Антиоксиданты биологических систем

Защитные механизмы. Биологические системы адаптированы к аэробным условиям. Они заш иш ены от токсического действия активных форм кислорода ферментными системами, антиоксидантами и тушителями синглетного кислорода. [c.66]

Антиоксиданты — вещества, защищающие биологические системы от окисления за счет взаимодействия со свободными радикалами. Наиболее типичными антиоксидантами являются соединения фенольного типа, способные эффективно взаимодействовать с активными свободными радикалами липидов с образованием малоактивных радикалов ингибитора. В различных природных мембранах это токоферолы и ряд гидрохинонов. [c.67]

В целом, в адаптированных к аэробным условиям биологических системах токсическое действие активных форм кислорода в большей или меньшей степени блокировано ферментными системами, антиоксидантами и тушителями синглетного [c.67]

Наряду с огромным числом редокс-полимеров, обнаруженных в живых системах и, следовательно, представляющих интерес для ботаников, биофизиков, биологов, микробиологов и зоологов, имеется большое число модифицированных природных и синтетических продуктов, которые входят в этот класс и представляют промышленный интерес. Например, существуют кубовые краси- тели, которые, будучи фиксированными на волокне, становятся полимерными редокс-системами. Полимерными по своей природе могут быть и цветные фотопроявители. Процесс перманентной завивки волос основан частично на восстановлении и повторном окислении природного редокс-полимера. Некоторые проблемы обмена, включающие, например, биохимическую потребность в кислороде, также зависят от поведения редокс-полимеров. Была доказана потенциальная возможность использования редокс-полимеров в качестве антиоксидантов, недиффундирующих стабилизаторов, недиффундирующих цветных проявителей, поглотителей кислорода из воды, питающей паровой котел, и в качестве катализаторов реакций. Возможно, что некоторые из этих веществ могли бы служить простыми моделями сложных биологически важных систем. [c.13]

Гигиеническому значению и биологической активности применяемых при синтезе пластических масс стабилизаторов посвящены работы А. Я. Бройтмана, В. Е. Гавриловой, Л. В. Путилиной и Е. Г. Робачевской, а также А. Я. Бройтмана и В. Е. Гавриловой. В этих статьях дана токсикологическая оценка 38 веществам, принадлежащим к ароматическим аминам, производным фенола и сложным эфирам пирокатехинфосфористой кислоты, а также рассмотрены некоторые вопросы, связанные с вмешательством стабилизаторов — антиоксидантов в системы ферментативного окисления. В результате этих работ были выявлены семь практически нетоксичных ве- [c.4]

Эффективность антиоксидантов в биологических системах зависит от ряда факторов, включая их активность по отношению к пероксидным радикалам. Для того чтобы антиоксиданты были способны в сравнительно небольших концентрациях предотвращать окисление полиненасыщенных жирных кислот и других легко окисляемых субстратов (КН), константа скорости реакции 1.29 должна быть значительно выше константы скорости реакции 1.30, т. е. / 29 30- Наиболее эффективным природным антиоксидантом является, по-видимому, а-токоферол. Это соединение, являющееся метильным производным токола [2-метил-2-(4,8,12-триметил-ридецил)-хроман-6-ол], часто называют витамином Е, что не совсем точно, поскольку в препаратах, выделенных из растительного сырья, присутствуют и другие метильные производные токола, обладающие Е-витаминной активностью. Они отличаются друг от друга числом и положением метильных групп в ароматическом кольце [329, 330] [c.46]

Биологическое действие. Ретинол действует подобно гормонам, проникающим в клетку, — связывается с ядерными белками и регулирует экспрессию определенных генов. Он необходим для осуществления нормальной репродуктивной функции. Ретиналь участвует в акте зрения. 11-/(ис-ретиналь связан с белком опсином и образует родопсин. На свету родопсин диссоциирует, и г<мс-ретиналь переходит в транс-ретналъ. Реакция сопровождается конформационными изменениями мембран палочек и открытием кальциевых каналов. Быстрый вход ионов кальция инициирует нервный импульс, который передается в зрительный анализатор. Для повторного восприятия (т.е. в темноте) транс-ретиналъ восстанавливается алкогольдегидрогеназой в транс-ретинол (здесь возможны потери витамина А). Транс-ретинол изомеризуется в <мс-ретинол (здесь возможно восполнение витамина А). Z/мс-ретинол окисляется в г<мс-ретиналь, который, соединяясь с опсином, образует родопсин. Система свето-ощущения готова к восприятию следующего кванта света. Ретиноевая кислота участвует в синтезе гликопротеинов, усиливает рост и дифференцировку тканей. Ретиноиды обладают антиопухолевой активностью и ослабляют действие канцерогенов. Р-Каротин — антиоксидант и способен обезвреживать пероксидные свободные радикалы (ROO ) в тканях с низким парциальным давлением кислорода. [c.333]

