктейль, - одне лише наявність назв антиоксидантів в рецептурі ще не говорить про те, що засіб буде ефективним.

[19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26]