Антиоксидантний захист

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

Кисневий парадокс

Усім відомо, що кисень необхідний для життя, тому всі бояться кисневого голодування. Насправді, без кисню неможливо жити, і навіть незначне зниження вмісту кисню в повітрі одразу впливає на наше самопочуття і водночас небезпечне для живих істот (це «кисневий парадокс»). Його роблять небезпечним ті ж властивості, які зробили його таким необхідним.

Усі аеробні (що дихають киснем) істоти отримують енергію, окислюючи органічні молекули киснем, і всі вони повинні захищати себе від високої окислювальної здатності кисню. Строго кажучи, окислення – це те саме, що й горіння. Просто в організмі речовини «горять» поступово, крок за кроком, вивільняючи енергію невеликими порціями. Якби органічні молекули горіли швидко, як дрова в печі, клітина загинула б від теплового шоку. Після окислення молекула змінюється. Це вже не та молекула, якою вона була раніше. Наприклад, деревна целюлоза під час горіння дров окислюється до вуглекислого газу та води – вона перетворюється на дим. Реакцію окислення можна уявити як відбирання чогось. Наприклад, якщо хтось взяв ваш гаманець на вулиці, вас «окиснули». У цьому випадку той, хто заволодів гаманцем, «відновлювався». У випадку молекул, окислювальна речовина забирає електрон від іншої речовини та відновлюється. Кисень – дуже сильний окислювач. Ще потужнішими окислювачами є вільні радикали кисню.

Вільні радикали

Вільний радикал – це фрагмент молекули, що має високу реакційну здатність. Кисневий радикал не має електрона і прагне забрати електрон у інших молекул. Коли йому це вдається, радикал стає молекулою та вибуває з гри, але молекула, позбавлена електрона, стає радикалом і вступає на шлях пограбування.

Молекули, які раніше були інертними та ні з чим не реагували, тепер зазнають найдивніших хімічних реакцій. Наприклад, дві молекули колагену, що стали вільними радикалами, стикаючись з кисневими радикалами, стають настільки активними, що зв'язуються одна з одною, утворюючи димер, тоді як нормальні колагенові волокна не здатні зв'язуватися одне з одним. Зшитий колаген менш еластичний, ніж звичайний колаген, а також він недоступний для матриксних металопротеїназ (ферментів, які розщеплюють старий колаген, щоб його місце міг зайняти новосинтезований колаген), тому накопичення димерів колагену в шкірі призводить до появи зморшок та зниження еластичності шкіри.

У молекулі ДНК навіть дві частини одного ланцюга ДНК можуть стати радикалами – у цьому випадку вони можуть зв’язуватися одна з одною, утворюючи зшивки всередині однієї молекули ДНК або між двома молекулами ДНК. Зшивки та інші пошкодження молекул ДНК спричиняють загибель клітин або їх ракове переродження. Не менш драматичним є результат зустрічі вільного кисневого радикала з молекулами ферментів. Пошкоджені ферменти більше не можуть контролювати хімічні перетворення, і в клітині панує повний хаос.

Перекисне окислення - що це таке?

Найсерйознішим наслідком появи вільних радикалів у клітині є перекисне окислення. Воно називається перекисним, тому що його продуктами є пероксиди. Найчастіше за механізмом перекисного окислення окислюються ненасичені жирні кислоти, з яких складаються мембрани живих клітин. Так само перекисне окислення може відбуватися в оліях, що містять ненасичені жирні кислоти, і тоді олія прогіркає (пероксиди ліпідів мають гіркий смак). Небезпека перекисного окислення полягає в тому, що воно відбувається за ланцюговим механізмом, тобто продуктами такого окислення є не тільки вільні радикали, але й пероксиди ліпідів, які дуже легко перетворюються на нові радикали. Таким чином, кількість вільних радикалів, а отже, і швидкість окислення, зростає лавиновим чином. Вільні радикали реагують з усіма біологічними молекулами, які зустрічаються на їхньому шляху, такими як білки, ДНК, ліпіди. Якщо лавину окислення не зупинити, весь організм може загинути. Саме це сталося б з усіма живими організмами в кисневому середовищі, якби природа не подбала про те, щоб забезпечити їх потужним захистом - антиоксидантною системою.

Антиоксиданти

Антиоксиданти – це молекули, які можуть блокувати реакції окислення вільними радикалами. Коли антиоксидант зустрічається з вільним радикалом, він добровільно віддає йому електрон і перетворює його на повноцінну молекулу. При цьому самі антиоксиданти перетворюються на вільні радикали. Однак через хімічну структуру антиоксиданту ці радикали занадто слабкі, щоб відбирати електрон від інших молекул, тому вони не є небезпечними.

