MENU

Charakteristika vybraných antioxidantov

15.9.2016 medicc
Voľné radikály sú súčasťou mnohých metabolických procesov, prebiehajúcich v ľudskom organizme. V závislosti od koncentrácie môžu mať v biologických systémoch pozitívny, alebo naopak negatívny účinok.

Koenzým Q (ubichinón)

 

Koenzým Q (CoQ) je triviálnym názvom pre 2,3-dimetoxy-5-metyl-6-multiprenyl-benzochinón. Pod pojmom ubichinón rozumieme celú skupinu benzochinónov, ktoré sa navzájom odlišujú dĺžkou lipofilného izoprénového reťazca. Uvedený názov (ubichinón) je odvodený od anglického slova „ubiquitos“ a znamená všade prítomný. Koenzým Q sa vyskytuje vo všetkých membránach buniek, pôsobí ako prenášač elektrónov v dýchacom reťazci mitochondrií. Taktiež súvisí s metabolizmom voľných radikálov, a to s ich tvorbou (prooxidačné vlastnosti), ale aj s ich elimináciou.

pills-14240

Vo všeobecnosti existuje CoQ v dvoch formách:


- redukovaná forma – ubichinol (CoQH2),
- oxidovaná forma – ubichinón (CoQ).

 

V súvislosti s antioxidačným ochranným systémom je CoQ účinnejším antioxidantom vo svojej redukovanej forme, t.j. CoQH2, ktorá inhibuje peroxidáciu lipidov bunkových membrán a sérového lipoproteínu s nízkou hustotou - LDL (low density lipoprotein) a chráni proteíny a mitochondriálnu DNA pred oxidačným poškodením.

 

V uvedenej forme pomáha aj pri regenerácii vitamínu E z tokoferolových radikálov. α-tokoferol je 10-krát účinnejší antioxidant ako CoQH2. V prípade nedostatočného množstva vitamínu E v membránach sa CoQH2 stáva nevyhnutným antioxidantom membrán. Avšak pri dostatočnej koncentrácii α-tokoferolu v membránach plní regeneračnú funkciu.

 

Zistilo sa, že denná aplikácia 300 mg CoQ10 počas 11 dní zapríčinila signifikantné zvýšenie obsahu CoQ v plazme a zníženie oxidácie LDL. Pri opätovnom poklese koncentrácie CoQ sa oxidácia LDL rýchlo zvýšila. Uvedené poznatky o CoQ sú väčšinou získané z nepriamych pozorovaní. Napriek tomu je zrejmé, že CoQ je za určitých podmienok významným antioxidantom, ktorý ochraňuje bunkové membrány pred toxickým účinkom ROS (reactive oxygen species).

 

Bilirubín

 

Bilirubín je lineárnym tetrapyrolom, ktorý vzniká ako konečný degradačný produkt pri oxidačnom štiepení hemu z molekuly hemoglobínu. V katabolickom rozklade hemoglobínu sa najskôr vytvára biliverdín, ktorý je prostredníctvom biliverdínreduktázy redukovaný na bilirubín. V krvnej plazme sa vzniknutý bilirubín viaže na albumín, a tak sa stáva rozpustným vo vode.

wine-13283

Okrem metabolického významu má bilirubín (voľný, alebo viazaný na albumín či iné proteíny) pravdepodobne aj antioxidačnú funkciu. Prostredníctvom regenerácie α-tokoferolu zabraňuje peroxidácii lipidov obsiahnutých v lipoproteínoch. Taktiež bolo dokázané, že bilirubín je aj účinným zhášačom 1O2.

 

Treba poukázať na zvýšený výskyt bilirubínu v prvých dňoch života novorodencov pri novorodeneckej žltačke, ktorá je spôsobená nedostatočnou syntézou enzýmu, potrebného na vylučovanie bilirubínu von z tela. Táto zvýšená koncentrácia bilirubínu má však v prvých dňoch života novorodenca aj fyziologickú funkciu. Pravdepodobne ide o antioxidačnú funkciu, ktorá ochraňuje novorodenca s nedostatočne vyvinutou antioxidačnou ochranou pred oxidačným účinkom ROS.

 

Kyselina močová

 

Koncovým produktom odbúravania purínov je kyselina močová, ktorá sa vyskytuje v krvnej plazme ľudí vo vysokých koncentráciách (0,12-0,45 mmol.l-1). V priebehu evolúcie sa zvyšovala koncentrácia kyseliny močovej v dôsledku eliminácie enzýmu urikázy a predpokladá sa, že ochranná funkcia uvedenej kyseliny sa podieľa na postupnom zvyšovaní priemerného veku ľudí.

