Введение
Глава 1 Перекисное окисление липидов
1.1 Особенности перекисного окисления липидов
1.2 Биологическое значение перекисного окисления липидов
Глава 2 Влияние ряда витаминов и антиоксидантов на процесс пол
2.1 Классификация витаминов и антиоксидантов
2.2 Влияние витаминов
2.3 Влияние антиоксидантов
Заключение
Список использованных источников
Введение
Выявление закономерности и поиск механизма взаимодействия продуктов перекисного окисления липидов, с антиоксидантной системой организма, а так же подбор методов коррекции сдвига биохимических показателей является актуальной проблемой профилактической и клинической медицины. Универсальной реакцией любого организма на действие одного или группы вредных факторов является повышение энергообразования в клетках адаптивных систем. Известно, что истощенные запасы витаминов антиоксидантного действия и перекисных соединений начинают повреждать мембраны и рецепторный аппарат функционирующих и делящихся клеток [2].
Изучение процессов перекисного окисления липидов является отправной точкой для решения вопроса о целесообразности применения антиоксидантов в комплексе медикаментозной терапии при заболеваниях различного генеза. До настоящего времени не существует единого мнения о целесообразности применения антиоксидантов в клинической практике при различных патологических состояниях, сопровождающихся активацией процессов пероксидации [8, c. 109].
Проблема свободно радикальной патологии, важнейшей характеристикой которой является накопление токсических продуктов перекисного окисления липидов, имеет исключительно важное научное и практическое значение. Радикальные окислительные процессы являются значительным патогенетическим фактором многих заболеваний и патологических состояний. Одним из важных аспектов изучения патогенеза различных заболеваний является исследование состояния перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы. Нарушение стационарного состояния свободнорадикального окисления считается одним из универсальных, неспецифических показателей наличия повреждения и характерно для самых различных заболеваний: атеросклероз, стресс, неврозы, сахарный диабет, воспалительные процессы, аутоиммунные заболевания и др. [8, c. 109]
Цель работы: охарактеризовать влияние на процесс перекисного окисления липидов ряда витаминов и антиоксидантов.
Задачи:
1) Рассмотреть особенности перекисного окисления липидов.
2) Охарактеризовать биологическое значение перекисного окисления липидов.
3) Выявить классификацию витаминов и антиоксидантов.
4) Охарактеризовать влияние витаминов на ПОЛ.
5) Охарактеризовать влияние антиоксидантов на ПОЛ.
Глава 1 Перекисное окисление липидов
1.1 Особенности перекисного окисления липидов
Одним из важных процессов, связанных с клеткой и клеточными мембранами, является перекисное окисление липидов. Его течение регулируется специальными клеточными веществами – антиоксидантами. Образование перекисей липидов имеет цепной свободнорадикальный механизм [2].
Свободными радикалами называются частицы (атомы, молекулы), имеющие неспаренные электроны, отличающиеся высокой реакционной способностью (в норме концентрация свободных радикалов в тканях равна 10-6-10-8 моль/г ткани) [2].
Свободнорадикальное окисление нарушает структуру многих молекул. В белках окисляются некоторые аминокислоты. В результате разрушается структура белков, между ними образуются ковалентные «сшивки». Это активирует протеолитические ферменты в клетке, гидролизующие повреждённые белки. Активные формы кислорода легко нарушают и структуру ДНК. Неспецифическое связывание Fe2+ молекулой ДНК облегчает образование гидроксильных радикалов, которые разрушают структуру азотистых оснований. Наиболее подвержены действию активных форм кислорода жирные кис лоты, содержащие двойные связи, расположенные через СН2-группу. Именно от этой СН2-группы свободный радикал (инициатор окисления) легко отнимает электрон, превращая липид, содержащий эту кислоту, в свободный радикал [10, c. 231].
В процессе перекисного окисления липидов, происходящего в биологических мембранах, участвуют свободные радикалы ненасыщенных жирных кислот клеточных мембран. При его активации нарушаются барьерные, рецепторные и каталитические функции мембран. В настоящие время рассматриваются в основном три механизма повреждения мембран при усилении перекисного окисления липидов:
- появление гидрофильных гидроперекисных групп в полиненасыщенных жирных кислотах фосфолипидов, нарушающих гидрофобность липидного бислоя и вызывающих резкое возрастание пассивной проницаемости мембраны для ионов;
- возникновение в ходе липопереокисления диальдегидов (например, малонового), способных вызвать полимеризацию и агрегацию белков и липидов в мембране;
[...]
Глава 2 Влияние ряда витаминов и антиоксидантов на процесс пол
В регуляции перекисного окисления липидов и поддержании стабильности структуры и функций мембран большую роль играют качественные и количественные взаимоотношения составляющих единой системы перекисного окисления: прооксидантов – веществ, активирующих перекисное окисление, антиоксидантов – веществ, обрывающих этот процесс и активность ферментных систем обезвреживания пероксидов [9, c. 37].
2.1 Классификация витаминов и антиоксидантов
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, не синтезируемые (или синтезируемые в недостаточном количестве) в организме людей и большинства животных, поступающие с пищей и необходимые для каталитической активности ферментов, определяющих биохимические и физиологические процессы в живом организме.
Открытие витаминов как незаменимых нутриентов принадлежит российскому учёному Н.И. Лунину (1881), который экспериментально доказал, что для нормального существования животных кроме белков, жиров, минеральных солей и воды необходимы какие-то дополнительные добавки, которые содержаться в пище. По предложению К. Функа, который первым выделил из рисовых отрубей в кристаллическом виде вещество, которое лечит полиневрит («бери-бери»), эти составляющие пищевого сырья начали называть витаминами [7, c. 7].
В настоящее время известно около 20 витаминов, и все они обладают общими свойствами.
Общие свойства витаминов:
- они не синтезируются в организме человека и, следовательно, должны поступать с пищей;
- они не являются ни пластическим, ни энергетическим материалом, но обеспечивают нормальный метаболизм, т.е. пластические и энергетические процессы без них невозможны;
- обладают высокой биологической активностью, следовательно, потребность в них очень маленькая (измеряется миллиграммами);
- это соединения различной химической природы, но обязательно низкомолекулярные;
[...]
Заключение
В процессе перекисного окисления липидов, происходящего в биологических мембранах, участвуют свободные радикалы ненасыщенных жирных кислот клеточных мембран. При его активации нарушаются барьерные, рецепторные и каталитические функции мембран. ПОЛ – это многостадийный процесс, в совокупности представляющий собой цепную реакцию. В нем выделяют фазы инициации, продолжения, разветвления и обрыва цепи. При инициировании прооксидантами аллиловый водород образует углерод-центрированный липидный радикал; углеродный радикал имеет тенденцию стабилизироваться путем молекулярной перегруппировки с образованием сопряженного диена (этап 1). На этапе размножения липидный радикал быстро реагирует с кислородом с образованием липидного пероксидрадикала (этап 2), который выделяет водород из другой молекулы липида, образуя новый липидный радикал и гидропероксид липида (этап 3). В реакции прекращения антиоксиданты отдают атом водорода перекиснорадикальным частицам липидов, что приводит к образованию нерадикальных продуктов (стадия 4).
В нормальных физиологических условиях перекиси липидов принимают участие в синтезе биологически активных веществ: простагландинов, стероидных гормонов, выступая вместе с тем также в роли эффекторов некоторых ферментативных реакций. Низкий уровень перекисей в тканях в норме объясняется тем, что в них хорошо сбалансированы реакции образования и расходования пероксидов и окисление липидов протекает на определенном стационарном уровне. При развитии патологичеких состояний такой баланс нарушается, образующиеся перекиси накапливаются в тканях, что приводит к серьезным повреждениям биомембран. Продукты перекисного окисления, как первичные (коньюгированные диены, перекиси, кетоны), так и вторичные (эпоксиды, гликоальдегиды, малоновый диальдегид), обладают выраженным токсическим эффектом.
В регуляции перекисного окисления липидов и поддержании стабильности структуры и функций мембран большую роль играют качественные и количественные взаимоотношения составляющих единой системы перекисного окисления: прооксидантов – веществ, активирующих перекисное окисление, антиоксидантов – веществ, обрывающих этот процесс и активность ферментных систем обезвреживания пероксидов.
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, не синтезируемые (или синтезируемые в недостаточном количестве) в организме людей и большинства животных, поступающие с пищей и необходимые для каталитической активности ферментов, определяющих биохимические и физиологические процессы в живом организме.
[...]
1. Абдурахманова, З. Р. Перекисное окисление липидов // З.Р. Абдурахманова, Ж.Г. Исмаилова // Актуальные вопросы современной науки: теория, методология, практика, инноватика. Сборник научных статей по материалам X Международной научнопрактической конференции (3 февраля 2023 г., г. Уфа). В 2 ч. Ч.1 – Уфа: Изд. НИЦ Вестник науки, 2023. – C . 46-51.
2. Александрова, Э. Б. Процессы перекисного окисления липидов и показатели функции антиоксидантной системы организма при СВЧ-воздействии различной интенсивности (обзор) [Электронный ресурс] / Э. Б. Александрова // Вестник новых медицинских технологий – 2014 – № 1. – Режим доступа: http://medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2014-1/4871.pdf.
3. Биохимические функции витаминов. Классификация и номенклатура ферментов: учебное пособие / Е. В. Шахристова [и др.]. – Томск: Издательство СибГМУ, 2020. – 89 с.
4. Брещенко, Е. Е. Биологически активные вещества. Витамины, ферменты, гормоны: учебно-методическое пособие / Е. Е. Брещенко, К. И. Мелконян; под ред. проф. И. М. Быкова. – Краснодар, 2019. – 125 с.
5. Гаврилова, О. А. Особенности процесса перекисного окисления липидов в норме и при некоторых патологических состояниях у детей (обзор литературы) / О. А. Гаврилова // Acta Biomedica Scientifica. – 2017. – Том 2, № 4. – С. 15-22.
6. Геворгян, А. Ш. Перекисное окисление липидов в печени и легких животных при эхинококкозе / А. Ш. Геворгян // Российский паразитологический журнал. – 2012. – С. 74-79.
7. Евлаш, В. В. Химия витаминов: учебное пособие / В. В. Евлаш, Н. А. Отрошко, Т. О. Кузнецова. – Харьков: Харьковский государственный университет питания и торговли, 2014. – 155 с.
8. Каримов, Р. Проблемы перекисного окисления липидов в аспекте гепатопротекторов / Р. Каримов, А. Юнусов // In Library. – 2022. – № 22(4). – С. 109–117.
9. Кучук, Э. М. Обмен веществ в организме. (Обмен липидов). Часть III. Учебное пособие / Э. М. Кучук. – Бишкек: Кыргызско-Российский Славянский университет, 2000. – 68 с.
10. Маханов, Р. С. К вопросу изучения перекисного окисления липидов / Р. С. Маханов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2011. – С. 231-234.
11. Соловьева, Н. В. Динамика биохимических тестов в системе «перекисное окисление липидов – антирадикальная защита» крови и выдоха при респираторной патологии у детей / Н. В. Соловьева, Т. Л. Зенкова // Европейский журнал естественной истории. – 2018. – № 4. – С. 76-79.
12. Ayala, A. Lipid Peroxidation: Production, Metabolism, and Signaling Mechanisms of Malondialdehyde and 4-Hydroxy-2-Nonenal [Electronic resource] / A. Ayala, M. F. Muñoz, S. Argüelles // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. – 2014. – Access mode: https://www.hindawi.com/journals/omcl/2014/360438/.
13. Gaschler, M. M. Biochemical and Biophysical Research Communications / M. M. Gaschler, B. R. Stockwell // Lipid peroxidation in cell death. – 2017. – V. 482, № 3. – С. 419-425.
14. Gęgotek, A. Antioxidative and Anti-Inflammatory Activity of Ascorbic Acid [Electronic resource] / A. Gęgotek, E. Skrzydlewska // Antioxidants. – 2022. – 11(10). – P. 1993. . – Access mode: https://www.mdpi.com/2076-3921/11/10/1993.
15. Hanaa Ali Hassan Mostafa Abd El-Aal Lipid Peroxidation End-Products as a Key of Oxidative Stress: Effect of Antioxidant on Their Production and Transfer of Free Radicals[Electronic resource] / Hanaa Ali Hassan Mostafa Abd El-Aal. – 2012. – Access mode: https://www.intechopen.com/chapters/38468.
16. Janciauskiene, S. The beneficial effects of antioxidants in health and diseases / S. Janciauskiene // Chronic Obstr Pulm Dis. – 2020. – № 7(3). – Р. 182-202.
17. Nimse, S. B. Free radicals, natural antioxidants, and their reaction mechanisms / S. B. Nimse, D. Palb // RSC Adv. – 2015. – № 5. – Р. 27986-28006.
18. The effects of antioxidant vitamin supplementation on resistance exercise induced lipid peroxidation in trained and untrained participants [Electronic resource] / P. E Viitala [et al.]. – Access mode: https://lipidworld.biomedcentral.com/articles/10.1186/1476-511X-3-14.
19. Vijitha, P. K. Role of antioxidants in biological system", [Electronic resource] / P. K. Vijitha, K. Nizar // Pharm Projects and Review Articles. – 206. – Vol. 1. – P. 1764-1798. – Access mode: https://farmacists.blogspot.com/2009/05/role-of-antioxidants-in-biological.html.
20. Vitamins as Antioxidants / Ol. Ol. Sinbad [et al.] // Food Sci Nutr Res. – 2019. – № 2 (3). – P. 214-235.
