Можно ли продлить жизнь антиоксидантами?
Производство антиоксидантов для продления жизни — большой международный бизнес.
«Французский парадокс»
Понятие «французский парадокс» вошло в научную литературу около 20 лет назад для объяснения исключительно низкой частоты сердечно-сосудистых заболеваний у жителей Южной Франции. Еще в 1995 г. британский журнал The Biochemist писал:
«Французский парадокс» привлек внимание в связи с возможным защитным фактором. Предположительно последним может быть потребление большого количества вина, особенно красного, на юге Франции... По статистике смертность от болезней сердца на каждые 100000 человек для мужчин в возрасте 35—74 лет в Южной Франции была 101 и для женщин — 32. Соответствующие цифры для Англии — 448 и 167. Идея получила стимул в 1993 году, когда было доказано, что красное вино может ингибировать окисление липопротеиновых частиц крови, переносящих холестерин... Окисленные липопротеины нарушают нормальные функции артериальной стенки. Антиоксиданты красного вина, блокируя это окисление, замедляют развитие атеросклероза».
«Французский парадокс» существует и поныне. В недавнем отчете ВОЗ «Здоровье Европы-2002» именно Франция занимает последнее место по смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. На первом месте в этой таблице Молдова, на третьем — Россия. В Болгарии частота сердечно-сосудистых болезней такая же, как и в Беларуси. Это отнюдь не соответствует теории «французского парадокса». В Болгарии и Молдове пьют не меньше, чем во Франции. Однако среди стран Евросоюза с высоким уровнем жизни Франция остается на последнем месте по болезням сердца и на первом — по болезням печени.
Антиоксиданты — природная защита от окислителей
Кислород, содержащийся в атмосфере или растворенный в воде, используется в энергетическом обмене животных и растений только благодаря сложным ферментативным системам и через цепочку окислительных реакций. Углерод и водород, содержащиеся в пищевых продуктах, окисляются до СО и НО, и генерируемая при этом энергия обеспечивает синтез в клетках и тепловой режим в наших тканях. Кислород как окислитель может повреждать клеточные структуры, связываясь, например, с ненасыщенными жирными кислотами и меняя свойства клеточных мембран. Гемоглобин, который благодаря иону железа значительно быстрее реагирует с кислородом, чем ненасыщенные жиры, можно поэтому назвать антиоксидантом, защищающим липопротеиновые структуры от окисления.
При взаимодействии клеток с кислородом могут образовываться супероксидные радикалы кислорода, «ошибки химической реакции». Эти радикалы, имея свободный электрон, быстро повреждают любые соседние молекулы, белки РНК, ДНК.В результате облучения, даже космического, молекулы воды могут расщепляться с образованием свободного радикала ОН, который окисляет соседние молекулы. Перекись водорода HО также окислитель. ОН и HО образуются в организме в больших количествах фагоцитами, макрофагами и лимфоцитами как защита от проникших в организм бактерий и вирусов. Свободные радикалы выполняют полезную функцию в иммунных реакциях, убивая инородные организмы, проникшие в кровь. Но при слишком высокой концентрации фагоцитов образуемые ими свободные кислородные радикалы могут повреждать и ткани, приводя к их воспалению, например к артритам. Подсчитано, что от 1 до 3% вдыхаемого нами кислорода превращается в нашем метаболизме в свободные кислородные радикалы.
Однако эволюция обеспечила клетки необходимой защитой от них: во всех клетках есть фермент супероксид дисмутаза, который быстро превращает свободный кислородный радикал в перекись водорода НО. Два других фермента, каталаза и пероксидаза, превращают перекись водорода в воду и молекулярный кислород. Однако в организме существуют и антиоксиданты, которые удаляют свободные радикалы без катализа, связывая их? Некоторые антиоксиданты поступают в организм с пищей, главными образом витамин В, витамин С, бета-каротин и другие каротиноиды и флавоноиды, обширный класс фенолсодержащих пигментов.
В красном вине флавоноидов содержится от 50 до 200 мг/л. Есть они во многих фруктах и овощах и в листьях растений.
Поиск «французского парадокса» в других странах
Наибольшая концентрация флавоноидов в красных винах Бургундии. Предположения, что антиоксиданты красного вина снижают частоту сердечно-сосудистых заболеваний, привели к обнаружению других географических районов, где питание местных жителей отличалось изобилием овощей и фруктов, богатых антиоксидантами. В США — это центральная долина Калифорнии, где производится почти половина американских вин и около 60% томатов и томатного сока. Жители этой долины также мало болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями. Красный цвет помидоров определяется не флавоноидами, а ликопином, изомером бета-каротина, провитаминаА.Основной антиоксидант в помидорах — витамин С.