 

Kyselina močová je príkladom „nevyspytateľnosti“ prírody, kedy genetická porucha získaná evolúciou (t.j. strata schopnosti syntetizovať určitý enzým) má v konečnom dôsledku pozitívny efekt.  Kyselina močová je významným zhášačom 1O2 a lapačom HO.

lab-141

Existujú dva mechanizmy antioxidačného účinku kyseliny močovej:


a) priama reakcia s niektorými voľnými radikálmi,
b) chelatačná schopnosť, prostredníctvom ktorej viaže ióny prechodných kovov z prostredia, čím zabráni ich katalytickej aktivite v reakciách fentónového typu.


Pri fyziologických podmienkach stabilizuje kyselina močová (vďaka svojím chelatačným schopnostiam) askorbát v krvnom sére. S atómami Fe(III) vytvára stabilné komplexy, čím zabraňuje peroxidácii lipidov a inhibuje oxidáciu askorbátu. Inhibíciou oxidácie askorbátu sa zabráni tvorbe semidehydroaskorbátu (askorbylový radikál), alebo dehydroaskorbátu, ktoré by mohli následne stimulovať oxidačné poškodenie organizmu. Okrem atómov Fe(III) môže kyselina močová chelátovo viazať aj atómy Fe(II), a tak inhibovať Fentonovu reakciu, a tým aj tvorbu HO· 

 

Kyselina α-lipoová


Môžeme ju charakterizovať ako kyselinu obsahujúcu vo svojej molekule atóm S, ktorá je endogénne syntetizovaná u ľudí a zvierat. Uvedená kyselina má rôzne biologické účinky, ktoré sú dôležité najmä pre nervové funkcie. Je súčasťou mitochondriálneho energetického metabolizmu a zvyšovaním utilizácie glukózy prispieva k prísunu energie pre nervové tkanivo.

 

Taktiež má neuroprotektívne a neurotrofné účinky (napr. zlepšuje axonálny transport a stimuláciu nervového rastového faktora, ako prirodzený antioxidant znižuje oxidačný stres a potláča účinky produktov pokročilej glykácie - AGE („advanced glycation end products“). Napriek skutočnosti, že si ľudský organizmus syntetizuje KL sám, môžu sa vyskytnúť prípady jej nedostatku (napr. pri ochorení diabetes mellitus).

breaker14

Antioxidačná aktivita kyseliny α-lipoovej sa ukazuje pri nasledujúcich situáciách: 

  • priamo reaguje s voľnými radikálmi
  • chelátovo viaže ióny prechodných kovov
  • recykluje niektoré ďalšie antioxidanty
  • ovplyvňuje expresiu génov

 

Kyselina α-lipoová reaguje s alkylperoxylovými radikálmi (RO2·), HO·, NO·, tokoferolovými radikálmi, O2·- a HClO a navyše chelátuje ióny prechodných prvkov, napr. Mn(II), Cu(II), Zn(II) a Cd(II). Ióny Fe(III) je schopná chelátovo viazať iba kyselina dihydrolipoová. Táto kyselina má aj schopnosť KDHL regenerovať ďalšie látky, ako je semiubichinol, askorbát, oxidovaný GSH a vitamín E.

