ИЗОТИОЦИАНАТЫ

7 видов антиоксидантов, какие они бывают и где содержатся?

Антиоксидантам уделяют много внимания в последние годы и все благодаря их бесчисленным преимуществам для здоровья. Их часто рекламируют как панацею практически от каждой болезни.

Они имеют способность уменьшать распространение рака, деменции, сердечно-сосудистых заболеваний, потери зрения и других хронических состояний, которые возникают по мере старения.

Но действительно ли антиоксиданты являются ключом к жизнеспособности и долговечности? Давайте разберемся, что это такое, и какие бывают виды антиоксидантов?

Теория свободных радикалов

Денхам Харман в 1956 году предложил теорию старения, которая утверждала, что у нас и других организмов с возрастом клетки повреждаются свободными радикалами.

Все молекулы в организме человека состоят из атомов, которые удерживаются вместе двумя электронами. А свободные радикалы — это такие же молекулы, но содержащие один электрон. Они входят в организм, когда мы дышим, едим определенные продукты, и когда еда превращается в энергию.

Поскольку электроны наиболее устойчивы вдвоем, то свободные радикалы начинают забирать электрон у другой пары, заставляя исходную молекулу самой становиться тем же свободным радикалом.

В конечном счете, непарные электроны не смогут функционировать должным образом. Такое повреждение, вызванное поступлением в организм свободных радикалов, называют окислительным стрессом. Это явление приводит к гибели затронутых клеток.

Свободные радикалы кардинально изменяют клеточную структуру белков, липидов и инструкции, закодированные в ДНК.

Окислительный стресс причастен к головокружительному набору заболеваний: рак, сердечно-сосудистые заболевания, СДВГ, депрессия, болезнь Паркинсона, синдром хронической усталости, болезнь Альцгеймера, катаракта, диабет, целиакия, биполярное расстройство, фибромиалгия, артрит и рассеянный склероз.

Чтобы минимизировать последствия окислительного стресса у организма есть встроенная защита. Ферменты, называемые супероксиддисмутазой (СОД) и каталазой, синтезируются организмом для удаления или добавления электрона в каждую молекулу свободных радикалов, с которой они сталкиваются.

Эти ферменты смягчают последствия свободных радикалов не полностью, а лишь способствуют их деградации до той степени, когда они станут менее вредными для организма.

Свободные радикалы образуются путем простого вдыхания кислорода, тренировки и переваривания пищи. Они также содержатся в жареной пище, алкоголе, сигаретном дыме, загрязненном воздухе, солнечном свете и некоторых лекарствах.

К сожалению, антиоксидантов, которые организм производит сам по себе недостаточно для борьбы со свободными радикалами. Именно поэтому здоровое питание, обогащенное антиоксидантами, облегчает окислительный стресс.

Как антиоксиданты нейтрализуют свободные радикалы?

Механизм действия антиоксидантов удивительно прост: при введении в организм антиоксиданты ищут свободные радикалы и щедро жертвуют свой электрон для создания пары. Тоесть антиоксидантная молекула жертвует собой.

Существуют сотни, а может даже и больше веществ, которые действуют как антиоксиданты. Хотя различные витамины, минералы и растительные химические вещества обладают схожими антиоксидантными свойствами, они не являются одним и тем же.

Каждый тип имеет свое собственное уникальное биологическое и химическое поведение для выполнения различных функций. Это означает, что для получения максимальной выгоды нам необходимо употреблять различные виды антиоксидантов.

История использования антиоксидантов

Не совсем понятно, кто первым открыл антиоксиданты, ведь они датированы в медицинской литературе до начала 19-го и 20-го веков, но исследователи и эксперты в области здравоохранения обсуждали их и раньше.

У каждого антиоксиданта есть своя уникальная история. Некоторые из них, вроде витамина С и витамина Е впервые были исследованы врачом Генри А. Мэттилл в 1920-х — 1950-х годах.

Джо МакКорд — еще один исследователь, которому приписывают изучение антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы). Он отмечал, что в организме содержатся эти полезные соединения, но с возрастом их становиться все меньше.

Сегодня уровень антиоксидантов в любом веществе или пище оценивают по шкале ORAC, которая означает «поглощающую способность кислорода». ORAC тестирует мощность поглощения и устранения свободных радикалов. Все измерения показывают значение на каждые 100 г вещества или пищи (травы).

В настоящее время нет официально рекомендованных суточных доз для антиоксидантов, как правило, чем больше вы употребляете их каждый день из продуктов, тем лучше.

7 видов антиоксидантов и их лучшие пищевые источники

Уже проведено около 500 000 научных исследований, посвященных действию антиоксидантов, и всех новых типов (и подтипов) свободных радикалов.

Описывать все виды антиоксидантов в одной статье нет смысла, вы просто устанете читать, но мы рассмотрим основные виды антиоксидантов, которые нельзя пропустить.