Коли антиоксидант віддає свій електрон окислювачу та перериває його руйнівний процес, він сам окислюється та стає неактивним. Щоб повернути його до робочого стану, його потрібно знову відновити. Тому антиоксиданти, як досвідчені оперативники, зазвичай працюють парами або групами, в яких вони можуть підтримати окисленого товариша та швидко відновити його. Наприклад, вітамін С відновлює вітамін Е, а глутатіон – вітамін С. Найкращі антиоксидантні команди містяться в рослинах. Це легко пояснити, оскільки рослини не можуть втекти та сховатися від шкідливого впливу та повинні вміти протидіяти. Найпотужніші антиоксидантні системи містяться в рослинах, які можуть рости в суворих умовах – обліпиха, сосна, ялиця та інші.

Антиоксидантні ферменти відіграють важливу роль в організмі. Це супероксиддисмутаза (СОД), каталаза та глутатіонпероксидаза. СОД і каталаза утворюють антиоксидантну пару, яка бореться з вільними кисневими радикалами, запобігаючи їх запуску процесів ланцюгового окислення. Глутатіонпероксидаза нейтралізує перекиси ліпідів, тим самим розриваючи ланцюгове перекисне окислення ліпідів. Селен необхідний для функціонування глутатіонпероксидази. Тому харчові добавки з селеном посилюють антиоксидантний захист організму. Багато сполук мають антиоксидантні властивості в організмі.

Незважаючи на потужний антиоксидантний захист, вільні радикали все ще мають досить руйнівний вплив на біологічні тканини, і зокрема на шкіру.

Причиною цього є фактори, які різко збільшують вироблення вільних радикалів в організмі, що призводить до перевантаження антиоксидантної системи та оксидативного стресу. Найсерйознішим з цих факторів вважається УФ-випромінювання, але надлишок вільних радикалів також може з'являтися в шкірі в результаті запальних процесів, впливу певних токсинів або руйнування клітин.

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

Антиоксиданти в косметиці

У наш час мало хто сумнівається, що шкіру потрібно захищати від вільних радикалів. Саме тому антиоксиданти стали одним з найпопулярніших інгредієнтів у косметиці. Але не кожен крем з антиоксидантами може захистити нашу шкіру. Приготування хорошого антиоксидантного коктейлю – справа делікатна, важливо зробити суміш, у якій різні антиоксиданти відновлюватимуть один одного.

Відомо, наприклад, що вітамін С відновлює вітамін Е, але не так просто створити косметичний склад, у якому ця антиоксидантна пара працюватиме разом. Вітамін Е жиророзчинний, а вітамін С – водорозчинний, тому в живій клітині вони виконують складні акробатичні трюки, зустрічаючись на межі мембрани та цитоплазми. Крім того, аскорбінову кислоту дуже важко ввести до косметичних складів, оскільки вона легко руйнується. Наразі використовуються похідні аскорбінової кислоти, які є більш стабільними. Наприклад, аскорбілпальмітат жиророзчинний, стабільний і зручний для включення до рецептури під час приготування препарату. У шкірі під дією ферментів пальмітат (жирна кислота) відщеплюється від аскорбілпальмітату і вивільняється аскорбат, який має біологічну активність. Також використовуються два інших похідних – аскорбілфосфат магнію та аскорбілфосфат натрію. Обидві сполуки розчинні у воді та мають добру хімічну стабільність. Одним із варіантів створення ефективних кремів, що містять як вітамін С, так і вітамін Е, є використання ліпосом. У цьому випадку вітамін С поміщається у водне середовище всередині ліпосоми, а вітамін Е вбудований у жирову мембрану ліпосоми.

Аскорбінова кислота, яка так швидко руйнується в косметичних кремах, зберігається в овочах і фруктах. Те саме стосується й інших антиоксидантів. Це означає, що антиоксидантні коктейлі рослин мають кращий склад, ніж усі штучні суміші антиоксидантів.

Дійсно, набір антиоксидантних речовин у рослинах набагато багатший, ніж у тканинах тварин і людини. Окрім вітамінів С та Е, рослини містять каротиноїди та флавоноїди (поліфеноли). Слово «поліфенол» використовується як загальна родова назва для речовин, які мають щонайменше дві сусідні гідроксильні групи в бензольному кільці. Завдяки такій структурі поліфеноли можуть служити пасткою для вільних радикалів. Самі поліфеноли стабільні, вступаючи в реакції полімеризації. Флавоноїди мають дуже сильні антиоксидантні властивості, а крім того, вони підтримують вітаміни С та Е в активному стані та захищають їх від руйнування. Оскільки всім рослинам потрібно боротися з вільними радикалами, немає жодної рослини, екстракт якої не мав би антиоксидантних властивостей (саме тому так корисно вживати овочі та фрукти). І все ж є рослини, які містять найуспішніші антиоксидантні набори.

