Antioksidantu aizsardzība

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

Skābekļa paradokss

Ikviens zina, ka skābeklis ir nepieciešams dzīvībai, tāpēc visi baidās no skābekļa bada. Patiesībā bez skābekļa nav iespējams dzīvot, un pat neliela skābekļa satura samazināšanās gaisā nekavējoties ietekmē mūsu labsajūtu un vienlaikus ir bīstama dzīvām būtnēm (tas ir "skābekļa paradokss"). To padara bīstamu tās pašas īpašības, kuru dēļ tas bija tik nepieciešams.

Visas aerobās (skābekli elpojošās) radības iegūst enerģiju, oksidējot organiskās molekulas ar skābekli, un tām visām ir jāaizsargājas no skābekļa augstās oksidēšanas spējas. Stingri sakot, oksidēšanās ir tas pats, kas sadegšana. Vienkārši organismā vielas "sadeg" pakāpeniski, soli pa solim, atbrīvojot enerģiju nelielās porcijās. Ja organiskās molekulas ātri degtu, piemēram, malka krāsnī, šūna ietu bojā no karstuma šoka. Pēc molekulas oksidēšanās tā mainās. Tā vairs nav tā pati molekula, kas bija iepriekš. Piemēram, koksnes celuloze malkas degšanas laikā oksidējas līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim - tā pārvēršas dūmos. Oksidācijas reakciju var iedomāties kā kaut kā atņemšanu. Piemēram, ja kāds uz ielas atņēma jūsu maku, jūs tikāt "oksidēts". Šajā gadījumā tas, kurš pārņēma maku, tika "atgūts". Molekulu gadījumā oksidētāja viela paņem elektronu no citas vielas un tiek atjaunots. Skābeklis ir ļoti spēcīgs oksidētājs. Vēl spēcīgāki oksidētāji ir skābekļa brīvie radikāļi.

Brīvie radikāļi

Brīvais radikālis ir molekulas fragments ar augstu reaģētspēju. Skābekļa radikālim trūkst elektrona, un tas cenšas paņemt elektronu no citām molekulām. Kad tas izdodas, radikālis kļūst par molekulu un pamet spēli, bet molekula, kurai atņemts elektrons, kļūst par radikāli un uzsāk laupīšanas ceļu.

Molekulas, kas iepriekš bija inertas un ne ar ko nereaģēja, tagad piedzīvo visdīvainākās ķīmiskās reakcijas. Piemēram, divas kolagēna molekulas, kas kļuvušas par brīvajiem radikāļiem, saskaroties ar skābekļa radikāļiem, kļūst tik aktīvas, ka tās saistās viena ar otru, veidojot dimēru, savukārt normālas kolagēna šķiedras nespēj saistīties viena ar otru. Šķērssaistīts kolagēns ir mazāk elastīgs nekā parastais kolagēns, un tas ir arī nepieejams matricas metaloproteināzēm (fermentiem, kas noārda veco kolagēnu, lai tā vietā varētu ieņemt jaunizveidoto kolagēnu), tāpēc kolagēna dimēru uzkrāšanās ādā noved pie grumbu veidošanās un ādas elastības samazināšanās.

DNS molekulā pat divas vienas DNS virknes daļas var kļūt par radikāļiem – šajā gadījumā tās var saistīties viena ar otru, veidojot šķērssaites vienas DNS molekulas ietvaros vai starp divām DNS molekulām. Šķērssaites un citi DNS molekulu bojājumi izraisa šūnu nāvi vai to vēža deģenerāciju. Ne mazāk dramatisks ir brīvo skābekļa radikāļu saskares ar enzīmu molekulām iznākums. Bojātie enzīmi vairs nespēj kontrolēt ķīmiskās pārvērtības, un šūnā valda pilnīgs haoss.

Peroksidācija - kas tas ir?

Visnopietnākās brīvo radikāļu parādīšanās šūnā sekas ir peroksidācija. To sauc par peroksidāciju, jo tās produkti ir peroksīdi. Visbiežāk nepiesātinātās taukskābes, kas veido dzīvo šūnu membrānas, tiek oksidētas ar peroksidācijas mehānismu. Līdzīgi peroksidācija var notikt eļļās, kas satur nepiesātinātās taukskābes, un pēc tam eļļa sasmakst (lipīdu peroksīdiem ir rūgta garša). Peroksidācijas bīstamība ir tā, ka tā notiek ar ķēdes mehānismu, t.i., šādas oksidācijas produkti ir ne tikai brīvie radikāļi, bet arī lipīdu peroksīdi, kas ļoti viegli pārvēršas jaunos radikāļos. Tādējādi brīvo radikāļu skaits un līdz ar to arī oksidācijas ātrums palielinās kā lavīna. Brīvie radikāļi reaģē ar visām bioloģiskajām molekulām, ar kurām tie sastopas savā ceļā, piemēram, olbaltumvielām, DNS, lipīdiem. Ja oksidācijas lavīna netiek apturēta, viss organisms var iet bojā. Tieši tas notiktu ar visiem dzīvajiem organismiem skābekļa vidē, ja daba nebūtu parūpējusies par to, lai nodrošinātu tiem spēcīgu aizsardzību - antioksidantu sistēmu.