  • Zdroj informácií: AMES, B. N. – CATHCART, R. – SCHWIERS, E. – HOCHSTEIN, P. 1981. Uric acid provides an antioxidant defense in humans against oxidant-and radical-caused ageing and cance. In: A hypothesis. Pro. Nat. Acad. Sci. USA, vol. 78, 1981, p. 6858–6862. BIEWENGA, G. P. – HAENEN, G. R. M. M. – GROEN, B. H. – BIEWENGA, J. E. – GRONDELLE, R. V. – BAST, A. 1997. Combined non-enzymatic and enzymatic reduction favors bioactivion of racemic lipoic acid: An advantage of a racemic drug? In: Chirality, vol. 9, 1997, p. 362–366. DI MASCIO, P. – DEVASAGAYAM, T. P. – KAISER, S. – SIES, H. 1990. Carotenoids, tocopherols and thiols as bilogical singlet molecular oxygen quenchers. In: Biochem. Soc. Trans., vol. 18, 1990, p. 1054–1056. DAVIES, K. J. – SEVANIAN, A. – MUAKKASSAH-KELLY, S. F. – HOCHSTEIN, P. 1986. Uric acid-iron ion complexes. A new aspect of he antioxidant functions of uric acid. In: Biochem. J., vol. 253, 1986, p. 747–754. DUDNIK, L. B. - KHRAPKOVA, N. G. 1998. Characterization of bilirubin inhibitory propertiers in free radical oxidation reactions. In: Membr. Cell Bil., vol. 12, 1998, p. 233–240. ĎURAČKOVÁ, Z. – BERGENDI, Ľ. – ČÁRSKY, J. – FERENČÍK, M. – GARAJOVÁ, I. – HALČÁK, L. – LIPTÁKOVÁ, A. – MUCHOVÁ, J. – PECHÁŇ, I. – TURECKÝ, L. 1999. Voľné radikály a antioxidanty v medicíne II. Bratislava: Slovak Academic Press, 1999, 315 s. ISBN 80-88908-46-9 ĎURAČKOVÁ, Z. 1998. Voľné radikály a antioxidanty v medicíne I. Bratislava: Slovak Academic Press, 1998, 285 s. ISBN 80-88908-11-6 KAGAN, V. E. – SERBINOVA, E. A. – STOYANOVSKY, D. A. – KHWAJA, S. – PACKER, L. 1994. Assay of ubiquinones and ubiquinols as antioxidants. In: Meth. Enzymol., vol. 234, 1994, p. 343–355. KAIKKONEN, J. – NYYSSÖNEN, K. – PORKKALA-SARATAHO, E. – POULSEN, H. E. - METSÄ-KETELÄ, T. – HAYN, M. – SALONEN, R. – MARÁKOVÁ, M. 2015. Antioxidanty a ich význam pre ľudský organizmus. Nitra. 49 s. NEUZIL, J. - STOCKER, R. 1994. Free and albumin-bound bilirubin areefficient co-antioxidants for α-tocopherol, inhibiting plasma and low density lipoprotein lipid peroxidation. In: J. Biol. Chem., vol. 269, 1994, p. 16712–16719. SALONEN, J. T. 1997. Effect of oral coenzyme Q10 supplementation of the oxidation resistance of human VLDL+LDL fraction: Absorption and antioxidative properties of oil and granule-based preparations. In: Free Radic. Biol. Med., vol. 7, 1997, p. 1195–1202. STOCKER, R. – MCDONAQH, AF. – GLAZER, AN. – AMES, BN. 1990. Antioxidant activities of bile pigments: Biliverdin and bilirubin. In: Meth. Enzymol., vol. 186, 1990, p. 301–309. YAMASHITA, S - YAMAMOTO, Y. 1997. Simultaneous detection of ubiquinone in human plasma as a marker of oxidative stress. In: Anal Biochem, vol. 250, 1997, p. 66 – 73. PECHÁŇ, I. 1995. Kyselina močová ako významný antioxidačný metabolit. In: Klin. Biochem. Metab., vol. 4, 1995, p. 207–210. PECHÁŇ, I. 1995. Kyselina močová ako významný antioxidačný metabolit. In: Klin. Biochem. Metab., vol. 4, 1995, p. 207–210. SIES, H. 1991. Oxidative stress: Oxidants and antioxidants. In: London, Academic Press, 1991, p. 619. SEVANIAN, A. – DAVIES, KJ. – HOCHSTEIN, P. 1991. Serum urate as an antioxidant for ascorbic acid. In: Amer. J. clin. Nutr., vol. 6, 1991, p. 1129–1134. STRACKE, H., 2008, Patogenetická terapia diabetickej neuropatie. Nové chápanie možností benfotiamínu a alfa-lipoovej kyseliny. In: Súč Klín PR, vol. 2, 2008, p. 8 – 11. ŠTÍPEK, S. – BOROVANSKÝ, J. – ČEJKOVÁ, J. – HOMOLKA, J. – KLENER, P. – LUKÁŠ, M. – ŠPIČÁK, J. – TESAŘ, V. – ZEMAN, M. – ZIMA, T. – ŽÁK, A. 2000. Antioxidanty a volné radikály ve zdraví a v nemoci. Praha: Grada Publishing, spol. s r.o., 2000, 320 s. ISBN 80-7169-704-4
Charakteristika vybraných antioxidantov - 5.0 out of 5 based on 1 review
Páči sa?
Pridať komentár

Potrebujeme aj Vašu pomoc!

Ako aj Vy môžete pomocť ľuďom okolo seba?

Prispejte svojim článkom

Náš potrál je otvorený pre všetkých, ktorí sa chcú podeliť o svoje skúsenosti a životné príbehy.

Možno práve Vaša skúsenosť zlepší životy iných ľudí. Pridajte sa k nám.

Hľadáme odborné kapacity

Ak ste odborníkom na tému rakovina, vieme Vám poskytnúť priestor na našom portály.

Sme otvorený rôznym druhom spolupráce. Prosíme, kontaktujte nás.

Partneri

 

medicc logo

Upozornenie: V texte sa môžu vyskytovať chyby. Akékoľvek rozhodnutia týkajúce sa Vášho zdravia o ktorých ste sa dočítali na tejto stránke, konzultujte najprv so svojím lekárom.