Взаимодействие антиоксидантов со свободными радикалами

Антиоксидантами называют многие растворимые и гидрофобные соединения, действие которых, в конце концов, приводит к снижению скорости образования свободных радикалов и уменьшению концентрации продуктов реакций, протекающих с участием радикалов. В настоящее время к антиоксидантам относят различные вещества, которые, присутствуя в низких концентрациях, сравниваемых с окисляемыми субстратами, препятствуют или значительно замедляют их окисление. В широком смысле антиоксидант может быть определен как молекула, которая защищает биологическую мишень от окислительного разрушения.

Особый интерес представляет те противоокислительные вещества, которые функционируют в живом организме, т.е. биоантиоксиданты, поскольку они играют чрезвычайную роль в защите многих биологических структур от свободный радикалов. Эта группа антиоксидантов является необходимым компонентом всех тканей и клеток живых организмов, где они в нормальных физиологических концентрациях поддерживают на постоянно низком уровне свободнорадикальные аутоокислительные процессы. Поэтому в тканях живых организмов их расходование и пополнение сбалансированы. Основное количество антиокислителей представляют вещества, содержащие подвижный атом водорода с ослабленной связью с углеродом. Такие соединения, обладающие ингибирующими свойствами, способны к прямому взаимодействию со свободными радикалами.

Защитный эффект антиоксиданта может существенно усиливаться, если его свободные радикалы будут затем реагировать с перекисными соединениями и между собой, образуя химически инертные вещества.

Среди антиоксидантов, реагирующих с гидроперекисями, наибольшей активностью обладают диалкилсульфиды.

Помимо антиоксидантов прямого действия выделяют вещества-синергисты, способные усиливать антиоксидантный эффект, не обладая собственной противоокислительной активностью. Являясь донорами водорода, они восстанавливают окислительную форму антиоксиданта и тем самым замедляют его расходование.

Антиоксиданты могут действовать на разных стадиях процессов окисления следующими путями: а) связывая кислород или понижая его локальные концентрации; б) связывая ионы металлов; в) детоксицируя ключевые виды активных форм кислорода, такие как супероксиды и перекись водорода; г) инактивируя инициирующие свободные радикалы, такие как гидроксил, алкоксил и пероксил; д) разрушая цепочку, положившую начало ПОЛ; г) гася активные формы кислорода.

При оценке антиокислительного потенциала соединения учитываются следующие химические и биохимические аспекты антиоксидантной активности:

· специфичность в разрушении (нейтрализации) свободных радикалов;

· активность в образовании хелатов металлов;

· водо-, жирорастворимость и связанные с этим особенности локализации действия (цитозоль, мембраны, липопротеины, соединительная ткань, внеклеточная жидкость, те или другие области клеточной, тканевой, органной топографии);

· абсорбция и биодоступность;

· концентрация в тканях, клетках и экстрацеллюлярных жидкостях;

· кооперативное или конкурентное взаимодействие с другими антиоксидантами;

· воздействие на экспрессию генов.

"Идеальный" антиоксидант должен обладать всеми выше перечисленными свойствами.