Метаболиты антиоксидантов

5 августа 2025

Автор: доктор медицинских наук Ананья Мандал
Рецензент: Эйприл Кэшин-Гарбатт, магистр гуманитарных наук (редактор)

Антиоксидантные системы в организме сложны и состоят из нескольких компонентов. Это могут быть эндогенные факторы, такие как глутатион, тиолы, гемовые белки, коэнзим Q, билирубин и ураты. Это также могут быть эндогенные ферменты, такие как глутатионредуктаза, глутатион-S-трансфераза, глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза и каталаза.

Диетические факторы

Некоторые питательные вещества и продукты питания также действуют как метаболиты-антиоксиданты или участвуют в метаболических путях антиоксидантов. К ним относятся аскорбиновая кислота или витамин С, токоферолы или витамин Е, бета-каротины и ретиноиды, селен, метионин и т. д.

Антиоксидантный метаболит	Растворимость	Концентрация в сыворотке крови человека (мкМ)	Концентрация в тканях печени (мкмоль/кг)
Аскорбиновая кислота (витамин С)	Вода	50–60	260 (человек)
Глутатион	Вода	4	6400 (человек)
Мочевая кислота	Вода	200–400	1600 (человеческих) единиц ретинола (витамина А): 1–3
α-Токоферол (витамин Е)	Липидный	10–40	200 (человек)

Классификация метаболитов антиоксидантов

Метаболиты-антиоксиданты подразделяются на растворимые в воде (гидрофильные) и в липидах (гидрофобные). Водорастворимые антиоксиданты вступают в реакцию с окислителями в цитозоле клеток и плазме крови. С другой стороны, жирорастворимые антиоксиданты защищают клеточные мембраны от перекисного окисления липидов.

Действие каждого из этих метаболитов зависит от других, поскольку метаболические пути сложны. Селен и цинк обычно называют «антиоксидантными питательными веществами». Сами по себе они не обладают антиоксидантными свойствами, но необходимы для активности некоторых антиоксидантных ферментов.

Витамин С или аскорбиновая кислота

Это моносахаридный антиоксидант, который содержится как в животных, так и в растительных организмах. Это одно из важнейших питательных веществ для живых организмов, таких как человек. Он должен поступать в организм человека с пищей и является витамином. Большинство других животных способны вырабатывать это вещество в своём организме и не нуждаются в нём.

Витамин сохраняется в восстановленной форме за счёт реакции с глутатионом внутри клетки. Этот процесс может катализироваться дисульфидизомеразой белков и глутаредоксинами.

Поскольку аскорбиновая кислота является восстановленным веществом, она может нейтрализовать активные формы кислорода, такие как перекись водорода. Аскорбиновая кислота также является субстратом для антиоксидантного фермента аскорбатоксидазы. Это важно для предотвращения окислительного стресса, особенно у растений.

Как применение антиоксидантов влияет на здоровье?

Витамин Е или токоферолы

Витамин Е включает в себя около восьми родственных токоферолов и токотриенолов. Это жирорастворимые витамины с антиоксидантными свойствами.

Из них наиболее изученным компонентом является альфа-токоферол, поскольку он обладает самой высокой биодоступностью. Организм усваивает этот витамин вместе с жирами. Утверждается, что форма α-токоферола является наиболее важным жирорастворимым антиоксидантом. Этот витамин защищает мембраны от окисления, вступая в реакцию с липидными радикалами, образующимися в ходе цепной реакции перекисного окисления липидов. В результате этой реакции удаляются промежуточные свободные радикалы и предотвращается распространение реакции.

После завершения процесса окисления α-токофероксильные радикалы могут быть восстановлены до активной восстановленной формы с помощью других антиоксидантов, таких как аскорбат, ретинол или убихинол. Этот α-токоферол защищает клетки с дефицитом глутатионпероксидазы 4 (GPX4) от гибели.

Глутатион

Это эндогенный антиоксидантный фактор. Глутатион содержит цистеин и представляет собой пептид, который встречается у большинства аэробных организмов. Он не поступает в организм с пищей, а синтезируется в клетках из входящих в его состав аминокислот.

Глутатион содержит тиольную группу в составе цистеинового фрагмента, которая является восстановителем и может обратимо окисляться и восстанавливаться. В клетках глутатион поддерживается в восстановленной форме с помощью фермента глутатионредуктазы. Восстановленный глутатион восстанавливает другие метаболиты и ферментные системы, такие как аскорбат в глутатион-аскорбат-цикле, глутатионпероксидазы и глутаредоксины.