Что такое антиоксиданты и какие они бывают?

Определение антиоксидантов и их биологическая роль

Антиоксиданты — это вещества, которые замедляют, предотвращают или устраняют окислительное повреждение клеток, вызванное свободными радикалами и другими активными формами кислорода. Они защищают ДНК, белки и липиды от разрушения и играют важную роль в поддержании здоровья и профилактике заболеваний.

Схематическое изображение антиоксидантной защиты клетки, показывающее, где именно работают разные типы антиоксидантов — как ферментативные, так и неферментативные (Mehta & Gowder, 2015).

Что такое антиоксиданты:

• По определению, антиоксидант — это «любое вещество, которое задерживает, предотвращает или устраняет окислительное повреждение целевой молекулы» (Marshall, 2014).
• Антиоксиданты нейтрализуют свободные радикалы, препятствуя цепным реакциям окисления, которые могут вызывать повреждение клеток (Pourreza, 2013).
• Избыточное образование свободных радикалов и связанный с ним окислительный стресс ассоциированы с развитием заболеваний, включая рак, диабет, сердечно-сосудистые патологии и ускоренное старение (Marshall, 2014).

Виды антиоксидантов:

По происхождению

• Эндогенные (внутренние) — синтезируются организмом: супероксиддисмутаза, каталаза, глутатион, тиоредоксин (Marshall, 2014).
• Экзогенные (внешние) — поступают с пищей: витамины A, C, E (в том числе токоферолы), каротиноиды, селен, цинк, полифенолы. (Marshall, 2014).

По химическому типу

• Фенольные соединения — крупная группа природных веществ, способных нейтрализовать свободные радикалы благодаря наличию фенольных гидроксильных групп. Среди них особенно выделяются полифенолы — это растительные антиоксиданты, присутствующие в чае, кофе, ягодах, винограде, красном вине и оливковом масле. Они защищают клетки от окислительного повреждения и участвуют в профилактике хронических заболеваний. Флавоноиды — один из основных классов полифенолов; к ним относятся, например, кверцетин (лук, яблоки), катехины (зелёный чай), антоцианы (черника, виноград). Ресвератрол — ещё один представитель полифенолов, содержащийся преимущественно в кожуре винограда и красном вине; обладает выраженными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами (Pourreza, 2013).
• Каротиноиды — пигменты, придающие растениям, овощам и фруктам жёлтую, оранжевую и красную окраску (например, бета-каротин, ликопин, лютеин). Они являются жирорастворимыми антиоксидантами, способными защищать липидные структуры клеток от перекисного окисления.

Витамины-антиоксиданты:

• Витамин C (аскорбиновая кислота) — водорастворимый, нейтрализует свободные радикалы в плазме.
• Витамин E (токоферолы) — жирорастворимый, защищает клеточные мембраны.
• Витамин A и каротиноиды — способствуют защите кожи и зрения, участвуют в регуляции иммунитета.

По механизму действия

• Первичные антиоксиданты — предотвращают образование активных форм кислорода (например, супероксиддисмутаза, каталаза).
• Вторичные — нейтрализуют уже образовавшиеся свободные радикалы (витамины C, E, флавоноиды).
• Третичные — восстанавливают другие антиоксиданты и повреждённые молекулы, поддерживая антиоксидантную систему (Mehta & Gowder, 2015).

Антиоксиданты — это вещества природного или синтетического происхождения, предотвращающие окислительное повреждение клеток. Они формируют многоуровневую систему защиты организма от свободных радикалов, поддерживая здоровье и замедляя процессы старения.

Механизмы действия антиоксидантов в организме

Антиоксиданты обезвреживают свободные радикалы несколькими путями.

1. Один из основных механизмов — обрыв цепных реакций окисления. Многие низкомолекулярные антиоксиданты (например, фенольные соединения, токоферолы, аскорбиновая кислота) действуют как ловушки радикалов: они реагируют с агрессивными свободными радикалами, отдавая им электрон или атом водорода, тем самым превращая их в менее активные соединения. В результате цепная реакция прерывается, и образование новых радикалов значительно замедляется.