Antioksidanti

Antioksidanti ir molekulas, kas var bloķēt brīvo radikāļu oksidēšanās reakcijas. Kad antioksidants sastopas ar brīvo radikāli, tas brīvprātīgi atdod tam elektronu un pabeidz to par pilnvērtīgu molekulu. To darot, paši antioksidanti pārvēršas par brīvajiem radikāļiem. Tomēr antioksidanta ķīmiskās struktūras dēļ šie radikāļi ir pārāk vāji, lai atņemtu elektronu no citām molekulām, tāpēc tie nav bīstami.

Kad antioksidants atdod savu elektronu oksidētājam un pārtrauc tā destruktīvo procesu, tas pats oksidējas un kļūst neaktīvs. Lai to atgrieztu darba stāvoklī, tas ir jāatjauno. Tāpēc antioksidanti, tāpat kā pieredzējuši darbinieki, parasti darbojas pāros vai grupās, kurās tie var atbalstīt oksidēto biedru un ātri to atjaunot. Piemēram, C vitamīns atjauno E vitamīnu, bet glutations atjauno C vitamīnu. Labākās antioksidantu komandas ir atrodamas augos. To ir viegli izskaidrot, jo augi nevar aizbēgt un paslēpties no kaitīgās ietekmes un tiem jāspēj pretoties. Visspēcīgākās antioksidantu sistēmas ir atrodamas augos, kas var augt skarbos apstākļos - smiltsērkšķos, priedēs, eglēs un citos.

Antioksidantu enzīmiem ir svarīga loma organismā. Tie ir superoksīda dismutāze (SOD), katalāze un glutationa peroksidāze. SOD un katalāze veido antioksidantu pāri, kas cīnās ar brīvajiem skābekļa radikāļiem, neļaujot tiem uzsākt ķēdes oksidācijas procesus. Glutationa peroksidāze neitralizē lipīdu peroksīdus, tādējādi pārtraucot ķēdes lipīdu peroksidāciju. Selēns ir nepieciešams glutationa peroksidāzes darbībai. Tāpēc uztura bagātinātāji ar selēnu uzlabo organisma antioksidantu aizsardzību. Daudziem savienojumiem organismā piemīt antioksidanta īpašības.

Neskatoties uz spēcīgo antioksidantu aizsardzību, brīvajiem radikāļiem joprojām ir diezgan destruktīva ietekme uz bioloģiskajiem audiem, un jo īpaši uz ādu.

Tā cēlonis ir faktori, kas ievērojami palielina brīvo radikāļu veidošanos organismā, kas noved pie antioksidantu sistēmas pārslodzes un oksidatīvā stresa. Visnopietnākais no šiem faktoriem tiek uzskatīts par UV starojumu, taču brīvo radikāļu pārpalikums ādā var parādīties arī iekaisuma procesu, noteiktu toksīnu iedarbības vai šūnu destrukcijas rezultātā.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Antioksidanti kosmētikā

Mūsdienās tikai retais šaubās, ka āda ir jāaizsargā no brīvajiem radikāļiem. Tāpēc antioksidanti ir kļuvuši par vienu no populārākajām kosmētikas sastāvdaļām. Taču ne katrs krēms ar antioksidantiem var aizsargāt mūsu ādu. Laba antioksidantu kokteiļa pagatavošana ir delikāts jautājums; ir svarīgi pagatavot maisījumu, kurā dažādi antioksidanti atjaunos viens otra iedarbību.

