Антиоксиданты. 4

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ

 ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ВЕТЕРИНАРНОЙ  МЕДИЦИНЫ И ЗООТЕХНИИ

Кафедра общей  химии

РЕФЕРАТ

по химии

на тему: «Антиоксиданты»

Выполнила: студентка 1 курса  ИВМЗ

группы 2221

Азанова А. А.

Проверила: Алатырцева И. И.

Благовещенск 2011г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Механизм действия антиоксидантов
2. Классификация антиоксидантов
3. Характеристика некоторых антиоксидантов
4. Продукты, богатые антиоксидантами
5. Применение антиоксидантов

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Антиоксиданты (антиокислители) — ингибиторы окисления, природные  или синтетические вещества, способные  замедлять окисление (рассматриваются  преимущественно в контексте  окисления органических соединений).

Начиная с 80-х годов все  более исследований подтверждают факт, что многие распространенные в ХХ веке болезни связаны с дефицитом веществ, таких как атниоксиданты. Сопутствующим фактором, говорящим о процессе старения  и связанных с ним болезнях, является так называемое кислородное повреждение.

Кислород - основной первоэлемент, необходимый для жизни растений и животных. Он необходим каждой клетке живых организмов каждую секунду. Без кислорода невозможно высвобождение  энергии, заключенной в пище, которая  необходима всем жизненным процессам. Но кислород - это также химически  активный и, к тому же, очень опасный химический элемент - в обычных биохимических реакциях он может стать нестабильным, что грозит реакцией окисления других частиц. Результат - повреждение клеток, которое может привести к началу опухоли, воспаления, повреждения кровеносных сосудов и процесса старения. Свободные кислородные радикалы подобны радиоактивным отходам, скопившимся в организме. Антиоксиданты их дезактивируют.

Именно поэтому ученые обратили внимание на актиоксиданты - пищевых составляющих, которые помогают защитить организм от кислородного повреждения, предотвращая и излечивая болезни.

Свободные радикалы образуются в процессах сгорания, такие кaк курение, сжигание бензина в автомобильных двигателях, радиоактивное излучение, жарение или приготовление пищи на гриле, а также во время естественных прoцессов, происходящих в нашем организме.

В нашем организме ежеминутно и ежесекундно идет постоянная борьба между свободными радикалами и здоровыми  клетками. Организму в этой борьбе помогают натуральные антиоксиданты, чем больше антиоксидантов – тем  лучше защита. Антиоксиданты –  это Ваша естественная защита от преждевременного старения. Уровень антиоксидантов в  вашем организме говорит о  вашем биологическом возрасте, а  также о предполагаемой продолжительности  жизни.[1,5]

1. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ АНТИОКСИДАНТОВ

Окисление углеводородов, спиртов, кислот, жиров и др. кислородом воздуха  представляет собой цепной процесс. Цепные реакции превращений осуществляются с участием активных свободных радикалов  — перекисных (RO2), алкоксильных (RO), алкильных (R), а также активных форм кислорода (супероксид анион, синглетный кислород). Для цепных разветвлённых реакций окисления характерно увеличение скорости в ходе превращения (автокатализ). Это связано с образованием свободных радикалов при распаде промежуточных продуктов — гидроперекисей и др.

Механизм действия наиболее распространённых антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит  в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют  с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. Окисление  замедляется также в присутствии  веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.). В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,01—0,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окисления, поэтому в течение некоторого периода времени (период торможения, индукции) продукты окисления не обнаруживаются. В практике торможения окислительных процессов большое значение имеет явление синергизма — взаимного усиления эффективности антиоксидантов в смеси, либо в присутствии других веществ. [2,3]

2. КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИОКСИДАНТОВ

1. Антирадикальные средства

1.1. Эндогенные соединения 

1.2. Синтетические препараты 

2. Антиоксидантные ферменты и их активаторы

2.1. Препараты супероксиддисмутазы

2.2. Препараты ферроксидазы церулоплазмина

2.3. Активаторы антиоксидантных ферментов

3. Блокаторы образования свободных радикалов

Таблица 1. Экзогенные антиоксиданты

По уровню антиоксидантного потенциала, отражающего суммарную концентрацию в плазме витаминов C и E и бета-каротина, являющегося интегральным показателем антиоксидантного статуса организма, оценивается риск развития рака в организме. Так, у больных раком, особенно на фоне химиотерапии происходит значительное истощение депо антиоксидантов.

Для оценки уровня антиоксидантного потенциала используются и микроэлементы – селен, цинк и медь. Эти микроэлементы способствуют синтезу антиоксидантов, в то время как такие антиоксиданты, как витамин E , С, бета-каротин, катехины, полифенолы зеленого чая, красного вина, иммортеля и т.п. непосредственно увеличивают антиоксидантный потенциал организма. При этом метаболические и антиоксидантные эффекты тесно взаимосвязаны.