💡 Представьте, что внутри клетки постоянно возникают крошечные «искры» — это свободные радикалы. Если их не остановить, они могут «поджечь» всё вокруг — белки, жиры, ДНК. Антиоксиданты действуют как пожарные: одни заливают очаги возгорания (ловушки радикалов вроде витамина E или фенолов), другие убирают уже разлетевшиеся искры (ферменты, как супероксиддисмутаза и каталаза), а третьи восстанавливают и ремонтируют повреждения после пожара (например, глутатионпероксидаза). Благодаря этой командной работе «пожар» окисления не превращается в катастрофу — и клетки продолжают функционировать нормально.

2. Кроме того, соединения, разрушающие промежуточные перекиси (гидроперекиси), также тормозят окисление, снижая скорость генерации новых радикалов. К ним относятся вещества, способные связывать ионы переходных металлов (например, железо и медь), которые катализируют образование радикалов в реакциях типа Фентона. Таким действием обладают белки ферритин, трансферрин и церулоплазмин, которые связывают ионы металлов и тем самым предотвращают их участие в радикалообразовании (Mehta & Gowder, 2015).

3. Помимо химической нейтрализации радикалов путем прямого взаимодействия, важную роль играют ферментативные механизмы антиоксидантной защиты. Антиоксидантные ферменты катализируют превращение реактивных форм кислорода (АФК) в безвредные продукты:

• Супероксиддисмутаза (СОД) катализирует реакцию дисмутации двух супероксидных радикалов (O₂•⁻) с образованием перекиси водорода (H₂O₂) и кислорода (O₂).
• Каталаза быстро расщепляет H₂O₂ на воду и кислород, устраняя её токсичность.
• Глутатионпероксидаза восстанавливает H₂O₂ до воды, а органические гидроперекиси — до нетоксичных спиртов, используя восстановленный глутатион в качестве донора электронов.

💡 Можно представить, что клетка — это город, а свободные радикалы — это мусор, который постоянно появляется из-за жизнедеятельности. Тогда СОД — это как мусоросборщик, который быстро собирает разлетающиеся куски мусора в контейнер (превращая агрессивные радикалы в перекись водорода). Каталаза — это перерабатывающий завод, который этот «контейнер» открывает и превращает отходы в безопасные вещества — воду и кислород. Глутатионпероксидаза — это тонкая уборка: она устраняет остаточные загрязнения, используя специальные «чистящие средства» — молекулы глутатиона. Если все эти службы работают согласованно, город остаётся чистым и безопасным. Но если уборка замедлится или мусора станет слишком много, начинается «засорение» — в клетке накапливаются токсичные вещества, и развивается окислительный стресс.

Благодаря согласованной работе этих ферментов — СОД, каталазы, пероксидаз и сопутствующих белков (ферритина, трансферрина, церулоплазмина) — клетки способны эффективно справляться с постоянным потоком свободных радикалов. Если же активность антиоксидантной системы снижается или радикалов образуется слишком много, развивается окислительный стресс, ведущий к повреждению клеточных структур и развитию патологий (Marshall, 2014).

Влияние окислительного стресса на здоровье человека

Окислительный стресс — это состояние, при котором нарушается равновесие между образованием свободных радикалов и способностью антиоксидантной системы их нейтрализовать. Когда активные формы кислорода (АФК) образуются в избытке, они начинают атаковать клеточные структуры — липиды, белки и ДНК, вызывая повреждения и ускоряя процессы старения (Pizzino et al., 2017).

Исследования показывают, что хронический окислительный стресс связан с развитием множества заболеваний:

• сердечно-сосудистых (атеросклероз, гипертензия),
• нейродегенеративных (болезни Альцгеймера и Паркинсона),
• диабета, воспалительных расстройств и некоторых видов рака (Rahman et al., 2012).

Однако свободные радикалы не всегда вредны. В умеренных количествах они выполняют важные физиологические функции — участвуют в передаче клеточных сигналов, регулируют экспрессию генов и активность ферментов, а также помогают иммунной системе уничтожать бактерии и опухолевые клетки. Кроме того, низкие уровни активных форм кислорода способствуют поддержанию сосудистого тонуса, митохондриальному биогенезу и адаптации клеток к стрессу. Такой эффект называют митохормезисом, отражающим полезную роль умеренного окислительного стресса (Pizzino et al., 2017). Главное — баланс между их образованием и нейтрализацией. Когда система антиоксидантной защиты ослабевает, этот баланс нарушается, и запускается цепная реакция клеточных повреждений, лежащая в основе многих возрастных и хронических заболеваний.

Роль антиоксидантов в профилактике заболеваний

Окислительный стресс играет ключевую роль в развитии хронических болезней, поэтому антиоксиданты рассматриваются как важный элемент профилактики.
Эпидемиологические исследования показывают, что люди, употребляющие больше фруктов, овощей, орехов и цельных злаков, реже страдают сердечно-сосудистыми, нейродегенеративными и онкологическими заболеваниями. Натуральные антиоксиданты (витамины A, C, E, каротиноиды, полифенолы) защищают клетки от повреждения, укрепляют иммунитет и замедляют старение.

Однако результаты клинических испытаний показали, что высокие дозы антиоксидантных добавок не всегда полезны. Некоторые исследования выявили, что избыточное потребление β-каротина или витаминов A и E может повышать риск смертности и рака у курильщиков, нарушая естественные редокс-механизмы. Современные данные показывают, что польза растительной пищи объясняется комплексным действием множества веществ — клетчатки, полифенолов, витаминов и микроэлементов, а не изолированными антиоксидантами.

Ионизированный воздух и антиоксидантная защита

Отрицательные аэроионы — это мельчайшие частицы воздуха с отрицательным зарядом, образующиеся в природе у водопадов, в горах и лесах.

Аэроионы способны снижать уровень окислительного стресса, действуя как «воздушные антиоксиданты»: передают электроны свободным радикалам и нейтрализуют их.

Исследования показывают, что воздействие отрицательных ионов воздуха снижает уровень активных форм кислорода (АФК), уменьшает воспаление и апоптоз, а также способствует активации защитных механизмов, таких как аутофагия и синтез коллагена, что подтверждено на клеточных и животных моделях (Cheng et al., 2022).

В экспериментах отрицательные ионы ускоряли заживление ран, снижали воспаление лёгких и защищали сосуды от повреждения при воздействии токсинов и никотина (Cheng et al., 2022).

Источник: https://ru.freepik.com

Регулярное пребывание в среде, богатой отрицательными ионами (лес, горы, побережье или помещения с ионизаторами), помогает поддерживать антиоксидантный баланс, снижая нагрузку на организм и улучшая самочувствие. Иначе говоря, ионизация воздуха рассматривается сегодня как один из факторов, поддерживающих антиоксидантную защиту организма за счёт создания благоприятного ионного баланса.

Домашние ионизаторы: механизм действия и влияние на организм

Современные приборы-ионизаторы позволяют создать полезные отрицательные аэроионы прямо в жилом или рабочем помещении.

💡Отрицательные ионы притягивают на себя пыль и токсины, словно магнит, а в теле человека гасят избыточные «искры» свободных радикалов, помогая клеткам «дышать» спокойно.

Например, аэроионизатор «Бионик», выделяется тем, что создаёт концентрацию отрицательных ионов, максимально приближенную к естественным условиям горного или лесного воздуха, помогая компенсировать «ионное голодание» городских помещений. При этом уровень озона и электромагнитного излучения остаётся в пределах естественного фона, что делает использование прибора безопасным.

Аэроионизатор

Вдыхание воздуха, насыщенного отрицательными ионами, может благотворно влиять на ряд физиологических процессов. Попадая в лёгкие, аэроионы частично проникают в кровь и оказывают системное воздействие на организм: снижают уровень окислительного стресса, нормализуют работу нервной системы, улучшают качество сна и проявляют выраженный антистрессорный эффект (Cheng et al., 2022).