Сравнительно недавно ученые Института геронтологии в Киеве совместно с Институтом питания Германии установили корреляцию между уровнем потребления пищевых антиоксидантов и долголетием в четырех районах бывшего СССР — Абхазии, Азербайджане, Закарпатской Украине и в Киеве. По содержанию в ежедневной диете продуктов, содержащих антиоксиданты, токоферол, аскорбиновую кислоту, каротин, флавоноиды, шлифенолы и другие, лидировала Абхазия, за ней следовал Азербайджан. Киев был на последнем месте. Потребление антиоксидантов коррелировало с уровнем сердечно-сосудистых заболеваний и общим долголетием. Смертность в возрасте 75—89 лет в Абхазии была значительно ниже, чем в Киеве. Киевляне потребляли в два раза меньше аскорбиновой кислоты и на 40% меньше токоферола, чем жители Абхазии. Конечно, слишком велика разница в образе жизни жителей Абхазии и Киева, и отличается климат, чтобы связывать долголетие только с действием антиоксидантов. Исследование проводилось в 1995 г., трудном для всех районов бывшего СССР.Тем не менее авторы пришли к заключению, «...что антиоксиданты пищи способствуют сохранению здоровья людей старческого возраста и увеличению доли долгожителей...»
Свободнорадикальная теория старения
Теория старения, связывающая возрастные изменения с постепенным накоплением молекулярных и генетических повреждений от действия свободных радикалов, была сформулирована сотрудником лаборатории биофизики Калифорнийского университета Денхамом Харманом в 1954 г. и опубликована в 1956м. В радиобиологии уже тогда было установлено, что повреждения в клетках от радиации происходят в результате генерации облучением свободных радикалов в основном за счет разложения воды на радикалы ОН и НО. Харман, однако, обнаружил, что свободные радикалы образуются в тканях в небольших количествах независимо от облучения, как побочные продукты окислительно-восстановительных реакций. При стимуляции метаболизма увеличивалось и образование свободных радикалов.
В 1956 г. на теорию Хармана почти не обратили внимания. Однако он сам уже в 1955 г. начал опыты с попытками продления жизни мышей, добавляя в их рацион сильные ингибиторы свободных радикалов — радиапротекторы. Их защитное действие проверялось на животных. После летального облучения контрольные мыши умирали, а те, которым скармливали радиопротекторы, оставались живыми.
Харман изучал смертность мышей, получавших радиопротекторы, в обычных условиях, без облучения и предположил, что свободнорадикальные повреждения являются причиной не только старения, но и соматических мутаций и появления раковых клеток. Через несколько лет ученый прибавил к свободнорадикальным болезням атеросклероз и гипертонию, а позже и болезнь Альцгеймера. Он начал постигать, что включение в диету некоторых нетоксичных антиоксидантов из группы радиопротекторов могло бы увеличить среднюю продолжительность жизни на 5—10 лет. Однако опытов на людях Харман не проводил.
Попытки продлить жизнь антиоксидантами
Добавлением в питательную среду нематод разнообразных антиоксидантов из группы радиопротекторов жизнь простейших можно продлить почти вдвое. Успешные опыты были проведены на дрозофилах, на домашних мухах, ротиферах и некоторых других организмах, живших обычно не дольше 3—4 месяцев.
Однако в опытах с млекопитающими результаты были более скромными. Большинство синтетических антиоксидантов, ранее известных, как радиопротекторы, переименовали в геропротекторы. В Советском Союзе первым их применил Леонид Комаров, создавший в 1955 году секцию геронтологии при Московском обществе испытателей природы. В 1959 г. он выступил с докладом «Проблема радикального увеличения продолжительности жизни», в котором рекламировал появившийся на коммерческом рынке румынский геропротектор прокаин, предложенный Анной Аслан. Этот препарат был впоследствии переименован в геровитал.
Опыты по продлению жизни антиоксидантами широко проводил академик Николай Эмануэль, директор Института химической физики АН СССР.Испытывалось много различных соединений. Самые эффективные из них Эмануэль ввел в собственную диету, смешивая их с мороженым. После его неожиданной смерти в возрасте 69 лет эксперименты по продлению жизни были прекращены.