1) Каротиноиды

Эти растительные пигменты находятся во множестве фруктов и овощей. Они придают им яркие красные, оранжевые и желтые оттенки. Существует более 600 их видов. Вот некоторые из них:

Бета-каротин. Он преобразуется в витамин А при попадании внутрь организма. Бета-каротин помогает поддерживать здоровье кожи и глаз. Его защитные свойства лучше всего работают при одновременном употреблении витаминов Е и С. Продукты, богатые бета-каротином: морковь, манго, тыква, канталупа, папайя и сладкий картофель.

Альфа-каротин. Хотя он производит только половину витамина А, по сравнению с бета-каротином, употребление альфа-каротина связано с долголетием.

У людей с высоким его уровнем в организме более низкий риск смерти от абсолютно всех причин, включая рак и сердечно-сосудистые заболевания.

Альфа-каротин встречается во многих продуктах, что и бета-каротин, а также в мандаринах, помидорах, зимнем сквоше и горохе.

Ликопин — мощный антиоксидант, который снижает риск развития рака предстательной железы, остеопороза, инсульта и рака легких. Он встречается в красных фруктах: арбузах, помидорах, грейпфрутах, красной капусте, красном перце и гуаве.

Лютеин — наиболее известный своей ролью поддержания хорошего зрения. Лютеин — один из наиболее эффективных каротиноидов для снижения риска развития возрастной дегенерации желтого пятна или потери центрального зрения.

Этот каротиноид содержится в листовой зелени: капусте, шпинате, брокколи, брюссельской капусте и зеленых бобах.

2) Флавоноиды

Существует более 6000 подгрупп, принадлежащих к семейству флавоноидов, что делает его самым большим из всех видов антиоксидантов, известных на сегодняшний день.

Флавоноиды кроме способности удалять свободные радикалы оказывают противовоспалительное, антидиабетическое, противораковое и нейропротекторное действия благодаря регулированию клеточных сигнальных путей и экспрессии генов.

Вот наиболее распространенные флавоноиды:

Антоцианы. По меньшей мере, 600 типов антоцианов (и их бескислородные анатомины) отвечают за ярко-красные, синие и фиолетовые цвета во фруктах и ​​овощах.

Исследования показывают, что эти питательные вещества защищают от нескольких форм рака, а также от сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения.

Продукты с высоким содержанием антоцианов: ягоды, виноград, сливы, черная смородина, вишня, красная капуста и баклажаны.

Здесь вы можете прочитать более подробную статью о том, что такое антоцианы и в каких продуктах они содержаться.

Флавонолы. К этой подгруппе относят четыре основные фитохимические вещества: кверцетин, мирицетин, изорамнетин и кэмпферол. Употребление этих флавонолов полезно для улучшения умственной и физической работоспособности и уменьшения риска смертности от ишемической болезни сердца. Флавонолы содержатся в яблоках, луке, капусте, брокколи, ягодах, черном и зеленом чае.

Флаванолы. В состав подгруппы флаванолов входят катехины. Они наиболее часто встречаются в белом, зеленом и улунском чае, а также в какао. Некоторые исследования относительно влияния катехинов показали, что употребление этих видов чаев полезно для уменьшения жира в организме у мужчин, а шоколад активирует работу мозга.

Изофлавоны действуют как фитоэстроген. Их считают растительными источниками эстрогена, который отвечает за гормональную активность в организме.

Изофлавоны благотворно влияют на рецепторы эстрогенов в печени, головном мозге и сердце, уменьшают риск рецидива рака молочной железы, увеличивают плотность костной ткани, уменьшают некоторые симптомы менопаузы и улучшают когнитивное здоровье, как у женщин, так и у мужчин. Присутствуют они в соевых продуктах и ​​бобах.

Флавоны. К ним относят лютеолин, хризин, апигенин и байкалейн. Флавоны продемонстрировали противоопухолевую, противомикробную и противовоспалительную активность. Содержатся в таких продуктах, как петрушка, острый перец, сельдерей и тимьян.

3) Витамины

Мы знаем, что употребление широкого спектра витаминов жизненно важно для поддержания здоровья, но не все витамины действуют как антиоксиданты.

Витамин А необходим для иммунной функции, хорошего зрения, здоровой кожи и костей. Он также помогает защитить организм от свободных радикалов.

Как упоминалось выше, бета-каротин функционирует как провитамин А и содержится во многих фруктах и ​​овощах.

Ретинол — еще одна форма витамина А, найденная только в продуктах на основе животного происхождения, таких как масло, печень трески, сыр чеддер, яйца и молоко.

Витамин С известный как аскорбиновая кислота не только очищает от свободных радикалов, но и помогает восстанавливать антиоксидантные свойства витамина Е.

Хорошие источники витамина С: цитрусовые, дыни, киви, манго, ягоды, болгарский перец, брокколи и шпинат.

