фізіологія

Антиоксидантна сила: як її виміряти?

Для того, щоб підтримувати правильний баланс між вільними радикалами та антиоксидантними системами, важливо постійно забезпечувати організм достатньою кількістю молекул з антиоксидантними властивостями ззовні, щоб запобігти виникненню природних захисних сил проти радикалів, що складаються з антиоксидантного бар'єру. залишивши біомолекули, що піддаються агресії реактивних видів, погіршують їх функціональність.

Молекули з антиоксидантною дією, які можна приймати з раціоном шляхом вживання продуктів, багатих цими речовинами, або за допомогою цільових добавок, численні і включають поліфеноли, вітаміни, каротиноїди і багато інших речовин. Ці сполуки здатні вступати в реакцію з вільними радикалами, знижуючи їх реактивність і генеруючи менш небезпечні молекули, які можуть бути легко усунені організмом.

Важливо також враховувати, що антиоксиданти діють з різними механізмами і з різною ефективністю в залежності від типу радикала, залученого в реакцію. Кожен антиоксидант, по суті, здатний здійснювати власне контрастне дію на декілька специфічних радикалів, тому необхідно, щоб постачання екзогенних антиоксидантів було максимально різноманітним, так що різні молекули можуть діяти додатково або в синергія в захисті біомолекул від окислення, викликаного радикальними видами різної природи.

У зв'язку з цим у центрі уваги дослідження були дослідження механізмів захисту антиоксидантів клітин. Зокрема, велике значення має можливість вимірювання кількості антиоксидантів, що вводяться з раціоном, або ефективності антиоксидантного бар'єру, щоб мати можливість цілеспрямовано виправити будь-які ризиковані ситуації.

Основна складність вимірювання антиоксидантної ефективності речовини обумовлена ​​тим, що вільні радикали, що беруть участь у визначенні окисного стресу, численні і реагують з біомолекулами з різною швидкістю і механізмами. Внаслідок різної природи вільних радикалів, надзвичайно важко визначити метод аналізу, який дозволяє однозначно вимірювати здатність з'єднання протидіяти окислювальному дії реактивних видів, особливо при роботі зі складними матрицями, такими як кров, продукти харчування або рослинні екстракти. Фактично, вільні радикали відрізняються реактивністю, типом біомолекули-мішені, біологічною матрицею, в якій вони діють, і хіміко-фізичною спорідненістю (ліпофільна або гідрофільна середовище), а також механізмом, за допомогою якого вони генеруються.

Крім того, для того, щоб порівняти виміряні дані для різних речовин, важливо намагатися максимально стандартизувати використовувані методи. Ідеальний аналітичний метод повинен бути, перш за все, простим і легко відтворюваним, щоб гарантувати хорошу повторюваність результатів. Крім того, він повинен використовувати значні біологічні радикали, які реагують з чіткими і відомими механізмами, щоб імітувати якомога більше in vitro те, що відбувається в організмі, мінімізуючи перешкоди. Нарешті, ідеальний аналіз повинен бути універсальним для вимірювання гідрофільних і ліпофільних речовин.

В даний час не існує єдиного достовірного методу для вимірювання антиоксидантної потужності сполуки, що відповідає описаним характеристикам. Тому необхідно використовувати комбінацію результатів декількох есе на основі механізмів і на різних радикальних видах, щоб досягти компромісу, який також враховує остаточне використання самих результатів.

Встановіть, що ми хочемо виміряти і чому це важливо не тільки для вибору найбільш відповідних методів вимірювання, але і для використання найбільш відповідного протоколу вилучення, оскільки антиоксиданти являють собою дуже велику сім'ю сполук з дуже різними хіміко-фізичними характеристиками а також відсутня техніка вилучення, здатна витягувати всі антиоксиданти, що знаходяться в складній матриці, в той же час мінімізуючи присутність потенційних перешкод, які можуть спотворювати результати.

АНАЛІТИЧНІ МЕТОДИ

Найбільш прямий спосіб оцінки здатності з'єднання захищати клітини і тканини від окисного стресу полягає в вимірюванні антиоксидантної здатності крові після прийому самого з'єднання, тобто ефективності у зміцненні антиоксидантного бар'єру, який включає всі антиоксидантні речовини, присутні в крові. Розроблені тести, як правило, мають дуже специфічні характеристики і здатні вимірювати дію конкретного типу антиоксиданту в чітко визначених умовах. Однак різні присутні в крові антиоксиданти не діють окремо, а здійснюють суворо взаємопов'язану дію для створення синергії, що дозволяє отримати оптимальний захист від агресії вільними радикалами. Таким чином, фактичне вимірювання сумарної антиоксидантної здатності не може бути зведено до суми антиоксидантної здатності окремих компонентів, і неможливо визначити загальну дію антиоксидантних систем у біологічних рідинах за допомогою єдиного аналізу.

Альтернативний спосіб полягає у вимірюванні in vitro антиоксидантної сили екзогенних речовин, що приймаються з раціоном (харчові продукти та добавки). У цьому випадку, однак, слід мати на увазі, що це міра антиоксидантного потенціалу сполуки, яка забезпечує лише наближення його здатності проявляти реальну захисну дію в біологічних компартментах проти агресії вільних радикалів, оскільки вона оцінює кількісно присутні антиоксиданти, але не дають ніякої інформації про їх біодоступність і їх ефективність після введення в організм.

Методи вимірювання антиоксидантної здатності можна розділити на дві категорії на основі механізму, за допомогою якого вони реагують з вільними радикалами для інактивації їх реакційної здатності:

  • Методи HAT (атома водню), які ґрунтуються на здатності речовини проявляти свою антиоксидантну дію шляхом перенесення атома водню на радикальні види;
  • Методи SET (Single Electron Transfer), які оцінюють здатність речовини знижувати вільні радикали шляхом переносу електронів.

Деякі використовувані аналітичні методи здатні діяти з обома механізмами.

Виходячи з того, що було сказано до теперішнього часу, зрозуміло, що кількість аналізів, розроблених для визначення антиоксидантної та антирадикальної здатності, дуже висока, тому нижче ми обмежимося короткою ілюстрацією найбільш поширених і значущих, намагаючись підкреслити їхні переваги та обмеження.,