Механизм действия неферментативных антиоксидантов
Первичный механизм действия антиокислителей заключается во взаимодействии с продуктами или катализаторами свободнорадикальног окисления: а) с активными радикалами R.,ROO.; б) с гидроперекисями ROOH-; в) в блокировании катализаторов свободнорадикального окисления, прежде всего ионов металлов переменной валентности.
Антиоксидантная активность большинства соединений определяется наличием у них подвижного атома водорода с ослабленной связью с углеродом. Взаимодействие их со свободными радикалами осуществляется по следующей схеме:
ROO. ROOH
+ AH → + A.
R. RH
Происходит замена активных радикалов субстрата ROO.,R.на малоактивный радикал антиокислителя А.. Этот радикал не способен к продолжению цепи и превращается в стабильные молекулярные продукты.
Серусодержащие аминокислоты являются хорошими антиокислителями, которые хорошо реагируют с гидроперекисями липидов. Разлагая гидроперекиси липидов, они исключают диссоцивцию гидроперекиси на два активных радикала, которые могли бы начать новые цепи окисления. Подобная реакция протекает по следующей схеме:
O
R – S – R + ROOH → R – S – R + ROH
Ряд соединений способные образовывать комплексы с металлами переменной валентности также оказывают антиоксидантное действие.
Образовавшиеся радикалы антиоксидантов в отличие от свободнорадикальных продуктов являются малоактивными и могут накапливаться в клетках в больших количествах. Данные продукты называют стабильными радикалами. Их наличие в клетки можно определить методом ЭПР. Исследования показали, что в основном стабильные радикалы являются производными токоферолов, флавинов и других антиоксидантов. Хотя радикалы биоантиокислителей и малоактивны, тем не менее, их накопление в клетках не желательно, а выведение из организмов и клеток, как активных радикалов, так и избытка радикалов биоантиокислителей возможно лишь в форме молекулярных продуктов. В клетке имеется несколько систем, способных превращать радикальные продукты в молекулярные и таким образом освобождать организм и клетки от высокореакционных продуктов. К таким системам в первую очередь относится системаSH– соединений. Аминокислота цистин и служит одной из молекулярных инертных форм, благодаря которой выводятся из организма и клеток продукты свободнорадикальных превращений. На основании этого можно предположить, что сульфгидрильные соединения в клетке кроме метаболической, выполняют ещё и антиокислительную функцию. Помимо сульфгидрильных соединений в клетках ещё существуют несколько систем, способных к выведению конечных продуктов свободнорадикального окисления в виде малоактивных молекулярных форм. Такими являются системы: аскорбиновая ↔ди-
гидроаскорбиновая ↔ дикето – 1 – гулоновая кислота; полухинон ↔ хинон (для токоферолов, убихинона, витаминов К).