Биологическое действие. Аскорбиновая кислота участвует в создании окислительно-восстановительного потенциала ( д) в клетке и тем самым влияет на активность ряда ферментов. EQ системы аскорбиновая кислота дегидроаскорбиновая кислота равен 0,08 В, поэтому аскорбиновая кислота может участвовать в восстановлении цитохромов с и а, кислорода, нитратов. Витамин С защищает гемоглобин, препятствуя его окислению принимает участие в синтезе коллагена на этапе гидроксилирования пролина и лизина в оксипролин и оксилизин (это повышает прочность коллагеновых волокон) способствует биосинтезу хондроитинсульфатов соединительной ткани участвует в обмене тирозина (участвует в биосинтезе адреналина на этапе гидроксилирования дофамина и предохраняет адреналин от окисления участвует в обмене тирозина на этапе окисления й-оксифенилпировиноградной кислоты в гомогентизиновую кислоту и ее окислении) участвует в образовании желчных кислот на этапе 7а-гид-роксилирования предшественника участвует в синтезе фолиевой кислоты и через нее влияет на обмен нуклеиновых кислот и превращения рибозы в дезоксирибозу, косвенно активирует кроветворение и регенераторные процессы, увеличивает всасывание железа. В коре надпочечников содержится много аскорбиновой кислоты, которая используется в биосинтезе кортикостероидных гормонов. Этот процесс усиливается кортикотропином. Витамин С действует как главный водорастворимый антиоксидант и может ингибировать образование нитрозаминов (канцерогены) при приеме пищи. [c.344]

Различия в строении радикала практически не влияют на биохимические свойства фосфолипидов. Так, и фосфатидилэтаноламины (кефали-ны), и фосфатыдшгсермныучаствуютв формировании мембран клеток. Фос-фатидилхолины в большом количестве содержатся в желтках яиц птиц (по этой причине и получили свое название лецитины от греч. le itos— желток), в мозговой ткани человека и животных, в соевых бобах, семенах подсолнечника, зародышах пшеницы. Причем холин (витаминоподобное соединение) может присутствовать в тканях и в свободном ввде, выполняя роль донора метильных групп в процессах синтеза различных веществ, например метионина. Поэтому при недостатке холина наблюдается нарушение обмена веществ, которое приводит, в частности, к жировому перерождению печени. Производное холина — ацетилхолин — является медиатором нервной системы. Фосфатидилхолины широко используются в медицине при лечении заболеваний нервной системы, в пищевой промышленности как биологически активные добавки (в шоколад, маргарин), а также в качестве антиоксидантов. Фосфатидилинозиты представляют интерес как предшественники простагландинов — биохимических регуляторов особенно высоко их содержание в нервных волокнах спинного мозга. Инозит, как и холин, является витаминоподобным соединением (см. главу 3). [c.256]

Изучение критического состояния липидного бислоя раскрывает биологический смысл этого явления. Считается, что на начальных этапах эволюции клеточных структур формировались липидные везикулы, мембраны которых, как это следует из рассмотренного выше, способны были обеспечивать такие важные функции клетки, как проницаемость и генерацию мембранных потенциалов ионной природы. Однако чистые липидные пленки хрупки, и их стабильность в сильной степени зависит от внешних условий. Для предотвращения разрушения липидного бислоя в состоянии стресса в клетке и выработалась система стабилизации. Во-первых, жирнокислотные радикалы, входящие в соотав молекулы природного фосфолипида, как правило, различаются по насыщенности один радикал представлен насыщенной жирной кислотой, второй — ненасыщенной. Это обеспечивает жидкостное состояние липидного бислоя во всем диапазоне физиологических температур, поскольку область фазового перехода таких липидов находится ниже О °С. Во-вторых, в большинстве мембран содержится холестерин, который, как известно, резко расширяет температурный диапазон фазового перехода, а при его эквимолярном содержании в количестве по отношению к фосфолипидам — даже исключает такой переход. В-третьих, образованию насыщенных продуктов в результате перекисного окисления препятствует набор мембранных антиоксидантов. И, наконец, специальные ферменты — фосфолипазы — способны полностью изменить фосфолипидный портрет мембраны, модифицируя как жирнокиолотные радикалы (фосфолипаза А), так и полярные головки (фосфолипаза Д). Совершенно очевидно, что нарушение какого-либо из указанных элементов этой системы стабилизации может разрушить биологическую мембрану, что может привести клетку в состояние патологии. [c.36]

