Книга: Химия здорового питания
Назад: Что такое витамины?
Дальше: Витамин А

Антиоксиданты

В списке самых популярных диетологических терминов за последнее десятилетие антиоксиданты заняли бы одну из верхних строк. До 1990 года эти поставщики электронов интересовали только химиков и исследователей-диетологов. Сегодня они вовсю расхваливаются в книгах с названиями вроде «Чудо-антиоксиданты» или «Антиоксиданты против рака». Их рекламируют в аптеках и ведущих журналах как чудодейственные вещества, способные предотвратить рак, сердечно-сосудистые заболевания, ухудшение памяти, катаракту и даже обратить вспять процесс старения.
Шумиха вокруг антиоксидантов являет нам классический пример того, как извращаются и преувеличиваются обнадеживающие научные данные. Есть все основания предполагать, что дополнительный прием антиоксидантов действительно способен принести существенную пользу нашему здоровью, но неопровержимых доказательств нет. Мы почти наверняка знаем, что комплекс антиоксидантов, минералов, клетчатки и фитохимических веществ, содержащихся в овощах и фруктах, способствует профилактике ишемической болезни сердца, инсульта, дивертикулеза, катаракты и ряда других хронических заболеваний. Но вопрос о том, способны ли на это одни лишь антиоксиданты, которые весь мир глотает во всевозрастающих количествах, до сих пор остается открытым.
Давайте сначала определим, что такое антиоксиданты и почему они полезны для здоровья. Антиоксиданты — это группа веществ, защищающих ткани, клетки и важные соединения, такие как белки и ДНК, от разрушительного воздействия кислорода и его производных. Вы думали, что кислород всегда полезен? Подумайте еще. Оказывается, это весьма опасный друг. В результате проходящих с участием кислорода реакций, например при расщеплении жиров и углеводов, выделяется множество побочных продуктов, называемых свободными радикалами. Эти химические соединения с неспаренным электроном отчаянно пытаются найти ему пары и готовы отбирать электроны у всего, что встречается на их пути. Слишком часто жертвами становятся ДНК, важные структурные или функциональные белки, частицы ЛНП-холестерина и клеточные мембраны. Достаточно потерять один электрон, чтобы эти структуры или части клеток несколько изменили свои функции или даже разрушились. Со временем причиненный ущерб накапливается: считается, что свободные радикалы играют свою роль в развитии рака, сердечно-сосудистых заболеваний, артрита, катаракты, ослабления памяти и в целом в процессе старения.
Свободные радикалы и окисляющие вещества также поступают в организм из окружающей среды. Они содержатся в воздухе, пище, воде и в изобилии присутствуют в сигаретном дыме (без разницы — в вашем или чужом). Солнечный свет, попадающий на кожу или на слизистую оболочку глаз, тоже становится причиной образования свободных радикалов.
Брюс Эймс, биолог из Калифорнийского университета в Беркли, подсчитал, что генетический материал в каждой клетке человеческого тела получает примерно десять тысяч «окислительных ударов» в день. Умножьте это на несколько триллионов клеток, которые могут быть повреждены свободными радикалами и окисляющими веществами, и вы получите представление о масштабах атаки.
Как солдаты морской пехоты, антиоксиданты всегда готовы нейтрализовать свободные радикалы. Стратегически рассредоточенные по всем клеткам и тканям, они очень хорошо справляются с одной задачей — щедро, даже навязчиво, отдают электроны свободным радикалам, не превращаясь при этом в похитителей электронов.
Сегодня термин «антиоксиданты» относится к витамину С, витамину Е, бета-каротину и другим каротиноидам, а также к таким минералам, как селен и марганец, необходимым для нормальной деятельности ферментов, участвующих в разрушении свободных радикалов. На самом деле в нашей пище присутствуют, наверное, сотни антиоксидантов. Учитывая большой интерес к этим веществам, пополнение их списка ни у кого не вызовет удивления. В настоящее время активно изучаются такие антиоксиданты, как глутатион, кофермент Q10, липоевая кислота, флавоноиды, фенолы, полифенолы и фитоэстрогены.
Мы привыкли думать об антиоксидантах как о взаимозаменяемых химических элементах. Это ошибка. Каждый антиоксидант обладает уникальными биологическими свойствами и выполняет специфическую химическую функцию. Подобное разнообразие очень важно и ценно, поскольку позволяет антиоксидантам работать сообща, как винтикам единого механизма, каждый из которых выполняет свою роль. Например, частицы бета-каротина расположены вертикально на клеточной мембране и напоминают маленькие флажки на поверхности клетки. Ликопен проникает внутрь мембраны, а другие каротиноиды и антиоксиданты оказываются внутри или снаружи самой клетки.
