физиология

Антиоксидантная сила: как ее измерить?

Чтобы поддерживать правильный баланс между свободными радикалами и антиоксидантными системами, важно постоянно снабжать организм адекватным запасом молекул с антиоксидантными свойствами извне, чтобы не допустить истощения естественной защиты от радикалов, образованных антиоксидантным барьером. оставляя биомолекулы подверженными агрессии реактивных видов, которые ставят под угрозу их функциональность.

Молекулы с антиоксидантным действием, которые можно принимать с пищей, употребляя в пищу продукты, богатые этими веществами, или с помощью целенаправленных добавок, многочисленны и включают полифенолы, витамины, каротиноиды и многие другие вещества. Эти соединения способны реагировать со свободными радикалами, снижая их реакционную способность и генерируя менее опасные молекулы, которые могут быть легко устранены организмом.

Также важно учитывать, что антиоксиданты действуют по разным механизмам и с разной эффективностью в зависимости от типа радикала, участвующего в реакции. Каждый антиоксидант, на самом деле, способен выполнять свое собственное контрастирующее действие на несколько специфических радикалов, поэтому необходимо, чтобы запас экзогенных антиоксидантов был как можно более разнообразным, чтобы разные молекулы могли действовать комплементарно или Синергия в защите биомолекул от окисления, вызванного радикальными видами различной природы.

В связи с этим основное внимание в исследовании было уделено изучению механизмов, с помощью которых антиоксиданты защищают клетки. В частности, большое значение имеет возможность измерения количества антиоксидантов, вводимых с пищей, или эффективности антиоксидантного барьера, чтобы можно было целенаправленно корректировать любые рискованные ситуации.

Основная трудность в измерении антиоксидантной эффективности вещества связана с тем, что свободные радикалы, участвующие в определении окислительного стресса, многочисленны и реагируют с биомолекулами с различными скоростями и механизмами. Из-за различной природы свободных радикалов чрезвычайно трудно определить метод анализа, который позволяет однозначно измерить способность соединения противодействовать окислительному действию реакционноспособных частиц, особенно когда речь идет о сложных матрицах, таких как кровь, пища или растительные экстракты. Фактически, свободные радикалы различаются по реакционной способности, по типу целевой биомолекулы, по биологической матрице, в которой они действуют, и по химико-физическому сродству (липофильной или гидрофильной среде), а также по механизму, по которому они генерируются.

Кроме того, чтобы сравнить измеренные данные для разных веществ, важно попытаться максимально стандартизировать используемые методы. Идеальный аналитический метод должен прежде всего быть простым и легко воспроизводимым, чтобы гарантировать хорошую повторяемость результатов. Кроме того, в нем должны использоваться значительные биологические радикалы, которые взаимодействуют с четкими и известными механизмами, чтобы имитировать как можно больше in vitro происходящего в организме, сводя к минимуму помехи. Наконец, идеальный анализ должен быть универсальным, чтобы можно было измерять как гидрофильные, так и липофильные вещества.

В настоящее время не существует единого действующего метода для измерения антиоксидантной силы соединения, который отвечает описанным характеристикам. Поэтому для достижения компромисса необходимо использовать комбинацию результатов нескольких очерков, основанных на механизмах и разных радикальных видах, что также учитывает конечное использование самих результатов.

Определите, что мы хотим измерить и почему это важно не только для выбора наиболее подходящих методов измерения, но и для использования наиболее подходящего протокола экстракции, поскольку антиоксиданты представляют собой очень большое семейство соединений с очень разными химико-физическими характеристиками. и не существует метода экстракции, способного извлекать все антиоксиданты, присутствующие в сложной матрице, в то же время сводя к минимуму присутствие потенциальных источников помех, которые могут исказить результаты.

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Наиболее прямым способом оценки способности соединения защищать клетки и ткани от окислительного стресса является измерение антиоксидантной способности крови после приема самого соединения, то есть эффективности в усилении антиоксидантного барьера, который включает все антиоксидантные вещества присутствуют в крови. Разработанные тесты обычно имеют очень специфические характеристики и способны измерять действие определенного типа антиоксиданта в четко определенных условиях. Тем не менее, различные антиоксиданты, присутствующие в крови, не действуют отдельно, но выполняют строго взаимосвязанное действие, чтобы создать синергизм, который позволяет получить оптимальную защиту от агрессии со стороны свободных радикалов. Следовательно, фактическое измерение общей антиоксидантной способности не может быть сведено к простой сумме антиоксидантной способности отдельных компонентов, и невозможно определить общее действие антиоксидантных систем в биологических жидкостях с помощью одного анализа.

Альтернативный способ заключается в измерении in vitro антиоксидантной силы экзогенных веществ, которые принимаются с пищей (продукты питания и добавки). В этом случае, однако, следует иметь в виду, что это мера антиоксидантного потенциала соединения, которая обеспечивает лишь приблизительную оценку его способности оказывать реальное защитное действие в биологических компартментах против агрессии свободных радикалов, так как оценивает его. количественно присутствующие антиоксиданты, но не дают никакой информации об их биодоступности и их эффективности после введения в организм.

Методы измерения антиоксидантной способности можно разделить на две категории в зависимости от механизма, с помощью которого они реагируют со свободными радикалами для инактивации их реакционной способности:

  • Методы НАТ (переноса атома водорода), которые основаны на способности вещества проявлять свое антиоксидантное действие путем переноса атома водорода к радикальным частицам;
  • Методы SET (Single Electron Transfer), которые оценивают способность вещества восстанавливать свободные радикалы за счет переноса электронов.

Некоторые из используемых аналитических методов могут работать с обоими механизмами.

Исходя из сказанного выше, становится ясно, что число анализов, разработанных для определения антиоксидантной и антирадикальной способности, очень велико, поэтому ниже мы ограничимся краткой иллюстрацией наиболее распространенных и значимых из них, пытаясь выделить их сильные и слабые стороны.,