Изотиоцианаты

Общая формула изотиоцианатов

Изотиоцианаты (горчичные масла) — органические соединения, содержащие функциональную группу группу —N=C=S, сернистые аналоги изоцианатов R—N=C=O[1].

Реакционная способность[ | ]

Изотиоцианаты, подобно изоцианатам, являются гетерокумуленами с электрофильным центром на атоме углерода и для них типичны реакции присоединения нуклеофилов:

R-N=C=S + NuH → {displaystyle o } R-NH-C(=S)Nu( Nu = OR, OAr, SH, SR, NH2, NR1R2, RNHNH2, RH=NNH2, CN )

При взаимодействии изотиоцианатов со спиртами и фенолами образуются тиокарбаматы, с тиолами — дитиокарбаматы, с аминами — N,N'-дизамещенные тиомочевины, с гидразинами — тиосемикарбазиды, с и гидразонами альдегидов — .

При взаимодействии с C-нуклеофилами изотиоцианаты образуют вторичные амиды, такое присоединение протекает как при взаимодействии изотиоцианатов с карбанионами (реактивы Гриньяра, карбанионы β-дикарбонильных соединений и т.п.):

R-N=C=S + R1MgX → {displaystyle o } R-NH-C(=S)R1 ,

так и в условиях реакции фриделя-Крафтса:

R-N=C=S + ArH → {displaystyle o } R-NH-C(=S)Ar

Изотиоцианаты присоединяются к карбоновым и тиокарбоновым кислотам, от образующихся нестабильных промежуточных соединений затем отщепляется сероуглерод или сероокись углерода, что также ведет к образованию вторичных амидов:

R-N=C=S + R1COXH → {displaystyle o } R-NH-C(=S)XCOR1R-NH-C(=S)XCOR1 → {displaystyle o } R-NHCOR1 + CSX( X = O, S )

Изотиоцианаты восстанавливаются боргидридом натрия до вторичных тиоформамидов RNHC(S)H, алюмогидридом лития — до соответствующих метиламинов RNHCH3, цинком в соляной кислоте — до первичных аминов RNH2.

Под действием оксида ртути изотиоцианаты образуют изоцианаты:

R-N=C=S + HgO → {displaystyle o } R-N=C=O + HgS

Синтез[ | ]

Большинство синтезов изотиоцианатов исходят из первичных аминов и сероуглерода.

Одним из наиболее распространенных лабораторных методов синтеза является образование дитиокарбаматов при взаимодействии первичных аминов с сероуглеродом в присутствии оснований и дальнейшим разложении дитиокарбаматов под действием различных агентов, например, солей тяжелых металлов (например, нитрата свинца[2]:

хлоркарбонатов (например, этилхлоркарбоната[3]) или фосгена:

RNHC(=S)S- + COCl2 → {displaystyle o } RNHC(=S)SCOCl + Cl-RNHC(=S)SCOCl → {displaystyle o } R-N=C=S + COS + HCl

либо гипохлоритов:

RNHC(=S)S-H+ 4 NaClO + 2 NaOH → {displaystyle o } R-N=C=S + Na2SO4 + 4 NaCl + H2O

Другим широко применяемым методом синтеза изотиоцианатов является взаимодействие первичных аминов с тиофосгеном[4] (получаемым, в свою очередь, хлорированием сероуглерода):

R-NH2 + CSCl2 → {displaystyle o } R-NHС(=S)Cl + HClR-NHС(=S)Cl → {displaystyle o } R-N=C=S + HCl

Изотиоцианаты могут также быть синтезированы отщеплением аминов от N,N'-дизамещенных тиомочевин при обработке фосфорным ангидридом или сильными кислотами:

RNHCSNHR + H+ → {displaystyle o } R-N=C=S + RNH3+

Нахождение в природе и биологическая активность[ | ]

Изотиоцианаты встречаются в различных растениях, образуясь в них при гидролизе S-гликозидов — , катализируемом ферментом мирозиназой:

В растениях семейства капустных — различных сортах капусты, хрене, семенах черной горчицы — содержится гликозилат синигрин (R = -CH2CH=CH2), образующий при гидролизе аллилизотиоцианат, обуславливающий жгучий вкус горчицы и хрена.

Некоторые изотиоцианаты растительного происхождения являются биологически активными соединениями. Так, например, сульфорафан, в экспериментальных моделях проявляет широкий спектр активности — включая антибактериальную[5], противораковую и радиосенсибилизирующую[6].

Примечания[ | ]

1. ↑ isothiocyanates // IUPAC Gold Book
2. ↑ F. B. Dains, R. Q. Brewster, C. P. Olander. Phenyl isothiocyanate // Журнал . — 1941. — Вып. 1. — С. 447.
3. ↑ Maurice L. Moore, Frank S. Crossley. Methyl isothiocyanate. Organic Syntheses, Coll. Vol. 3, p.599 (1955); Vol. 21, p.81 (1941).
4. ↑ G. Malcolm Dyson. p-Chlorophenyl isothiocyanate.

   No related posts.