Понимание этого химического взаимодействия очень важно с практической точки зрения. Ни один отдельно взятый антиоксидант не может выполнять работу за всю команду. Получается, что принимать таблетки с высоким содержанием витамина Е или бета-каротина — это то же самое, что слушать исполнение симфонии Моцарта на одной скрипке: вроде бы полезно, но гармония нарушена. Или представьте, что какой-то инструмент в оркестре играет оглушительно громко. Возможно, то же самое происходит при дисбалансе, возникающем в результате потребления слишком больших доз одного антиоксиданта.
Антиоксиданты и ишемическая болезнь сердца. Это заболевание часто начинается с незаметного перемещения электронов от липопротеинов низкой плотности (ЛНП) к свободным радикалам.
Когда в крови повышен уровень ЛНП (скажем, из-за богатой насыщенными и трансгенными жирами пищи), они прикрепляются к клеткам стенок кровеносных сосудов. Пробравшись в эти клетки, ЛПН подвергаются атакам свободных радикалов и теряют электроны. В результате безобидные ЛНП превращаются в активные вещества и начинают разрушать стенки сосудов. Клетки-«ремонтники» скапливаются у места поражения, проникают в стенки сосудов, начинают поглощать окисленные ЛНП и разбухают. Подобная активность вызывает рост гладкомышечной ткани стенок сосудов. Если процесс продолжается достаточно долго, сузившиеся в результате сосуды перекрывают доступ крови к мозгу и сердцу. Кроме того, это является плодородной почвой для образования закупоривающих сосуды сгустков.
Если окисление свободными радикалами ЛНП запускает эту потенциально опасную цепную реакцию, то богатый антиоксидантами рацион должен помочь предотвратить сердечно-сосудистые заболевания или, по крайней мере, приостановить их развитие. Результаты некоторых экспериментов дают основание предполагать, что эта гипотеза может оказаться верной. Лабораторные исследования показывают, что антиоксиданты действительно защищают ЛНП от окисления. Долгосрочные когортные исследования показали, что люди, употреблявшие богатую антиоксидантами пищу или принимавшие соответствующие добавки (как правило, с витамином Е), оказались менее предрасположены к ишемической болезни сердца.
Тем не менее некоторые из последних рандомизированных испытаний не подтвердили, что прием добавок с содержанием антиоксидантов предотвращает это заболевание у людей из группы риска и не замедляет его развитие.
Как объяснить эти расхождения между результатами наблюдений и экспериментальными данными, которые обычно считаются более точными? Возможно, люди, принимающие добавки с антиоксидантами или употребляющие много фруктов и овощей, в целом ведут здоровый образ жизни: следят за весом, больше двигаются и т. д. Но в ходе большинства исследований были сделаны поправки на эти и другие факторы. Возможно, отдельно взятые вещества не столь эффективны, как фрукты и овощи, содержащие целый комплекс антиоксидантов. Ясно одно: изобилие овощей и фруктов в рационе — отличный способ пополнить запасы антиоксидантов (включая многие пока не обнаруженные), а также клетчатки, минералов и других полезных элементов, необходимых для здоровья сердца и сосудов.
Антиоксиданты и рак. Рак — это самое коварное предательство, на которое способен наш организм. Реагируя на какие-то сигналы, поступающие изнутри или извне, одна из ваших клеток начинает работать против вас. Она перестает следовать правилам, установленным для всех остальных клеток организма, и начинает вести свою игру. Она самовольно растет и делится, несмотря на соседние клетки или недостаток питательных веществ, и образует большие беспорядочные скопления. Этим клеткам-предателям уже не нужен тот четко отрегулированный набор питательных веществ и факторов роста, от которого зависят нормальные клетки. Они могут даже открепляться, передвигаться в другие части тела, пускать корни и начинать расти и делиться в новом месте.
Пока не выявлено механизма, который запускает развитие злокачественных клеток. Однако при всех формах рака присутствует одно фундаментальное изменение — разрушение ДНК, спиралевидной молекулы, в которой хранятся инструкции к клеточной деятельности. ДНК — это любимая мишень свободных радикалов и окислительных веществ. Антиоксиданты являются частью «щита», минимизирующего разрушение ДНК, и блокируют образование некоторых азотсодержащих веществ, действующих как канцерогены.