Основными показаниями к  применению антиоксидантов являются избыточно  активированные процессы свободнорадикального окисления, сопровождающие различную патологию, однако, доказательств эффективности антиоксидантов при этих процессах, основанных на результатах хорошо спланированных клинических исследований, пока недостаточно. Выбор конкретных препаратов, точные показания и противопоказания к их применению пока недостаточно разработаны и требуют дальнейших экспериментальных и клинических исследований. [1,3,6]

3. ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ АНТИОКСИДАНТОВ

Бета-каротин. Каратиноидный предшественник витамина А. Связывает атомарный кислород и пероксильные радикалы. Защищает уязвимую (липидную) оболочку клетки, но не в такой степени, как витамин Е. Содержится в апельсинах, желтых овощах, тыкве, моркови, в сладком картофеле и темно-зеленых овощах, например, в брокколи. Рекомендуемая доза — 4000-8000 МЕ в день.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Главный растворимый в воде антиоксидант. Помогает защищать мышечную ткань, мозг и нервную систему от свободных радикалов. Преобразует окисленный витамин Е обратно в его антиоксидантную форму, помогает стабилизировать уровень ДНК и РНК. Содержится в свежих цитрусовых и овощах, например, в апельсинах, грейпфрутах, киви и брокколи. Рекомендуемая доза — 200-800 мг в день, лучше вместе с минералами: кальцием, калием и магнием.

Витамин Е (d-альфа токоферол). Главный жирорастворимый антиоксидант. Защищает жирные кислоты внутри и вокруг клеток от свободных радикалов и липидного окисления. Содержится в растительном масле, приготовленном методом холодного прессования; в пшеничных ростках, хлебе и крупах из цельного зерна. Рекомендуемая доза 400-800 МЕ натурального d-альфа токоферола или токоферола ацетата.

Экстракт зеленого чая. Полифеноловый антиоксидант, богатый катехинами, связывает анионные радикалы, супероксиды, перекись водорода. Экстракт должен содержать как минимум 50% катехинов и полифенолов. Рекомендуемая доза — 300-700 мг в день.

Экстракт чертополоха  морского. Главный защитник печени. Экстракт должен содержать 70 или больше процентов силимарина. Рекомендуемая доза — 300-600 мг в день.

Экстракт гингко билоба. Защищает клеточные мембраны от липидного окисления, особенно миелиновую оболочку нервов и клеток мозга. Экстракт, полученный из листьев дерева гингко билоба, содержит 24% флавогликозидов. Рекомендуемая доза — 120 мг в день.

Экстракт виноградных  косточек. Мощный антиоксидант, содержащий 95% процианидов (полифеноловые олигомеры), которые обладают свойством связывать свободные радикалы и подавлять активность коантиновой оксидазы, фермента, включающего цепное производство кислородных радикалов. Экстрагируется из косточек красного винограда. Рекомендуемая доза 50-100 мг в день.

Экстракт китайского лимонника. Адаптогенное растение с ярко выраженной способностью защищать печень и обладающее антиоксидантным свойством. Получают из плодов и косточек китайского лимонника (schisandra chinensis) в виде экстракта с 9%-ным содержанием шизандринов А и В. Рекомендуемая доза — 200-300 мг в день.

Ликопен. Мощный картиноид, связывающий атомарный кислород и пероксильные радикалы. Защищает липидную оболочку клетки. Содержится в помидорах. Рекомендуемая доза — 5-10 мг в день.

N-ацетилцистеин. Стабильная форма цистиновой аминокислоты. Основная кислота, принимающая участие в производстве глютатиона, что ведет к росту производства антиоксидантного фермента — глютатионной пероксидазы. Уменьшает слабость скелетных мышц и улучшает обмен веществ в печени. Выпускается как сульфидрильная аминокислотная добавка. Рекомендуемая доза — 40-800 мг в день.

Альфа-липоикная кислота. Липоикная кислота не является витамином, но она существенна для жизнедеятельности организма. Она защищает клетки и преобразует окисленный глютатион в его более функциональную форму. Рекомендуемая доза — 50-100 мг в день.

Селен. Основной минеральный антиоксидант и дезактиватор свободных радикалов. Участвует в синтезе фермента глютатионной перексидазы. Рекомендуемая доза — 200-400 мг в день (I-селенометионинная форма).