Кілька років тому було показано, що регулярне вживання зеленого чаю значно знижує ризик розвитку злоякісних пухлин. Вчені, які зробили це відкриття, були настільки вражені ним, що з того часу почали пити кілька чашок зеленого чаю на день. Не дивно, що екстракт зеленого чаю став одним з найпопулярніших рослинних антиоксидантів у косметиці. Очищені поліфеноли зеленого чаю мають найбільш виражену антиоксидантну дію. Вони захищають шкіру від шкідливого впливу ультрафіолетового випромінювання, мають радіопротекторну дію та знімають подразнення шкіри, спричинене шкідливими хімічними речовинами. Було виявлено, що поліфеноли зеленого чаю пригнічують фермент гіалуронідазу, завдяки підвищеній активності якого кількість гіалуронової кислоти у старіючій шкірі зменшується. Тому зелений чай рекомендується включати до складу засобів для старіючої шкіри.

Останнім часом вчені зробили багато цікавих відкриттів, аналізуючи статистику серцево-судинних та онкологічних захворювань у різних країнах. Наприклад, виявилося, що середземноморські народи, які споживають багато оливкової олії, менш схильні до онкологічних захворювань, а східна кухня служить чудовим захистом від серцево-судинних захворювань та гормонозалежних пухлин. Оскільки вільні радикали відіграють велику роль у розвитку пухлин та серцево-судинних захворювань, такі спостереження дозволили вченим відкрити багато нових антиоксидантів.

Наприклад, відомо, що прекрасна Франція, яка щодня споживає неймовірну кількість вина, має дуже сприятливу статистику щодо серцево-судинних та онкологічних захворювань. Був час, коли вчені пояснювали «французький парадокс» корисним впливом невеликих доз алкоголю. Потім було виявлено, що рубіновий колір благородних червоних вин пояснюється високим вмістом флавоноїдів – найпотужніших природних антиоксидантів.

Окрім флавоноїдів, які можна знайти в інших рослинах, червоний виноград містить унікальну сполуку під назвою ресвератрол, яка є потужним антиоксидантом, запобігає розвитку деяких пухлин, атеросклерозу та уповільнює старіння шкіри. Деякі вчені, перейняті вірою в цілющі властивості вина, рекомендують випивати до 200-400 мл червоного вина на день. Однак, перш ніж дотримуватися цієї рекомендації, слід врахувати, що в даному випадку йдеться про дуже якісне вино, отримане шляхом бродіння чистого виноградного соку, а не сурогатів.

Вітамін Е, який залишається найважливішим антиоксидантом, також може вводитися в косметику не в чистому вигляді, а у складі рослинних олій. Багато вітаміну Е міститься в оліях: соєвій, кукурудзяній, авокадо, бурачнику, виноградній, фундуковій, зародків пшениці, рисових висівок.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Скільки антиоксидантів вам потрібно?

Виникає питання: якщо антиоксиданти такі корисні, чи не варто їх вводити до косметики у вищих концентраціях? Виявляється, що формула «чим більше, тим краще» не працює з антиоксидантами, а вони, навпаки, найбільш ефективні в досить низьких концентраціях.

Коли антиоксидантів забагато, вони перетворюються на свою протилежність – стають прооксидантами. Це породжує ще одну проблему – чи завжди шкірі потрібні додаткові антиоксиданти, чи додавання додаткових антиоксидантів може порушити природний баланс шкіри? Вчені досить багато сперечаються з цього приводу, і остаточної ясності в цьому питанні немає. Але можна точно сказати, що антиоксиданти необхідні в денному кремі, який не проникає далі рогового шару. У цьому випадку вони діють як щит, що відображає зовнішні атаки. Завжди корисно наносити на шкіру натуральні олії, які містять антиоксиданти в точно відкаліброваних природою концентраціях, а також їсти свіжі овочі та фрукти або навіть випивати час від часу келих хорошого червоного вина.

Використання поживних кремів з антиоксидантною дією виправдане в тому випадку, якщо навантаження на природні антиоксидантні системи шкіри раптово зростає; у будь-якому випадку переважно використовувати креми, що містять натуральні антиоксидантні склади – рослинні екстракти, багаті біофлавоноїдами, вітамін С, натуральні олії, що містять вітамін Е та каротиноїди.

Чи справді антиоксиданти ефективні?

Серед вчених постійно точаться суперечки щодо того, чи перебільшена користь антиоксидантів, і чи справді косметика з антиоксидантами корисна для шкіри. Доведено лише негайний захисний ефект антиоксидантів – їх здатність зменшувати пошкодження шкіри ультрафіолетовим випромінюванням (наприклад, запобігати сонячним опікам), запобігати або зменшувати запальну реакцію. Тому антиоксиданти, безсумнівно, корисні в сонцезахисних засобах, денних кремах, а також у засобах, що використовуються після різних пошкоджень шкіри – гоління, хімічного пілінгу тощо. Вчені менш впевнені, що регулярне використання антиоксидантів дійсно може уповільнити старіння. Однак цю можливість не можна заперечувати. Важливо розуміти, що ефективність антиоксидантів залежить від того, наскільки добре складений антиоксидантний коктейль – сама лише наявність назв антиоксидантів у рецепті не означає, що продукт буде ефективним.

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