Piemēram, ir zināms, ka C vitamīns atjauno E vitamīnu, taču nav tik vienkārši izveidot kosmētikas kompozīciju, kurā šis antioksidantu pāris darbotos kopā. E vitamīns ir taukos šķīstošs, bet C vitamīns ir ūdenī šķīstošs, tāpēc dzīvā šūnā tie veic sarežģītus akrobātiskus trikus, satiekoties uz membrānas un citoplazmas robežas. Turklāt askorbīnskābi ir ļoti grūti ievadīt kosmētikas kompozīcijās, jo tā viegli sabrūk. Pašlaik tiek izmantoti askorbīnskābes atvasinājumi, kas ir stabilāki. Piemēram, askorbilpalmitāts ir taukos šķīstošs, stabils un ērti iekļaušanai zāļu sastāvā zāļu pagatavošanas laikā. Ādā, enzīmu iedarbībā, palmitāts (taukskābe) tiek atdalīts no askorbilpalmitāta un atbrīvojas askorbāts, kam piemīt bioloģiska aktivitāte. Tiek izmantoti arī divi citi atvasinājumi - magnija askorbilfosfāts un nātrija askorbilfosfāts. Abi savienojumi šķīst ūdenī un tiem ir laba ķīmiskā stabilitāte. Viena no iespējām izveidot efektīvus krēmus, kas satur gan C vitamīnu, gan E vitamīnu, ir liposomu izmantošana. Šajā gadījumā C vitamīns tiek ievietots ūdens vidē liposomas iekšpusē, un E vitamīns ir iestrādāts liposomas taukainajā membrānā.

Askorbīnskābe, kas kosmētiskajos krēmos tik ātri sabrūk, ir saglabājusies dārzeņos un augļos. Tas pats attiecas uz citiem antioksidantiem. Tas nozīmē, ka augu antioksidantu kokteiļi ir labāk salikti nekā visi mākslīgie antioksidantu maisījumi.

Patiešām, antioksidantu vielu kopums augos ir daudz bagātīgāks nekā dzīvnieku un cilvēku audos. Papildus C un E vitamīniem augi satur karotinoīdus un flavonoīdus (polifenolus). Vārds "polifenols" tiek lietots kā vispārīgs nosaukums vielām, kurām benzola gredzenā ir vismaz divas blakus esošas hidroksilgrupas. Šīs struktūras dēļ polifenoli var kalpot kā brīvo radikāļu slazds. Paši polifenoli ir stabili, iesaistoties polimerizācijas reakcijās. Flavonoīdiem piemīt ļoti spēcīgas antioksidanta īpašības, un turklāt tie uztur C un E vitamīnus aktīvā stāvoklī un aizsargā tos no iznīcināšanas. Tā kā visiem augiem ir jācīnās ar brīvajiem radikāļiem, nav tāda auga, kura ekstraktam nebūtu antioksidanta īpašību (tāpēc ir tik noderīgi ēst dārzeņus un augļus). Un tomēr ir augi, kas satur visveiksmīgākos antioksidantu komplektus.

Pirms vairākiem gadiem tika pierādīts, ka regulāra zaļās tējas lietošana ievērojami samazina ļaundabīgu audzēju attīstības risku. Zinātnieki, kas atklāja šo atklājumu, bija tik ļoti šokēti, ka kopš tā laika ir sākuši dzert vairākas tases zaļās tējas dienā. Nav pārsteidzoši, ka zaļās tējas ekstrakts ir kļuvis par vienu no populārākajiem augu antioksidantiem kosmētikā. Attīrītiem zaļās tējas polifenoliem ir visizteiktākā antioksidanta iedarbība. Tie aizsargā ādu no UV starojuma kaitīgās ietekmes, tiem piemīt radioprotektīva iedarbība un tie mazina kaitīgu ķīmisku vielu izraisītu ādas kairinājumu. Ir konstatēts, ka zaļās tējas polifenoli inhibē enzīmu hialuronidāzi, kuras pastiprinātās aktivitātes dēļ hialuronskābes daudzums novecojošā ādā samazinās. Tāpēc zaļo tēju ieteicams iekļaut produktos novecojošai ādai.

Nesen zinātnieki ir veikuši daudz interesantu atklājumu, analizējot statistiku par sirds un asinsvadu un onkoloģiskajām slimībām dažādās valstīs. Piemēram, izrādījās, ka Vidusjūras reģiona iedzīvotāji, kas patērē daudz olīveļļas, ir mazāk uzņēmīgi pret onkoloģiskajām slimībām, un austrumu virtuve kalpo kā lieliska aizsardzība pret sirds un asinsvadu slimībām un hormonatkarīgiem audzējiem. Tā kā brīvajiem radikāļiem ir liela loma audzēju un sirds un asinsvadu slimību attīstībā, šādi novērojumi ir ļāvuši zinātniekiem atklāt daudz jaunu antioksidantu.