Возобновились они только недавно в Институте биофизики РАН в Пушино. Авторы вводили в рацион мышей не синтетические, а натуральные антиоксиданты, бета-каротин, альфа-токоферол, аскорбиновую кислоту, рутин, селений и цинк. Незначительное увеличение средней продолжительности жизни наблюдалось у тех особей, которые получали эту смесь в течение всей жизни. Когда ее получали уже половозрелые животные, продолжительность их жизни не наблюдалась. Хотя надежных экспериментальных доказательств эффективности геропротекторов для человека пока нет, некоторые из них активно продаются, но как «пищевые добавки», то есть вне рецептурной медицины. Они существуют на тех же правах, что и легендарный китайский женьшень.
Натуральные антиоксиданты
Синтетические антиоксиданты, даже те, которые свободно продаются, никогда не подвергались научным клиническим испытаниям, обязательным для лекарств, продаваемых по рецептам. Но ведь известно, что искусственные препараты, не включаясь в нормальный метаболизм, не проникают в те внутриклеточные структуры, в которых происходят энергетические реакции. Организм также не приспособлен к удалению синтетических продуктов. Как радиопротекторы, они используются в течение коротких периодов. В качестве геропротекторов их необходимо применять долгие годы. Но в этом нет необходимости, так как существуют многочисленные натуральные антиоксиданты в тех пищевых продуктах, которые потребляются ежедневно и метаболизм которых довольно хорошо изучен. Красное вино — далеко не единственный и отнюдь не самый богатый источник природных антиоксидантов. В Тафтском университете в Бостоне разработана программа по определению способности разных натуральных пищевых продуктов к быстрой нейтрализации свободных радикалов с помощью присутствующих в этих продуктах природных соединений, созданных эволюцией именно для этой цели. Способность разных продуктов к нейтрализации свободных радикалов выражалась в единицах ORAC от oxygen radical absorbance capacity. Авторы программы рекомендуют наличие в ежедневной диете 3500 таких ORAC-единиц. Они, однако, добавляют, что «удвоение этой дозы может дать дополнительную защиту от старения». Привожу здесь антиоксидантные свойства некоторых известных продуктов.
Продукт ORAC на 100 г
Чернослив 5770
Изюм 2830
Черника 2234
Ежевика 2036
Капуста-кале 1770
Черная смородина 1650
Малина 1220
Шпинат 1210
Сливы 949
Брокколи 888
Свекла 841
Авокадо 782
Виноград красный 739
Апельсины 740
Перец красный 731
Вишни 670
Фасоль зеленая 503
Лук 449
Виноград белый 446
Баклажаны 386
Капуста цветная 377
Капуста кочанная 298
Картофель 313
Яблоки 218
Бананы 221
Помидоры 189
Кабачки молодые 150
Огурцы 54
Большинство природных антиоксидантов принадлежит к витаминам и пигментам растений. Растения также нуждаются в антиоксидантах для защиты своих тканей от свободных радикалов. Некоторые растительные антиоксиданты, токоферол и каротиноидные пигменты, растворимы в жирах, а скажем, флавоноиды, полифенолы, аскорбиновая кислота — в воде. Очень активен антиоксидант свеклы бетащанин. Свекла также содержит много железа и фолиевой кислоты, способных связывать кислород. Листья капусты-кале содержат много каротина, витамина С, фолиевой кислоты и цинка. Все эти антиоксиданты были сформированы сотнями миллионов лет эволюции. Природа регулирует отбором и те количества растительных антиоксидантов, которые являются оптимальными для здоровья травоядных животных.
Коротко о витамине Е и бета-каротине
Как коммерческий продукт — антиоксидант, якобы продлевающий жизнь, наиболее распространен витамин Е.Поскольку токоферол растворим в жирах, было предположено, что именно он лучше всего защищает от свободных радикалов липопротеиновые клеточные мембраны. В опытах на мышах эта гипотеза получила подтверждение, и мегадозы витамина Е, как правило, синтетического, стали поступать в продажу. Как витамин токоферол рекомендуется в дозах 30—40 мг в сутки для взрослых и 10—20 мг для детей. Однако в качестве антиоксиданта для продления жизни предлагаются капсулы токоферола для ежедневного приема в дозах 200, 400, 800 и даже 1000 мг. Клинические испытания таких мегадоз начались лишь в 1997 г. К 2004-му проведено 19 клинических испытаний, в которых приняли участие 135967 человек. Обобщенные их результаты показали, что увеличение ежедневных доз витамина Е до 200 мг не оказывало заметного положительного или отрицательного воздействия. Однако увеличение до 400 или 800 мг приводило к росту смертности, иногда на 10%. В лондонской «Таймс» 11 ноября 2004 г. появилась большая статья «Витаминная стимуляция, которая может вызвать раннюю смерть». Однако капсулы с мегадозами витамина Е пока еще продаются и в аптеках. Мощная индустрия по синтезу токоферола продолжает работать и получает прибыли в сотни миллионов долларов. Широкая реклама мегадоз витамина Е осуществляется в России и других странах СНГ.
