Активные формы кислорода. Механизмы их образования. Системы антиоксидантной защиты (ферментативные и неферментативные)

Использование О2 в организме:

• 80% – оксидазный путь (цитохромоксидазы);

• 20% – оксигеназный путь;

• 1–10% – формирование свободных радикалов (АФК).

Свободные радикалы образуются как вне организма, так и внутри него.

Источники в клетках:

• дыхательная цепь;

• микросомное окисление (цитохромы Р450 и b5);

• НАДФ⋅Н-оксидазы;

• ОВР (ксантиноксидазы, оксидазы АМК, миелопероксидазы);

• метаболизм эйкозаноидов (липоксигеназа);

• перекисное окисление липидов (ПОВ);

• гипоксия;

• гипероксия;

• ионизирующие излучения, УФ;

• окисление Hb → MetHb.

Биологическая роль:

• фагоцитоз;

• синтез биогенных аминов и эйкозаноидов;

• обезвреживание ксенобиотиков;

• регуляция апоптоза;

• регуляция физико-химических свойств мембран;

• сигнальные молекулы (адгезия, рост и дифференцировка клеток).

Активные формы:

• O2˙ – супероксидный радикал;

• H2O2 – пероксид водорода;

• HO˙ – гидроксидный радикал;

• HO2˙ – гидроперекись;

• ↑О2 – синглетный кислород (бoльшее количество энергии, чем в О2).

Синтез супероксидного радикала

Антиоксидантная защита

Классификация по механизму действия:

• доноры водорода (не протона, Н+) – витамины Е, С, глутатион, бирирубин, катехины;

• полиненасыщенные ЖК (ПНЖК, много С=С) – каротины и витамин A;

• ферменты – СОД, каталаза, глутатионпероксидаза, миелопероксидаза;

• ловушки – нитроны (связываются с радикалами и образуют стабильные атомы).

Ферментная защита

• Супероксиддисмутаза (СОД) – связывает радикалы в перекись водорода:

• Каталаза – разлагает перекись водорода на воду и восстановленный кислород:

• Глутатионпероксидаза (ГПО) – восстанавливает перекись водорода до воды:

• Миелопероксидаза (МПО) – в присутствии перекиси водорода окисляет радикал хлора до гипохлорит-аниона:

Биофлавоноиды катехины – пищевые антиоксиданты:

• связывают АФК и катионы металлов;

• ↑ активность ферментов АО-защиты;

• защита кожи от УФ;

• антиканцерогены;

• индукторы апоптоза.

Пищевые источники: белый, желтый и зеленый чай (танин); плоды и ягоды (яблоки, абрикосы, персики, земляника и многие другие); черный шоколад.