Исследуя свойства радиопрофилактических веществ, Ф. Ю. Ра-чинский и др. (1963) пришли к выводу, что наиболее общим в действии различных протекторов является их антиокислительная активность, но не все антиоксиданты способны защищать биологические объекты от действия ионизирующей радиации. Примером несоответствия реального радиозащитного эффекта на биологических объектах и физико-химических параметров препаратов in vitro могут служить величины окислительно-восстановительного потенциала аскорбиновой кислоты и каротина, проявляющих сильное антиокислительное и радиозащитное действие в растворах и значительно или полностью утрачивающих эти свойства в опытах на различных биологических объектах. Снижение стационарного окислительно-восстановительного потенциала в тканях, наблюдаемое при введении в организм радиопротекторов, свидетельствует о том, что система в целом под влиянием радиопротектора проявляет более выраженные антиокислительные свойства. Это связано с многочисленными и весьма разнообразными биохимическими процессами, приводящими к возрастанию содержания в измеряемой системе восстановленных недоокисленных эндогенных веществ— доноров электронов — и (или) к снижению уровня окислительных эндогенных веществ. Состав эндогенных веществ, определяющих уровень окислительно-восстановительного потенциала, может быть весьма разнообразным. Поэтому естественно предположить, что даже в том случае, когда радиопротекторы не вызывают изменения суммарного уровня потенциала в тканях животных, они все же могут привести при сохранившемся динамическом равновесии между окислительными и восстановительными формами к накоплению эндогенных веществ, ответственных за повышение устойчивости организма к действию ионизирующей радиации, например эндогенных протекторов. [c.268]

Скорость неферментативного липопереокисления в нативных биологических мембранах, в отличие от автоокисления в гомогенных системах, не коррелирует с ненасыщенностью фосфолипидов и определяется особенностями структуры окисляемых мембран, наличием в них антиоксидантов и рядом других факторов. [c.187]

Кроме глутатиона, являющегося универсальным донором водорода для селен-содержащих и селен-независимых пероксидаз, в аэробных организмах присутствует ряд других низкомолекулярных соединений, часто объединяемых термином — биоантиоксиданты . Введение данного термина обусловлено тем обстоятельством, что при исследовании биологических объектов выявлены вещества, ингибирующие свободнорадикальные реакции в различных модельных системах и организме в целом, но не обладающие или обладающие в незначительной степени способностью тормозить такие реакции в простых химических системах, т. е. не являющиеся классическими антиоксидантами. В качестве примера могут быть приведены упоминавшиеся выше соединения селена — селенит и селенометионин. Известные в настоящее время биоантиоксиданты могут быть классифицированы по механизму действия следующим образом [c.45]

Известно, что витамины-антиоксиданты оказывают синергическое действие. Аскорбиновая кислота восстанавливает продукт окисления токоферола а-токофероксид в а-токоферол, витамины С и Р также взаимно обратимо восстанавливаются. Аскорбиновая кислота более стабильна в присутствии метилметионина, так как сульфгидрильные группы способны восстанавливать де-гидроаскорбиновую кислоту в аскорбиновую. Метилметионин, поставляющий 8Н-группы, обеспечивает функционирование глутатионного звена — одного из основных механизмов антиокис-лительной системы. При этом, он участвует в выведении из организма как активных радикалов, так и избытка радикалов биоокислителей [Солдатова, Воскресенский, 1994]. Липоевая кислота, которая участвует в процессе биологического окисления в липидном и углеводном обмене, коэнзим А также обладают выраженными антиоксидантными свойствами. Под их влиянием увели- [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология