Для чего флавоноиды нужны организму
Биофлавоноиды
Биофлавоноиды – это класс питательных веществ-антиоксидантов, которые иногда называют «витамин Р».
Общая характеристика
Усиливая полезные свойства витамина С, биофлавоноиды предотвращают распад аскорбинки в организме. Еще в 1935 году было доказано, что экстракт, полученный из цедры лимона, во много раз эффективнее против цинги, чем чистый витамин С. А уже в следующем году было обнаружено, что экстракт цитрина представляет собой смесь биофлавоноидов. Сегодня многие исследователи и врачи считают, что потребление этих веществ полезно для кровеносных сосудов и в качестве средства против кардиологических болезней.
Существуют более 6 тысяч природных флавоноидов, к которым применяют разные классификации.
Наиболее распространенные виды этого вещества это изофлавоноиды, флавоны и флавонолы.
Согласно другой классификации, различают 4 категории вещества: проантоцианидины (содержатся во многих растениях, в красном вине, семенах винограда, коре приморской сосны; на человеческий организм влияют многофункционально), кверцетин (наиболее активные, служат основой для других флавоноидов, полезны при воспалениях и аллергиях), цитрусовые биофлавоноиды (включают рутин, кверцитрин, гесперидин, нарингин; используется в лечении сосудов), полифенолы зеленого чая (антираковое средство).
Представители разных типов немного отличаются своей структурой, но основные свойства – общие для всех веществ. Все биофлавоноиды обычно играют роль антиканцерогенных веществ, регулируют гормональный фон, а также укрепляют костную ткань.
Чем полезны?
В своем естественном состоянии биофлавоноиды, как правило, идут в паре с аскорбиновой кислотой. И во время взаимодействия оба вещества усиливают свойства друг друга. При приеме пищевых добавок, важно учитывать это. Кроме того, биофлавоноиды полезны для человека как антиоксиданты, противовирусные и противовоспалительные средства.
Биофлавоноиды в высокой концентрации содержатся в кожуре цитрусовых, в шиповнике и черной смородине. В альтернативной медицине эти вещества применяют как средство для укрепления иммунитета, в качестве усилителя действия аскорбиновой кислоты, а также для лечения вирусов, аллергий и различных воспалительных заболеваний.
Другие преимущества биофлавоноидов:
Представители группы
Рутин
Лечит хроническую венозную недостаточность, глаукому, сенную лихорадку, геморрой, варикозное расширение вен, нарушения кровообращения, герпес, цирроз печени, стрессы, катаракту. Полезен при ревматологических заболеваниях, таких как подагра, артрит, системная красная волчанка, спондилит.
Содержится в абрикосах, гречке, черносливе, плодах шиповника, белой части кожуры цитрусовых, сменах из зеленого перца.
Антоцианы, проантоцианидины
Эффективны для лечения глазных заболеваний, таких как катаракта, ночная слепота, диабетическая ретинопатия, дистрофия желтого пятна. Также полезны для укрепления стенок сосудов, что помогает предотвратить кровоподтеки, варикозное расширение вен, геморрой. Эти биофлавоноиды полезны для профилактики остеопороза, поскольку стабилизируют количество коллагена – протеина, важного для здоровья костной ткани. Также предотвращают рост холестерина в крови, развитие кардиологических болезней и инсультов. Антоцианы и проантоцианидины также действуют как сосудорасширяющие вещества, предотвращающие образование тромбов. Интересно, что проантоцианидины способны проникать через гематоэнцефалический барьер, чтоб защищать клетки мозга от свободных радикалов и инфекционных заболеваний.
Содержатся в чернике, клюкве, черном и зеленом чае, малине, винограде, баклажанах, красной капусте, бузине, красном вине.
Гесперидин
Полезен для женщин в период менопаузы, а также эффективен в борьбе с вирусами, вызывающими герпес, грипп и некоторые респираторные заболевания. Помогает бороться с аллергическими реакциями, отеками в ногах. Дефицит вещества в организме проявляется хрупкостью сосудов, болью в руках и ногах, судорогами ног по ночам.
Содержится в мякоти и кожуре цитрусовых фруктов.
Эллаговая кислота
Входит в число противораковых веществ, в частности благодаря способности нейтрализовать действие канцерогенов. Снижает негативное воздействие некоторых вредных веществ, содержащихся в табачном дыме, а также в обработанных мясных продуктах. Уменьшает влияние на организм афлатоксинов (канцерогенов), которые могут вызвать серьезные болезни печени и рак.
Содержится в клубнике, винограде, яблоках, клюкве, ежевике, грецких орехах.
Кверцетин
Антигистаминное вещество, уменьшающее проявления воспалений, сенной лихорадки, аллергий, бурсита, подагры, артрита и астмы. Важен для детоксикации печени и укрепления кровеносных сосудов, полезен для лечения атеросклероза и снижения холестерина. Есть мнение, что кверцетин снижает риск развития злокачественных образований и останавливает размножение вредных для организма бактерий. Эффективен в лечении осложнений сахарного диабета, связанных с функционированием почек, нервной системы и глаз.
Содержится в зеленом чае, луковой чешуе, разных видах капусты, зеленой фасоли, помидорах, картофеле, салате, клубнике, вишнях, винограде и других продуктах.
Катехины и дубильные вещества
Помогают в процессе очищения печени, укрепляют сосуды, снижают проявления воспалительных реакций. Также принадлежат к веществам, ингибирующим рост онкоклеток. Предотвращают разрушение коллагена. Могут быть полезны для лечения гепатитов и артритов.
Содержатся в зеленом и черном чае.
Кемпферол
Этот натуральный флавоноид способствует быстрому и эффективному очищению печени, укрепляет сосудистую систему. Известен, как средство против раковых опухолей.
Содержится в землянике, луке-порее, капусте, брокколи, редисе, свекле.
Нарингин
Замедляет прогрессирование болезней сердца и офтальмологических проблем, появившихся на фоне сахарного диабета. Мощный антикоагулянт, поддерживающий здоровье и тонус артерий. Является веществом, важным для предотвращения инсультов, сердечных приступов, слепоты на фоне диабета.
Содержится в грейпфрутах (придает горьковатый привкус фрукту).
Генистеин
Известный флавоноид-регулятор эстрогенов. Есть мнение, что это вещество способно останавливать развитие онкологических болезней на разных стадиях. Защищает сердечно-сосудистую систему. Полезен для поддержания мужского здоровья, а также необходим женщинам в период менопаузы.
Содержится в сое и продуктах из нее.
Что важно знать о биофлавоноидах
Сегодня, в эпоху чрезвычайной популярности БАДов и всяческих «натуральных» лекарств, повысилась и популярность биофлавоноидов, в частности в составе лекарственных трав. Меж тем, покупая лекарственное средство такого типа, важно знать, где были собраны растения, насколько экологически чистыми они являются, и не содержит ли препарат вредных примесей.
Кроме того, «откуда растут ноги» у витамина Р, важно знать и то, кому и когда он может быть необходим. А причин для витаминотерапии может быть несколько. В том числе, это язвы желудка и проблемы сосудов, разного рода физические травмы и эмоциональные расстройства. Помимо этого, «подсесть» на биофлавоноиды желательно и в холодные сезоны, когда организм больше всего нуждается в полезных веществах и поддержке для иммунитета. Появилась слабость непонятного происхождения, болят суставы, появились кровоподтеки на коже (преимущественно в зоне роста волосков) – верный признак гиповитаминоза Р.
Применение: суточные нормы и рекомендации
Биофлавоноиды в больших количествах содержатся во многих фруктах. Особенно высокая концентрация вещества найдена в свежих продуктах растительного происхождения, а также фруктовых фрешах.
Хотя оптимальная суточная норма потребления биофлавоноидов не определена. Некоторые специалисты советуют обогащать свое ежедневное меню этим полезным веществом в количестве 2000-6000 мг. Но в этом случае в качестве источника брать исключительно цитрусовые фрукты, поскольку они обладают очень низкой токсичностью. Суточная норма биофлавоноидов, полученных из полифенолов зеленого чая, не должна превышать 300-400 мг, из кверцетина – 200-400 мг. Проантоцианиды в профилактических целях принимают по 50 мг ежедневно (например, из экстракта виноградных косточек), а терапевтическая норма составляет 150-300 мг в день.
Меж тем, желательно помнить, что некоторые биофлавоноиды, в частности из грейпфрутового сока, могут влиять на биологическую активность некоторых медпрепаратов. По этой причине принимая натуральные антиоксиданты и медикаменты, важно проконсультироваться с врачом о допустимости такой комбинации. Если же такой возможности нет, то необходимо придерживаться инструкции по применению и не превышать рекомендованные дозы. Все препараты на основе биофлавоноидов важно запивать большим количеством чистой воды. Хранить вещество лучше при комнатной температуре, в месте, защищенном от прямых солнечных лучей и влаги.
Исследователи говорят, что это вещество не токсично и не принесет вреда даже в высоких дозах. Биофлавоноиды легко растворяются в воде, а излишки выводятся из организма с мочой. Меж тем, не рекомендуют принимать чересчур большие порции биофлавоноидов беременным. Есть мнение, что детская лейкемия может быть вызвана высокой концентрацией биофлавоноидов у матери. Также в некоторых случаях передозировка веществом может вызвать аллергические реакции в виде крапивницы, затрудненного дыхания, отека лица, губ, языка или горла.
Источники биофлавоноидов
Биофлавоноиды в высокой концентрации содержатся в мякоти и кожуре цитрусовых и других фруктов, в которых есть витамин С. Представлены также в некоторых видах овощей (соя, корнеплоды). Другие источники – чай, семена льна, цельное зерно.
Биофлавоноиды – ингредиенты многих лекарственных препаратов, растительного происхождения. В частности, в большом количестве содержатся в пиретруме, пижме, гинкго билобе, корне солодки, эхинацеи, зверобое.
Свежие фрукты и овощи – это, как правило, лучший выбор для получения большого количества биофлавоноидов. Меж тем, важно знать, что после термической обработки большая часть полезных элементов теряется.
Больше всего биофлавоноидов содержат:
И еще. Важно помнить, что самая большая концентрация витамина Р сосредотачивается в кожуре фруктов и ягод. Исключение – фрукты с окрашенной мякотью. А по цвету можно понять, какой вид флавоноида содержится в продукте. Итак, красный, фиолетовый, синий цвета – это антоциан, желтый, оранжевый – флавоны, халконы, флавонолы, ауроны.
Биофлавоноиды, как и большинство других питательных веществ, помогают сохранять волосы и ногти здоровыми, а кожу подтянутой и гладкой. Полезное влияние этих веществ ощущает на себе весь организм. И плюс в том, что найти продукты, богатые витамином Р, не составит проблемы – они повсюду, буквально у нас под ногами, так как большинство растений – это превосходные источники флавоноидов.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Флавоноиды: зачем они нам нужны?
Когда мы говорим о пользе овощей, фруктов или ягод, обычно имеем в виду витамины и минералы. Однако есть еще одна важная для организма группа веществ – флавоноиды.
Это растительные пигменты, которым мы обязаны яркой окраской плодов. Так, антоцианы дают красный, синий, фиолетовый цвет, а флавоны, флавонолы, ауроны, халконы – желтый и оранжевый.
Флавоноиды участвуют во многих процессах, протекающих в организме, – оказывают антиоксидантное действие, снижают свертываемость крови, уменьшают ломкость и проницаемость капилляров, улучшают обменные процессы.
Когда нужны растительные флавоноиды:
Известно более 6500 разновидностей биофлавоноидов. Вот несколько самых известных:
Кверцетин – пожалуй, самый мощный среди биофлавоноидов антиоксидант. А еще он предотвращает образование атеросклеротических бляшек и тем самым способствует профилактике и лечению сердечно-сосудистых заболеваний. В последнее время появились рекомендации по использованию кверцетина вместе с цинком для лечения пациентов с COVID-19. Максимальная концентрация этого вещества – в красном луке. Также кверцетин содержится в яблоках, томатах, брокколи, болгарском перце, красном винограде, темной вишне, бруснике, малине.
Его основная задача – укрепление стенок кровеносных сосудов. Регулярное поступление антоциана улучшает зрение и повышает работоспособность мозга, препятствует развитию инсульта. Наиболее доступный источник антоциана – черника. Врачи советуют съедать хотя бы по полстакана в день. Зимой можно есть замороженную ягоду.
Полифенол помогает при лечении различных воспалительных заболеваний. Лучший источник этого вещества – зеленый чай. Благодаря антибактериальным свойствам полифенолов зеленый чай хорошо не только пить, но и полоскать им рот и горло. Полифенол также укрепляет сердце и сосуды. Исследование показало, что люди, выпивающие несколько чашек зеленого чая в день, значительно снижают риск возникновения инсульта и инфаркта.
Другое название этого растительного флавоноида – витамин Р. Рутин содержат все цитрусовые (апельсины, мандарины, лимоны), особенно с внутренней стороны кожуры и в междольковой части, все сорта вишни, винограда, слив, яблок и абрикосов. Витамин P борется с ломкостью сосудов, не допускает проникновение в организм вирусов и бактерий, выводит тяжелые металлы и токсины. Хорош для укрепления иммунитета и замедления процессов старения.
Ранее господствовало убеждение, что биодоступность флавоноидов из растительной пищи крайне мала: считалось, что в кишечнике всасываются только флавоноиды в свободной форме (без остатка сахара), которые в природе встречаются относительно редко. Однако последующие исследования флавоноидов показали, что их биодоступность зависит от источника и намного выше, чем предполагали ранее. Так, кверцетин из лука и из чая абсорбируется в кишечнике намного лучше, чем чистый кверцетин (агликон). Для того чтобы биофлавоноиды усваивались еще лучше, нужно выпивать достаточное количество чистой воды каждый день.
Флавоноиды: зачем они нам нужны?
Обычно мы оцениваем продукт с точки зрения содержания в нем витаминов и минералов. Но существует группа веществ, которые менее известны, но куда более важны для нас как антиоксиданты или регуляторы ферментов. Это флавоноиды, которые можно получить только из растительной пищи: ягод, фруктов, овощей, трав.
Когда нам нужны растительные флавоноиды?
Ученым известно более 6500 разновидностей биофлавоноидов. Но самые важные и полезные найти очень легко.
Антоциан
Его основная задача – укрепление стенок кровеносных сосудов. А основной признак нехватки: синячки, которые появляются на коже даже от незначительного воздействия. Сосуды головного мозга и глаз – тоже в его ведении. Регулярное поступление антоциана улучшает зрение и повышает работоспособность мозга, препятствует развитию инсульта.
Наиболее богатый и доступный источник антиоциана – черника. Врачи советуют съедать этой ягоды хотя бы полстакана в день. А зимой можно есть замороженную.
Полифенол
Самый богатый источник – зеленый чай. Полифенол также укрепляет сердце и сосуды. Подсчитано, что люди, выпивающие 4 и больше чашек зеленого чая в день, снижают риск инсульта на 75% и вполовину уменьшают риск сердечного приступа.
Кверцетин
Больше всего их содержится в луке, причем в красном, а не белом.Одна луковица в день способна на несколько часов резко повысить уровень кверцетина в организме. Особенно это необходимо аллергикам и тем, кто страдает от хронических воспалительных заболеваний. Кверцетин – пожалуй, самый мощный среди биофлавоноидов антиоксидант, он активно противодействует раковым клеткам. А еще он предотвращает образование атеросклеротических бляшек и тем самым способствует профилактике и лечению сердечно-сосудистых заболеваний. Не нравится лук? Найдите кверцетин в яблоках, помидорах, брокколи, болгарском перце, бобов, красном вине.
Рутин
Витамин P борется с ломкостью сосудов, не допускает проникновение в организм вирусов и бактерий, выводит тяжелые металлы и токсины. Как средство для повышения иммунитета и предотвращение раннего старения он незаменим. При помощи рутина можно избавиться от аллергических состояний, снять болевой синдром, предупредить развитие и «несерьезного» геморроя, и таких страшных заболеваний, как инфаркт и инсульт.
Что поможет им усвоиться?
Биофлавоноиды в организме человека не образуются, они могут только поступать извне. В аптеках можно найти их в таблетках, но дело в том, что лучше всего эти вещества действуют в совокупности с себе подобными. Такой оптимальный баланс может обеспечить только природа: в каком-нибудь помидоре или зубчике чеснока полезные флавоноиды содержатся в том количестве и в той пропорции, которая усваивается и помогает лучше всего. А значит, и получать их лучше из натуральных продуктов, особенно – в самый сезон.
Чтобы сохранить весь комплекс полезных веществ, фрукты, овощи и ягоды лучше не подвергать тепловой обработке. Некоторые флавоноиды не переносят и замораживания.
Для того, чтобы биофлавоноиды хорошо усваивались, нужно выпивать достаточное количество воды – в день не менее 1,5 литров.
Чемпион по содержанию растительных флавоноидов – чеснок. В нем их по меньшей мере 30 разных! Регулярное употребление чеснока предотвращает развитие болезней сердца, появление новообразований, успешно лечит простуды и инфекционные заболевания, повышает иммунитет, снижает уровень «плохого» холестерина, регулирует давление.
Растительные флавоноиды — зачем нужны и в чем содержатся
Вы можете ответить на вопрос, что общего у баклажана, апельсина, лука, красного вина и сосновой коры? Положительное воздействие на организм человека различных овощей, фруктов и некоторых растений известно уже довольно давно. Проведённые исследования показали, что лечебными свойствами обладают содержащиеся в растениях и играющее огромную роль в их жизнедеятельности вещества — растительные флавоноиды.
Что такое растительные флавоноиды?
Флавоноидами называют класс веществ растительного происхождения, которые при попадании в организм человека с пищей активируют работу ферментов.
Флавоноиды довольно широко распространены в фармакологии и медицине.
В настоящий момент времени известно больше 4000 флавоноидов, однако есть предположения, что в природе их гораздо больше. Именно флавоноидам овощи и фрукты обязаны своими расцветками. Также большое количество этих веществ содержится в бобовых и орехах.
Как показали исследования, флавоноиды обладают сильнейшими антиоксидантными свойствами. Некоторые из этих веществ считаются эффективнее витаминов С и Е. Но на предмет влияния на здоровье человека до конца изучено всего несколько флавоноидов.
Классификация флавоноидов
Все флавоноиды можно разделить по химическому составу на следующие группы:
Пожалуй, наиболее изученным флавоноидом на настоящий момент считается рутин, который также носит название витамин Р. Рутин обладает ярко выраженными сосудоукрепляющими свойствами, поэтому его часто используют в производстве лекарственных препаратов.
Примерно такую же известность получил другой флавоноид — кверцетин. Учёные установили, что он часто является составной частью других флавоноидов.
Для чего нужны растительные флавоноиды?
Спектр действия флавоноидов на организм человека очень широк.
Флавоноиды обладают следующими положительными эффектами:
Польза для человека от употребления флавоноидов очевидна. Они оказывают положительное влияние практически на все функции организма, при этом не имеют побочных эффектов.
Зная о полезных свойствах флавоноидов и употребляя в пищу продукты с высоким их содержанием, мы можем оказать помощь своему организму. Но нужно помнить, что растительные флавоноиды не могут использоваться как основное лекарственное средство, они применяются при комплексном лечении. Также не стоит забывать о том, что натуральные флавоноиды, содержащиеся в продуктах растительного происхождения, лучше усваиваются организмом и, как следствие, эффект от их употребления более выражен в сравнении с синтетическими препаратами. Но существуют растительные препараты, в которых использованы именно натуральные флавоноиды, например: «Апитонус П», «Дигидрокверцетин Плюс», «Леветон П», «Элтон П», «Элтон Форте».
В каких продуктах содержатся флавоноиды?
Так как пользу овощей и фруктов никто не отменял, приведём небольшой список продуктов, наиболее богатых флавоноидами: какао, чай (в особенности зелёный), красное вино и виноград, яблоки, персики, груши, сливы, черника, голубика, малина, боярышник, смородина (чёрная и красная), барбарис, апельсины, грейпфрут, мандарин, лимон и лайм, морковь, капуста, баклажаны, свёкла, красная фасоль, соевые бобы и др. Наибольшее количество флавоноидов содержится в овощах и фруктах, имеющих красный, фиолетовый и бордовый цвета. Употребление растительной пищи: фруктов, овощей, зелени, богатых флавоноидами, будет не просто полезно для вашего здоровья, но и подарит вам энергию, вы сможете почувствовать себя более здоровым, бодрым и молодым человеком.
Флавоноиды глазами фармаколога. Антиоксидантная и противовоспалительная активность
Полный текст
Аннотация
Обзор литературы посвящен рассмотрению механизмов антиоксидантного и противовоспалительного действия флавоноидов. При обсуждении антиоксидантного эффекта подробно рассмотрены механизмы скавенирования реактивных форм кислорода, хелатирования переходных металлов, активации антиоксидантных ферментов. В рассмотрении противовоспалительного действия акцент сделан на воздействии флавоноидов на активность факторов и путей транскрипции, участвующих в формировании воспалительной реакции.
Ключевые слова
Полный текст
Интерес к флавоноидам как к антиоксидантным средствам возник в середине 90-х гг. и в значительной степени был обусловлен появлением такого пищевого феномена, как «французский парадокс», который позднее был распространен и на народы других средиземноморских стран [22]. Целый ряд эпидемиологических исследований показал, что у жителей этих стран, несмотря на потребление жирной пищи, зачастую невысокую физическую активность и распространенность курения, особенности питания прямо коррелируют с относительно невысоким процентом сердечно-сосудистых заболеваний и высокой продолжительностью жизни. Изучение диеты людей, населяющих эти страны, показало наличие в их рационе значительного количества разнообразных флавоноидных соединений, главным образом в овощах, фруктах, винограде и красном вине [29, 34, 50, 51, 70, 74]. В последние годы появились основания говорить об аналогичном «азиатском парадоксе», характерном для народов, населяющих Японию и другие страны Юго-Восточной Азии, который обусловлен потреблением рыбы и морепродуктов, а также ряда пищевых продуктов растительного происхождения, в первую очередь сои [66, 87]. При этом принято считать, что наибольшую роль в многообразном влиянии флавоноидов на организм человека играют их антиоксидантные свойства.
Многочисленные исследования, проведенные в основном in vitro, показывают, что флавоноиды могут быть отнесены к неферментным антиоксидантам, способным прямо или косвенно ослаблять или предупреждать клеточные повреждения, вызываемые свободными радикалами [70]. По предложению авторов цитированной работы, флавоноиды могут осуществлять свой антиоксидантный эффект с помощью следующих механизмов:
Не отвергая всех перечисленных выше возможностей, остановимся, по нашему мнению, на основных.
Способность ряда флавоноидов «гасить» РФК связана с особенностями их химического строения и обусловлена необходимостью либо отдавать атом водорода, либо выступать в качестве доноров электрона. В результате этих реакций происходит нейтрализация биологической активности свободных радикалов. Сами же антиоксиданты, отдав атом водорода или электрон, приобретают радикальные свойства. Правда, образовавшиеся при этом радикальные молекулы значительно более стабильны в сравнении с нейтрализуемыми радикалами, что делает их взаимодействие с субстратом маловероятным [8, 56, 57]. Высказывается и иная точка зрения, согласно которой образующийся промежуточный феноксильный радикал не стабилен, и одной из особенностей этого соединения является способность к делокализации неспаренного электрона, то есть к его перемещению в ароматическое кольцо с образованием ряда резонансных структур. Так что образовавшийся радикал может реагировать с другими свободными радикалами [1]. Не исключено, что это обусловливает возникновение у ряда флавоноидов прооксидантных свойств. Существует мнение, согласно которому большое значение имеет механизм отдачи водорода, поскольку процесс переноса электрона требует привлечения более высокой энергии [59]. При этом способность скавенировать свободные радикалы во многом определяется количеством гидроксильных групп и их расположением в молекуле флавоноида. Учитывая изложенное, отметим, что принятый сегодня консенсус относительно связывания флавоноидами свободных радикалов впервые в виде гипотезы был предложен W. Bors et al. еще в 1990 г. [17] и впоследствии поддержан многими исследователями [20, 52, 54, 69, 70]. Выдвинутая гипотеза включает три основных момента, представленных на рис. 1.
Рис. 1. Основные мишени в молекуле флавоноидов, обеспечивающие связывание свободных радикалов, на примере химической структуры кверцетина (модификация J.B. Bubols et al., 2013)
Из рис. 1 следует следующее.
В экспериментах in vitro установлено, что именно те флавоноиды, которые обладают всеми отмеченными особенностями химической структуры, отличаются наибольшей способностью гасить свободные радикалы. К таким полифенолам относятся флавонолы кверцетин и мирицетин, а также флаван-3-олы эпикатехина галлат, эпигаллокатехин и особенно эпигаллокатехина галлат. При этом значительное участие в усилении антирадикальной активности принимает гидроксильная группа в положении 3, которая придает дополнительную активность флавонолам и флаван-3-олам [8].
В то же время можно считать установленным, что антиоксидантная активность присуща агликонам, но не гликозилированным или конъюгированным дериватам флавоноидов. По-видимому, такое различие обусловлено тем, что в процессе гликозилирования, глюкуронизации, сульфатирования и метилирования происходит замещение гидроксильных групп у ароматических колец, ответственных за взаимодействие со свободными радикалами, что, вероятно, снижает антиоксидантную активность [75].
Большое значение в механизме антиоксидантного действия флавоноидов имеет хелатирование металлов переменной валентности. Флавоноиды легко связывают ионы таких переходных металлов, как железо и медь, которые, инициируя перекисное окисление, способствуют образованию свободных радикалов. По мнению многих исследователей, хелатирование металлов является наиболее эффективным путем подавления процессов перекисного окисления флавоноидами [8].
Хорошо известно, что генерация супероксидного радикала происходит под влиянием металлсодержащих NАD(P)Н-зависимых оксидаз и цитоплазматической ксантиноксидазы, локализованных во многих клетках. При этом кислород может превращаться в супероксидный радикал по уравнению:
О2 + Fe2+ или Cu+ → + Fe3+ или Cu2+
Образовавшийся супероксидный радикал быстро дисмутирует с образованием перекиси водорода H2O2, которая, не будучи свободным радикалом, быстро превращается в самый реактивный из оксирадикалов — гидроксильный радикал HO· в соответствии с известной реакцией Фентона:
Fe2+ или Cu+ + H2O2 → Fe3+ или Cu2+ + OH‾ + HO·
Исходным материалом для этой же реакции служит избыток железа, превышающий количество Fe3+, находящееся в связанном состоянии с трансферрином, протеином, транспортирующим железо [39]. Кроме того, супероксидный радикал обеспечивает высвобождение Fe2+из ферритина и содержащих кластеры железо-сера дегидратаз путем редуцирования Fe3+, а также способен редуцировать железо или медь в реакции:
+ Fe3+ или Cu2+ → O2 + Fe2+ или Cu+,
поставляя редуцированные ионы переходных металлов для реагирования с H2O2 [20, 67].
Индуцируемый ионами переменной валентности оксидативный стресс ведет к массивному повреждению белков, липидов и особенно ядер клеток, где молекулы ДНК координатно связаны с различными переходными металлами. Это вызывает разделение нитей ДНК, повреждение нуклеотидов с последующей злокачественной трансформацией, генные мутации либо апоптоз. При этом наибольшее неблагоприятное воздействие производит инициируемое металлами образование гидроксильного радикала HO· [38, 40, 42, 64, 67, 68, 74].
Исходя из вышеизложенного, связывание переходных металлов, главным образом железа и меди, катализирующих образование свободных радикалов и за счет этого инициирующих оксидативный стресс, представляет собой важную антиоксидантную стратегию. Поэтому способность флавоноидов хелатировать металлы переменной валентности оказывается весьма важной.
Сегодня хорошо известно, что многие флавоноиды способны хелатировать переходные металлы, хотя этот механизм менее изучен, чем прямое скавенирование свободных радикалов. Несмотря на существенные различия в хелатирующей металлы активности, выявлен ряд общих молекулярных аспектов рассматриваемого эффекта [35, 67]. Интересно, что в этих реакциях задействованы те же компоненты химической структуры (главным образом катехольная структура кольца B), что и при скавенировании свободных радикалов (рис. 2).
Рис. 2. Предположительные мишени в молекуле флавоноидов для взаимодействия с металлами переменной валентности (по Procházková D. et al., 2011). М — переходный металл
В качестве доказательства приведенных закономерностей отметим, что при использовании циклической вольтметрии флавоноиды лютеолин и кверцетин, содержащие в молекуле катехольный фрагмент, оказались более мощными ингибиторами реакции Фентона, чем байцилеин и нарингенин, в структуре которых этот фрагмент отсутствует [26]. Ведущая роль в связывании железа катехольной группы у кольца B в сравнении с кольцом А была подтверждена и другими исследователями [14, 19, 43]. Роль гидроксилов в 3-м и 5-м положениях в комплексе с 4-оксогруппой в процессе хелатирования железа также была продемонстрирована в эксперименте [47]. Из изученных флавоноидов наибольшей способностью хелатировать металлы, по-видимому, обладает кверцетин. Это полифенольное соединение, как и его сульфоновые водорастворимые дериваты, оказалось способным образовывать комплексы не только с железом и медью, но и с другими металлами, в том числе с кадмием и хромом, что позволяет считать кверцетин не только антиоксидантом, но и потенциальным антидотом при интоксикации солями соответствующих металлов [27, 49, 70, 80]. Достаточно высокая антиоксидантная активность была обнаружена также при образовании металлокомплексов у рутина, катехина, нарингенина, морина и ряда других флавоноидов [8].
Другим механизмом, обеспечивающим благоприятное воздействие флавоноидов на течение оксидативного стресса, является повышение активности антиоксидантных ферментов, которые, как известно, представляют собой основной фактор защиты от электрофильных токсикантов. В многочисленных экспериментах in vitro показана способность этих растительных полифенолов активировать NАD(P)Н: хинон оксиредуктазу (NQO1), супероксиддисмутазу (SOD), каталазу (KAT), гемоксигеназу-1 (HO-1), а также три связанных с глутатионом фермента: глутатионпероксидазу (GPx), глутатионредуктазу (GR), глутатион-S-трансферазу (GST). Это обеспечивает наличие у флавоноидов непрямого антиоксидантного эффекта [41]. Такое действие было выявлено у представителей всех подклассов флавоноидов [35, 64, 135, 186]. Четкий антиоксидантный эффект в разнообразных клеточных культурах, экспрессирующих такие антиоксидантные ферменты, как GPx, GR, GST, SOD, KAT, был зафиксирован при использовании кверцетина, катехина, мирицетина, лютеолина, нарингенина, апигенина, тангеретина, генистеина, флавоноидов какао [18, 44, 46, 58, 63, 65].
Сегодня доминирует мнение, согласно которому стимуляция флавоноидами активности антиоксидантных ферментов обусловлена главным образом взаимодействием с таким транскрипционным фактором, как Nrf2. Редокс-чувствительная сигнальная система Keap1/Nrf2/ARE контролирует внутриклеточный гомеостаз через экспрессию генов иммунного ответа, апоптоза и клеточного цикла, обеспечивая участие в процессах воспаления, канцерогенеза и защиты от различных стрессовых воздействий, в том числе активных форм кислорода [2–6, 10, 12, 28, 33, 79, 84].
Через вовлечение этого сигнального пути происходит активация экспрессии генов антиоксидантных ферментов за счет взаимодействия транскрипционного фактора Nrf2 с цис-регуляторным антиоксидант-респонсивным элементом (ARE). Цистеиновые остатки, присутствующие в структуре Keap1, по-видимому, функционируют как редокс-сенсоры, а некоторые флавоноиды, возможно, могут химически модифицировать цистеиновые тиолы. Это облегчает диссоциацию Nrf2 от Keap1 и последующую его ядерную транслокацию [31, 41]. Попав в ядро, фактор Nrf2, как установлено, связывается с ARE в промоторном регионе многих генов, в том числе и кодирующих экспрессию антиоксидантных ферментов в некоторых типах клеток и тканей [5, 11, 15, 40, 62, 89]. В экспериментах на нокаутных по Nrf2 мышах была зафиксирована нарушенная индукция детоксицирующих ферментов и редокс-регулирующих протеинов [73].
В то же время нельзя не отметить, что одновременно многие флавоноиды обладают определенной прооксидантной активностью. Не исключено, что эта активность пропорциональна количеству гидроксильных групп в молекулах флавоноидов [23]. Именно наличие гидроксильных групп у ароматических колец, по-видимому, способствует повышенному образованию гидроксильного радикала из перекиси водорода через реакцию Фентона [70]. Кроме того, показано, что ряд флавоноидов способен редуцировать переходные металлы: Fe3+в Fe2+ и Cu2+ в Cu+, что, как известно, обеспечивает поставку редуцированных металлов для последующего взаимодействия с H2O2 [33, 68, 76]. Прооксидантные свойства были выявлены у байкалеина, эпигаллокатехина (EGC), эпигаллокатехина галлата (EGCG), кверцетина, морина, мирицетина, катехина и других флавоноидов [67, 71, 77, 88]. Интересно, что одни и те же флавоноиды могут проявлять как антиоксидантные, так и прооксидантные свойства, что, по-видимому, определяется используемой концентрацией и различными условиями окружающей среды [55, 67, 68, 70, 86, 88].
Как относиться к выявленным прооксидантным свойствам флавоноидов? Этот вопрос остается недостаточно изученным и весьма дискуссионным. При этом высказываемые мнения колеблются от необходимости относиться с осторожностью к использованию больших доз флавоноидов до довольно спокойного отношения к их прооксидантной активности [32, 53, 70]. Нельзя не отметить, что существует точка зрения, согласно которой небольшая степень оксидативного стресса, индуцируемая некоторыми флавоноидами, активирует антиоксидантную защиту организма путем стимулирования экспрессии антиоксидантных ферментов и таким образом усиливает процессы клеточной трансдукции и общей цитопротекции [7, 37, 70].
Противовоспалительное действие флавоноидов
Наряду с антиоксидантным действием противовоспалительная активность многих флавоноидов хорошо известна на протяжении многих лет. Более того, не вызывает сомнений, что отмеченные эффекты зачастую тесно связаны, поскольку имеют ряд общих патофизиологических механизмов [7]. В последние годы опубликован ряд серьезных монографий и статей обзорного характера, посвященных противовоспалительному действию флавоноидов [1, 8]. Поэтому, не углубляясь в детали, отметим лишь ряд существенных моментов, имеющих, на наш взгляд, большое значение, в контексте рассматриваемой проблемы.
NF-κB представляет собой гетеродимерный комплекс белков, которые находятся в цитоплазме и неактивны, будучи связанными со специфическим ингибиторным белком IκB. В условиях активации комплекса происходит фосфорилирование белка IκB с помощью специфических киназ IKK и последующей протеасомной деградации. Высвободившийся активный NF-κB поступает в ядро клетки, где связывается со специфической таргетной последовательностью ДНК, определяя процесс транскрипции контролируемых генов [2, 45, 86]. Сегодня ясно, что фактор NF-κB играет ключевую и многогранную роль в развитии воспалительной реакции. С одной стороны, будучи стимулированным рядом провоспалительных цитокинов, таких как TNF-α, ИЛ-6 и др., NF-κB активирует образование арахидоновой кислоты с последующим увеличением синтеза простагландинов, тромбоксанов, простациклинов и лейкотриенов — активных индукторов воспалительного процесса [8]. Следует подчеркнуть, что эффективность данного каскада обеспечивается активностью таких ферментов, как фосфолипаза А2, циклооксигеназа (ЦОГ) и липоксигеназа (ЛОГ), которые наряду с NF-κB служат многообещающими мишенями для действия флавоноидов. И действительно, показано, что целый ряд флавоноидов ингибирует указанные ферменты, нарушая образование эйкозаноидов и ослабляя тем самым развитие воспалительной реакции [1, 8, 25, 36, 52]. С другой стороны, установлено, что фактор транскрипции NF-κB таргетирует гены химокинов, цитокинов, иммунных рецепторов, молекул клеточной адгезии, инициирующие мощный провоспалительный эффект [81]. Поэтому способность флавоноидов ингибировать транскрипционный фактор NF-κB является одним из многообещающих подходов к объяснению механизма противовоспалительного действия этих растительных полифенолов.
Очевидно, нельзя не отметить и возможную роль в развитии воспаления уже упоминавшейся сигнальной системы Keap1/Nrf2/ARE, контролирующей состояние внутреннего гомеостаза посредством регулирования различных этапов клеточной пролиферации, дифференцировки и апоптоза [3, 9, 61]. Регуляторная роль указанной системы в отношении развития воспалительного процесса четко прослеживается в экспериментах на нокаутных по Nrf2 животных [6]. Не исключено, что противовоспалительное действие различных флавоноидов, в том числе флаванолов, флавонолов, изофлавонов, обусловлено активацией системы Keap/Nrf2/ARE [3, 79].
Подводя итоги обзора, отметим, что сегодня не вызывает сомнений благоприятное влияние пищевых флавоноидов на организм человека, обусловленное их высокой биологической активностью. В последние десятилетия установлено, что рассмотренными выше видами действия биологическая активность флавоноидов отнюдь не исчерпывается. Кроме антиоксидантного и противовоспалительного эффектов известны такие виды активности, как противоопухолевая, противоишемическая, антигипертензивная, противодиабетическая, противомикробная, противовирусная, антитромбогенная, эстрогенная, нейротропная и др. Это косвенно подтверждается огромным количеством эпидемиологических исследований, проведенных в последние годы. В то же время существует много проблем, препятствующих как целенаправленному клиническому применению флавоноидов, так и созданию на их основе индивидуальных высокоэффективных лекарственных препаратов. Первая из них определяется особенностями фармакокинетики флавоноидов. Подавляющее большинство выявленных видов фармакологической активности подтверждено в экспериментах in vitro, а достигнуть их адекватной концентрации в организме ввиду особенностей метаболизма удается далеко не всегда. К существенному же повышению дозировки большинство клиницистов относится с оправданной настороженностью по причине возможных и пока не установленных побочных эффектов. Кроме того, механизмы их фармакологического действия, учитывая современные подходы к требованиям доказательной медицины, нуждаются в дальнейшем углубленном комплексном изучении. И все же нам близок оптимистический взгляд на перспективу клинического применения флавоноидов, что, кроме выявленного многообразия биологической активности, обусловлено относительной дешевизной получения лекарственных препаратов и большой распространенностью этих пищевых полифенолов в окружающей нас, то есть близкой нам, природе.