Piemēram, ir zināms, ka skaistajai Francijai, kas ikdienā patērē neticami daudz vīna, ir ļoti labvēlīga statistika par sirds un asinsvadu un onkoloģiskajām slimībām. Bija laiks, kad zinātnieki "franču paradoksu" skaidroja ar nelielu alkohola devu labvēlīgo ietekmi. Tad tika atklāts, ka cēlu sarkanvīnu rubīna krāsa ir izskaidrojama ar augsto flavonoīdu saturu - visspēcīgākajiem dabiskajiem antioksidantiem.

Papildus flavonoīdiem, kas atrodami citos augos, sarkanās vīnogas satur unikālu savienojumu, ko sauc par resveratrolu, kas ir spēcīgs antioksidants, novērš noteiktu audzēju attīstību, aterosklerozi un palēnina ādas novecošanos. Daži zinātnieki, ticot vīna ārstnieciskajām īpašībām, iesaka dzert līdz 200–400 ml sarkanvīna dienā. Tomēr, pirms ievērot šo ieteikumu, jāņem vērā, ka šajā gadījumā mēs domājam ļoti augstas kvalitātes vīnu, kas iegūts, raudzējot tīru vīnogu sulu, nevis surogātus.

E vitamīns, kas joprojām ir vissvarīgākais antioksidants, kosmētikā var tikt iekļauts arī nevis tīrā veidā, bet gan kā augu eļļu sastāvdaļa. Daudz E vitamīna ir atrodams eļļās: sojas pupiņās, kukurūzā, avokado, gurķenē, vīnogās, lazdu riekstu eļļās, kviešu dīgļos, rīsu klijās.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Cik daudz antioksidantu jums ir nepieciešams?

Rodas jautājums: ja antioksidanti ir tik noderīgi, vai tie kosmētikā nevajadzētu tikt ievadīti lielākā koncentrācijā? Izrādās, ka formula "jo vairāk, jo labāk" ar antioksidantiem nedarbojas, un tie, gluži pretēji, ir visefektīvākie diezgan zemā koncentrācijā.

Kad antioksidantu ir pārāk daudz, tie pārvēršas savā pretstatā – tie kļūst par prooksidantiem. Tas rada vēl vienu problēmu – vai ādai vienmēr ir nepieciešami papildu antioksidanti, vai arī papildu antioksidantu pievienošana var izjaukt ādas dabisko līdzsvaru? Zinātnieki par to diezgan daudz strīdas, un galīgas skaidrības šajā jautājumā nav. Taču mēs noteikti varam apgalvot, ka antioksidanti ir nepieciešami dienas krēmā, kas neiekļūst tālāk par ādas raga slāni. Šajā gadījumā tie darbojas kā vairogs, kas atstaro ārējos uzbrukumus. Vienmēr ir lietderīgi uz ādas uzklāt dabīgas eļļas, kas satur antioksidantus precīzi kalibrētās koncentrācijās pēc dabas, kā arī ēst svaigus dārzeņus un augļus vai pat ik pa laikam izdzert glāzi laba sarkanvīna.

Barojošu krēmu ar antioksidantu iedarbību lietošana ir pamatota gadījumā, ja pēkšņi palielinās slodze uz ādas dabiskajām antioksidantu sistēmām; jebkurā gadījumā vēlams lietot krēmus, kas satur dabīgas antioksidantu kompozīcijas - augu ekstraktus, kas bagāti ar bioflavonoīdiem, C vitamīnu, dabīgām eļļām, kas satur E vitamīnu, un karotinoīdiem.

Vai antioksidanti tiešām ir efektīvi?

Zinātnieku vidū notiek diskusijas par to, vai antioksidantu ieguvumi ir pārspīlēti un vai kosmētika ar antioksidantiem patiešām ir laba ādai. Ir pierādīta tikai antioksidantu tūlītējā aizsargājošā iedarbība – to spēja mazināt UV starojuma radītos ādas bojājumus (piemēram, lai novērstu saules apdegumus), novērst vai mazināt iekaisuma reakciju. Tāpēc antioksidanti neapšaubāmi ir noderīgi saules aizsargkrēmos, dienas krēmos, kā arī produktos, ko lieto pēc dažādiem ādas bojājumiem – skūšanās, ķīmiskā pīlinga u.c. Zinātnieki ir mazāk pārliecināti, ka regulāra antioksidantu lietošana patiešām var palēnināt novecošanos. Tomēr šo iespēju nevar noliegt. Ir svarīgi saprast, ka antioksidantu efektivitāte ir atkarīga no tā, cik labi ir sastādīts antioksidantu kokteilis – tikai antioksidantu nosaukumu klātbūtne receptē nenozīmē, ka produkts būs efektīvs.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]