Однако исследования в области роли антиоксидантных добавок в профилактике рака в основном не оправдали надежд. Возьмем, к примеру, бета-каротин, который десять лет назад расхваливали как сильнейшее вещество, предотвращающее рак, не говоря уже об ишемической болезни сердца и катаракте, и, возможно, замедляющее процесс старения. В 1970–1980-х годах исследование с участием 250 тысяч добровольцев показало более низкий уровень сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний среди людей, употреблявших много фруктов и овощей. На основании предположения о том, что именно содержащийся в этих продуктах бета-каротин может оказывать профилактическое действие в долгосрочной перспективе, были начаты четыре рандомизированных испытания, чтобы проверить эффективность добавок с этим антиоксидантом. Только одно из них показало некоторую пользу бета-каротина, а оно проводилось с применением целого «арсенала» различных антиоксидантов в сельском регионе Китая, где рацион населения был достаточно скуден и люди страдали недостатком некоторых важных питательных элементов. Затем были опубликованы результаты двух других исследований. В одном из них участвовало 29 тысяч финских рабочих, а в другом — 18 тысяч американских курильщиков. В ходе этих исследований было обнаружено некоторое увеличение вероятности развития рака легких среди испытуемых, принимавших добавки с бета-каротином на протяжении 4–8 лет. Четвертое исследование, проводившееся в течение 12 лет в Гарварде, не показало ни пользы, ни вреда от бета-каротина.
Тем не менее одно из самых последних исследований все-таки дает нам повод надеяться на антиоксиданты как на средство борьбы с онкологическими заболеваниями. Французские ученые ежедневно в течение более семи лет давали 13 тысячам мужчин и женщин либо капсулу с витамином С (120 мг), витамином Е (30 мг), бета-каротином (6 мг), селеном (100 мкг) и цинком (20 мг), либо плацебо. В конце эксперимента общие показатели заболеваемости раком, ишемической болезнью сердца и смертности были одинаковыми в обеих группах. Когда ученые рассортировали данные по половому признаку, было обнаружено защитное действие этого комплекса антиоксидантов на организм мужчин, но не женщин, у которых на момент начала исследования был более высокий уровень антиоксидантов (особенно бета-каротина) в крови, чем у мужчин.
Антиоксиданты и зрение. В развитии двух распространенных возрастных заболеваний глаз отчасти повинны свободные радикалы. Катаракта образуется, когда вследствие воздействия солнечного света и свободных радикалов мутнеет прозрачный белок, образующий глазной хрусталик. Это является главной причиной потери зрения среди пожилых людей. Миллионы пациентов старше сорока лет страдают этим заболеванием, а среди тех, кому за восемьдесят, катаракта встречается у половины.
Ряд исследований показывает, что антиоксиданты поглощают свободные радикалы до того, как те смогут добраться до глаз и повредить их. Хотя в ходе экспериментов внимание ученых было сосредоточено на витамине С, похоже, что в этом процессе участвуют еще два каротиноида. Лютеин и зеаксантин — каротиноиды, содержащиеся в области желтого пятна глаза, и некоторые исследования выявили связь между приемом этих элементов и снижением уровня заболеваемости дегенерацией желтого пятна.
Как и в случае с другими хроническими заболеваниями, пока нельзя сказать наверняка, способствуют ли добавки с антиоксидантами предотвращению катаракты, дегенерации желтого пятна или других глазных заболеваний. Но поскольку богатые источники лютеина, такие как шпинат, листовая капуста и салат-латук, полезны для здоровья в целом, мне кажется, имеет смысл увеличить их количество в рационе.
Антиоксиданты и старение. Почти пятьдесят лет назад новоиспеченный доктор медицины по имени Денхэм Хармен, интересовавшийся физикой и свободными радикалами, заметил много схожего в воздействии на клетки радиоактивного излучения и процесса старения. Его наблюдения привели к появлению в 1956 году теории о старении вследствие воздействия свободных радикалов. Согласно этой гипотезе, постепенно накапливающиеся мутации ДНК и другие конечные результаты окислительного воздействия замедляют функции клеток и вмешиваются в их деятельность. Это, в свою очередь, как считают, приводит к онкологическим, сердечно-сосудистым, глазным заболеваниям, ослаблению иммунитета, артриту, ухудшению памяти и болезни Альцгеймера.
Возможно, нельзя во всем этом винить лишь дефицит антиоксидантов. Кроме того, эту теорию очень сложно проверить. Однако она дает нам основания предполагать, что благодаря питанию можно предотвратить нарушения, которые мы привыкли считать неизбежными атрибутами старости.
Назад: Что такое витамины?
Дальше: Витамин А