Аналогичные результаты получены и в клинических испытаниях провитамина А (в течение 12 лет при участии 138113 человек). Мегадозы каротина «приводили к незначительному увеличению смертности в основном от сердечно-сосудистых заболеваний». Больше всего растительных антиоксидантов потребляют травоядные животные, но это не обеспечивает им долгой жизни. Наше питание — всегда баланс между веществами, которые необходимы для обмена веществ, и теми продуктами и соединениями, которые подлежат детоксификации, расщеплению и удалению, желательно с минимальными вредными последствиями. Но иногда мы используем растительные продукты не ради их полезных компонентов. Это относится и к красному вину: французы пьют его не потому, что в нем много флавоноидов.
Можно ли увеличить активность антиоксидантов?
Ферментативные каскады по немедленной нейтрализации свободных кислородных радикалов, действующие внутри клеток, в активных группах которых имеются обычно ионы железа, марганца, меди, цинка или селена, являются главной защитной тканью от любых вредных перекисных соединений. Пищевые антиоксиданты играют лишь вспомогательную роль. Ферменты-антиоксиданты нельзя использовать в капсулах или в таблетках для орального применения. Это белки, и они расщепляются в пищеварительной системе. Учеными предприняты попытки увеличить в клетках число генов, которые регулируют синтез ферментов-антиоксидантов, и таким образом усилить их активность. Это осуществляется путем трансгенных манипуляций. Пока это возможно лишь на простейших организмах. У мушек-дрозофил, в геном которых было введено по три дополнительные копии генов антиокислительных ферментов, их активность в клетках действительно усиливалась. Такие популяции трансгенных мух отличались большей активностью, и их продолжительность жизни возрастала на 20—30%. Однако попытки создания трансгенных мышей с резко, в 2—5 раза увеличенным уровнем супероксид дисмутазы, не привели к продлению жизни животных. Некоторые подопытные с повышенным синтезом этого фермента умирали раньше контрольных. Это свидетельствует о том, что продолжительность жизни мышей контролируется очень многими факторами, и увеличение концентрации одного фермента лишь нарушает установившееся равновесие физиологических процессов.
Геронтологические советы
Пищевые антиоксиданты содержатся в основном в овощах, фруктах, а также в растительных жирах. В семенах растений высокое содержание антиоксидантов, прежде всего токоферола и каротиноидов, предохраняя окисление ненасыщенных жиров семян, продлевают период жизнеспособности семян, то есть их всхожести. Поглощаясь организмом животных, через пищеварительную систему эти растительные антиоксиданты пассивного действия, безусловно, нейтрализуют свободные кислородные радикалы в крови, лимфе, слизистых, в которые они проникают.
Распространившаяся практика одноразовых приемов больших доз таких оксидантов в форме капсул или таблеток приносит скорее вред, чем пользу. Из пищевых продуктов антиоксиданты поступают в кровь медленно и равномерно, в небольших концентрациях. Из капсул или таблеток они всасываются быстро, резко увеличивая концентрацию в крови. Поскольку компоненты крови строго регулируются, резкое увеличение содержания флавоноидов, витамина С, токоферола и др. оборачивается ускоренным удалением их избытка через почки либо печень. Во многих случаях избыточные вещества этого типа просто не усваиваются в пищеварительной системе и удаляются из организма вместе с остатками непереваренной пищи.
Наличие в красном вине флавоноидов не меняет рекомендаций очень умеренного его потребления. В статье о «французском парадоксе», с которой я начал повествование, в частности, говорится: «... Даже если красное вино действительно защищает от сердечно-сосудистых заболеваний, что убедительно еще не доказано, мы воздерживаемся от рекомендаций применять вино для этой цели. Следует помнить, что французы имеют очень высокую частоту цирроза печени, рака печени и некоторых других форм рака».
В эволюции животных и растений равновесие между полезными и вредными окислительными реакциями формировалось в течение сотен миллионов лет. «Французский парадокс» — это уже продукт цивилизации. Но, помимо него, существует и печальный «российский парадокс» — самая высокая в мире разница между мужским и женским долголетием, в 2004 г. достигшая в РФ 14 лет.
|
|