Кофермент Q10. Играет ключевую роль в производстве энергии, сильный жирорастворимый антиоксидант. Вырабатывается в организме, выпускается в виде концентрированных пищевых добавок. Рекомендуемая доза — 15-30 мг в день.[4,5]

4. ПРОДУКТЫ БОГАТЫЕ АНТИОКСИДАНТАМИ

Высокую антиокислительную активность показали cвежевыжатые соки фруктов и ягод. Мощные антиоксиданты - антоцианы и флавонои-ды - есть в окрашенных соках из граната, винограда и цитрусовых. Зна-чительное количество их помимо сока обнаружено в мезокарпии цитру-совых - белом слое под кожурой. С соками граната и цитрусовых вполне могут соперничать отечественные соки из аронии (черноплодной ряби-ны) и яблок зимних сортов. Для предупреждения процессов окисления к заводским сокам добавляют антиокислители, в частности аскорбиновую кислоту. Но из-за добавки консервантов и стабилизаторов активность та-ких соков становится ниже, чем свежеприготовленных.

И недаром со стола наших  предков не сходили чеснок, лук, капус-та, свекла, морковь. По величине антиокислительной активности к чес-ноку приближаются редька, репа, редис - растения семейства кресто-цветных. В них обнаружены кроме антиоксидантов серосодержащие гликозиды, индольные соединения, витамины. Все эти растения успешно используются для профилактики онкозаболеваний. Ценные эфир-ные масла, обладающие антисептическим, бактерицидным и спазмоли-тическим действием на желудочно-кишечный тракт человека, помимо чеснока и лука, содержит зелень петрушки и сельдерея.

Тонизирующие и стимулирующие  эффекты, связанные с антиокис-лительной активностью, подтверждены у экстрактов родиолы розовой, элеутерококка, настоек лимонника, аралии, заманихи, женьшеня, а также бальзамов (эликсиров).

Бальзамы - водно-спиртовые  извлечения из смеси лекарственного растительного сырья с добавлением  пищевых компонентов. Так, кедро-вые орехи и мед входят в состав эликсиров Демидовский, Алтайский, Кедровит, Клиофит; сухое виноградное вино и виноградный сок - в баль-зам Люкрам; коньяк и кофе - в бальзамы Грааль и Ишимский. Многие бальзамы изготовлены по старинным рецептам русских и византийских травников, например бальзам Первопрестольный. Все бальзамы оказы-вают общеукрепля ющее действие, их используют в комплексном лече-нии неврозов, острых и хронических заболеваний верхних дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. Бальзам Люкрам успешно приме-няли участники ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС. Эликсир Фи-тоиммунал показан при комплексном лечении онкобольных после облу-чения и химиотерапии, поскольку выводит из организма шлаки, токсич-ные вещества и радионуклиды. Применяют эликсиры внутрь по две чай-ные ложки в 50-100 мл минеральной воды или чая два-три раза в день за 10-15 минут до еды.

Многие биологически активные вещества содержит чай: и белки, и  сахара, и танины, и алкалоиды, и  витамины, и эфирное масло. Чай  поле-зен при отравлениях, ослаблении сердечной деятельности и дыхания. Он оказывает вяжущее действие и улучшает пищеварение.

Антиоксидантная активность чая зависит от условий, в которых он выращивался, и технологии переработки листа: степени измельчения (гранулированный, мелко-, крупнолистный), условий сушки, фермента-ции и хранения. Качество чая по международным стандартам оценивают по содержанию флавоноидов - нестойких соединений, теряющих при окислении свою активность. Соотношение неокисленных флавоноидов и окисленных продуктов в хорошем чае составляет 1:10, в плохом - 1:20 и не допускается более чем 1:25. Заваривать чай следует 3-5 минут и сразу же пить. Постоявший напиток буреет, мутнеет, становится невкус-ным и теряет аромат, а главное - утрачивает свою антиокислительную активность.

Высокими лечебными свойствами обладают сухие, крепкие, орди-нарные столовые виноградные и ягодные вина, а также коньяки. В вино-градном вине содержится большое количество биологически активных веществ: полифенолов и углеводов, органических кислот, пектинов, аминокислот, минеральных солей, витаминов. Вино улучшает работу поджелудочной железы, желчного пузыря, кишечника, обладает бакте-рицидной и антистрессовой активностью, снижает уровень холестерина и расширяет артерии сердца, блокирует сокращение сосудов в ответ на спазм, вызванный стрессом. Для получения лечебного эффекта упот-реблять вино рекомендуют регулярно три раза в день по 50 мл. во время еды. Дневная доза -не более 150мл.

Помимо пищевых продуктов  и напитков, о которых мы рассказали, антиокислительной активностью обладают также пиво и кофе. Роль ан-тиоксидантов в поддержании, профилактике и сохранении здоровья столь велика, что некоторые зарубежные фирмы стали выпускать даже антиоксидантные конфеты с витаминами С, Е и бета каротином. Это иг-ра на конъюнктуре, лучшими же антиоксидантами остаются натуральные продукты, содержащие биологически активные вещества. .[7]

5. ПРИМЕНЕНИЕ АНТИОКСИДАНТОВ

В пищевой промышленности. Антиоксиданты широко применяют на практике. Окислительные процессы приводят к порче ценных пищевых продуктов (прогорканию жиров, разрушению витаминов), потере механической прочности и изменению цвета полимеров (каучук, пластмасса, волокно), осмолению топлива, образованию кислот и шлама в турбинных и трансформаторных маслах и др. Для увеличения стойкости пищевых продуктов, содержащих жиры и витамины, используют природные антиоксиданты — токоферолы (витамины Е), нордигидрогваяретовую кислоту и др. — и синтетические антиоксиданты — пропиловый и додециловый эфиры галловой кислоты, бутилокситолуол (ионол) и др.