Ионизаторы воздуха, такие как «Бионик», становятся частью комплексного подхода к укреплению здоровья. Они не заменяют здорового питания и активного образа жизни, но служат дополнительным фактором защиты — поддерживают оптимальный ионный баланс в помещении, снижая уровень окислительного стресса у жителей городского пространства.

Заключение

Антиоксиданты — это ключевой элемент естественной системы защиты организма. Они предотвращают разрушительное действие свободных радикалов, поддерживая целостность клеток и замедляя процессы старения. Благодаря многоуровневому взаимодействию ферментов, витаминов, микроэлементов и природных соединений (полифенолов, каротиноидов и др.), антиоксидантная система работает как внутренний «щит» против окислительного стресса.

Поддержание её эффективности возможно не только с помощью правильного питания, богатого растительными продуктами, но и за счёт создания благоприятных внешних условий. Современные исследования показывают, что отрицательные аэроионы воздуха, действуя как «воздушные антиоксиданты», способны снижать уровень окислительного стресса, улучшать общее самочувствие и восстанавливать ионный баланс.

Таким образом, сочетание сбалансированной антиоксидантной диеты, здорового образа жизни и чистой ионизированной атмосферы — это современный комплексный подход к укреплению здоровья, профилактике хронических заболеваний и продлению активного долголетия.

Список использованных источников:

1. Cheng Y.-H., Li H.-K., Yao C.-A., Huang J.-Y., Sung Y.-T., Chung S.-D., Chien C.-T. Negative Air Ions through the Action of Antioxidation, Anti-Inflammation, Anti-Apoptosis and Angiogenesis Ameliorate Lipopolysaccharide Induced Acute Lung Injury and Promote Diabetic Wound Healing in Rat // PLoS ONE. – 2022. – Vol. 17, No. 10. – e0275748 – DOI: 10.1371/journal.pone.0275748.
2. Marshall K.G. Exploring Antioxidants // West Indian Medical Journal. – 2014. – Vol. 63, No. 2. – P. 119–120. – DOI: 10.7727/wimj.2014.301.
3. Mehta S. K., Gowder S. J. T. Members of Antioxidant Machinery and Their Functions // In: Gowder S. J. T. (ed.) Basic Principles and Clinical Significance of Oxidative Stress. – InTechOpen, 2015. – Chapter 4. – P. 60–83. – DOI: 10.5772/61884.
4. Pizzino G., Irrera N., Cucinotta M., Pallio G., Mannino F., Arcoraci V., Squadrito F., Altavilla D., Bitto A. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. – 2017. – Vol. 3 – P. 1–13. – DOI: 10.1155/2017/8416763.
5. Pourreza N. Phenolic Compounds as Potential Antioxidant // Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products. – 2013. – Vol. 8, No. 4. – P. 149–150. – DOI: 10.17795/jjnpp-15380.
6. Rahman T., Hosen I., Islam M. M. T., Shekhar H. U. Oxidative Stress and Human Health // Advances in Bioscience and Biotechnology. – 2012. – Vol. 3 – P. 997–1019. – DOI: 10.4236/abb.2012.327123.

__________

📲 Подписывайтесь на наш Telegram-канал «Где дышится легко».

Здесь — о пользе природных факторов для своего здоровья.

• Объясняем естественные процессы простыми словами;
• Рассказываем истории из мира науки и немного медицины — чтобы лучше понять своё тело;
• Проводим беседы с экспертами.

✨ Этот канал — для тех, кто выбирает бережный и осмысленный подход к здоровью.

👉 Перейти в канал и подписаться

__________

Другие статьи канала:

1. Домашняя физиотерапия без лекарств: ароматерапия, галотерапия и аэроионизация.
2. Частые простуды у дошкольника: как помочь ребенку адаптироваться и сохранить здоровье.
3. Эфирные масла шалфея, лаванды, иссопа и бергамота: состав, свойства и применение.