Что такое свободные радикалы?
Атомы в молекулах соединены химическими связями. Каждая связь представляет собой пару электронов. Если по какой-то причине такая связь рвется, у каждого атома остается одиночный электрон. Получившаяся частица - молекула, один из атомов которой имеет неспаренный электрон - и называется свободным радикалом.
Свободные радикалы очень активны и стремятся вернуть потерянный электрон любой ценой. Чаще всего они разрывают связь в какой-нибудь другой молекуле, присоединив себе один электрон из пары. Так образуется новый свободный радикал, который тоже стремится вернуть себе электрон. Череда превращений называется цепной реакцией.
Самый распространенный процесс, идущий по подобному пути - это бурное окисление, которые мы знаем как горение. В свое время за открытие свободнорадикального механизма горения и теорию цепных реакций наш соотечественник Николай Семенов получил единственную на СССР и Россию Нобелевскую премию по химии.
Свободные радикалы в организме человека
Процессы с участием свободных радикалов идут и в организме человека. Свободные радикалы возникают как в ходе биохимических реакций, так и попадают в него извне - например, содержатся в табачном дыме и выхлопных газах. Образующийся во время грозы озон тоже легко образует радикалы при взаимодействии с любыми веществами.
В организме радикалы выполняют многие важные функции - служат для передачи информации внутри клеток, иммунная система использует их для борьбы с болезнетворными микроорганизмами, участвуют они и в свертывании крови.
Однако, если баланс свободнорадикальных реакций в организме нарушен, радикалы начинают повреждать клетки. Возникает так называемый оксидативный стресс.
Пока вызванные свободными радикалами разрушения небольшие, клетки способны вернуться в исходное состояние. Но при более сильном стрессе наступает клеточная смерть.
Считается, что оксидативный стресс принимает более или менее активное участие в возникновении многих заболеваний - атеросклероза, болезни Альцгеймера, диабета, катаракты и даже рака. Всего в списке уже около 50 заболеваний.
Влияют свободные радикалы и на продолжительность жизни. В конце 1950-х годов появилась теория, утверждавшая, что свободные радикалы повреждают ДНК клеток, а накопление этих повреждений и приводит к старению. Сейчас свободнорадикальная теория старения по прежнему в силе: считается установленным, что определенный вклад свободные радикалы в старение вносят.
Роль антиоксидантов
Вещества, помогающие бороться со свободными радикалами, называются антиоксидантами.
Как они работают? Это органические соединения сложной структуры. Они легко взаимодействуют со свободными радикалами, в результате чего образуется новый радикал, но гораздо более устойчивый и не вступающий в реакции. Цепная реакция обрывается.
Антиоксиданты давно применяются в промышленности. Главная область их применения - топливная промышленность (антиоксиданты мешают осмолению при хранении топлива и смазочных материалов) и пищевая. Здесь антиоксиданты - целый класс пищевых добавок, которые предотвращают прогоркание жиров при хранении, разрушение витаминов и другие процессы, связанные с окислением.
Когда биологи сформулировали свободнорадикальную теорию старения, появилась надежда, что употребление антиоксидантов отодвинет старость, но исследования пока что это не подтвердили.
Питание против свободных радикалов
И все же антиоксиданты полезны - если не со старением, то с оксидативным стрессом и его последствиями в виде заболеваний они помогают бороться. Получить антиоксиданты несложно: с пищей.
Антиоксиданты иногда представляют собой натуральные витамины, содержащиеся в растительной пище. К примеру, витамин С, витамин А и витамин Е, биофлавоноиды.
Много антиоксидантов в зеленом чае, несколько меньше - в черном. Очень многие фрукты, овощи и ягоды - источники этих ценных веществ.
Потребность в суточной норме антиоксидантов удовлетворяется совсем небольшой порцией фруктов или овощей. К примеру, достаточно одной большой айвы, грозди черного винограда или 100 граммов черники.
Самое важное
Свободные радикалы - это очень реакционноспособные обломки молекул. В биохимических процессах они играют заметную роль, но при неправильной работе приближают старение и заболевания. Антиоксиданты способны бороться со свободными радикалами, и если старость они не отсрочат, то возникновение оксидативного стресса могут предотвратить.