Антиоксиданты, используемые как пищевые добавки:

• Пектин
• Аскорбиновая кислота (витамин C)
• Лимонная кислота
• Бутилгидроксианизол BHA, бутилгидрокситолуол BHT
• Антоцианины
• Дигидрокверцетин

Дополнительные компоненты для связывания ионов переходных металлов:

• Трилон Б (ЭДТА)

Для стабилизации топлива. Осмоление топлив резко замедляется при добавлении незначительных количеств антиоксидантов (0,1 % и менее); к таким антиоксидантам относятся параоксидифениламин, альфа-нафтол, различные фракции древесной смолы и др. К смазочным маслам и консистентным смазкам добавляют следующие антиоксиданты (1—3 %): параоксидифениламин, ионол, трибутилфосфат, диалкилдитиофосфат цинка (или бария), диалкилфенилдитиофосфат цинка и др.

В медицине. Процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) постоянно происходят в организме и имеют важное значение для обновления состава и поддержании функциональных свойств биомембран, энергетических процессов, клеточного деления, синтеза биологически активных веществ, внутриклеточной сигнализации. Через стадию перекисных производных ненасыщенных жирных кислот осуществляется биосинтез простагландинов и лейкотриенов, а тромбоксаны, оказывающие мощное влияние на адгезивно-агрегационные свойства форменных элементов крови и микроциркуляцию, сами являются гидроперекисями. Образование гидроперекисей холестерина — одно из звеньев в синтезе некоторых стероидных гормонов, в частности, прогестерона. Избыточная активация процессов цепного свободнорадикального окисления липидов может привести к накоплению в тканях таких продуктов, как липоперекиси, радикалы жирных кислот, кетоны, альдегиды, кетокислоты, что, в свою очередь, повреждает и увеличивает проницаемость клеточных мембран, модифицирует структурные белки, ферменты, биологически активные вещества. Происходит активация процессов апоптоза — либо за счёт прямого повреждения клеточных белков, либо за счёт изменения характера транскрипции определённых генов. Наконец, свободные радикалы могут играть роль сигнальных молекул, напрямую стимулирующих выход кальция из депо. Избыточная активация реакций свободнорадикального окисления представляет типовой патологический процесс, встречающийся при самых различных заболеваниях и повреждающих воздействиях на организм. Препаратами, ограничивающими активность процессов свободнорадикального окисления, являются антиоксиданты.[1,2,5]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Антиоксиданты регулируют нормальную деятельность организма человека, в  частности процессы окисления липидов, белков и нуклеиновых кислот, в  результате которых в клетках  образуются высокоактивные соединения кислорода, называемые свободными радикалами. Свободные радикалы необходимы для  нормального дыхания, обмена веществ  и уничтожения чужеродных бактерий. Однако, когда антиоксидантная "защита" организма ослаблена, их скапливается в организме слишком много и возникает "синдром липидной пероксидации", способствующий развитию атеросклероза, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, злокачественных образований, ишемической болезни сердца.[7]

Антиоксиданты в первую очередь  содержатся в различных свежих фруктах, а также продуктах, изготовленных  из них (свежевыжатых соков, морса и др.). К богатым антиоксидантами фруктам относятся черника, виноград, клюква, рябина, черноплодная рябина, смородина, гранаты, мангостин, асаи. Все они имеют кислый или кисло-сладкий вкус и красный (красновато-синий, синий) цвет. Среди других продуктов, содержащих антиоксиданты выделяют какао, красное вино, зелёный чай и в меньшей степени чёрный чай.[1]

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Оковитый, С. В. Клиническая фармакология антиоксидантов. Избранные лекции/ С. В. Оковитый. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. — 602 с.
2. Эмануэль, Н. М. Торможение процессов окисления жиров/Н. М. Эмануэль, Ю. Н. Лясковская. - М., 1961.
3. Эмануэль, Н. М. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе/Н. М. Эмануэль, Е. Т. Денисов, З. К. Майзус. -  М., 1965.
4. Ингольд, К. Ингибирование автоокисления органических соединений в жидкой фазе/К. Ингольд. - пер. с англ., «Успехи химии», 1964.
5. http://www.zdr.ru/encyclopaedia/full-article/3469/index.html
6. http://www.4my.ru/c4120.html