Антиоксиданты и окислительный стресс в питании

Окислительный стресс описывает дисбаланс между активными формами кислорода и способностью организма нейтрализовать их и восстановить вызванные повреждения. Пищевые антиоксиданты, включая определенные витамины и многие растительные соединения, могут взаимодействовать с этими активными формами, и взаимосвязь между потреблением антиоксидантов, окислительным стрессом и здоровьем является повторяющейся темой в науке о питании.

Definition

Антиоксидант — это вещество, которое при относительно низкой концентрации замедляет, предотвращает или устраняет окислительное повреждение целевой молекулы; окислительный стресс — это нарушение баланса между производством активных форм кислорода и антиоксидантной защитой в пользу первых, потенциально вызывающее молекулярные повреждения.

Scope

Эта тема охватывает, что такое окислительный стресс, эндогенные и пищевые антиоксидантные защитные механизмы, которые ему противодействуют, и как исследования в области питания изучали потребление и добавление антиоксидантов. Это справочный материал, который объясняет концепции и обобщает данные, включая предостерегающие результаты испытаний антиоксидантных добавок; он не рекомендует антиоксидантные добавки или дозы для отдельных лиц.

Core questions

• Что такое окислительный стресс и как он возникает?
• Какие пищевые и эндогенные антиоксиданты противодействуют активным формам кислорода?
• Являются ли активные формы кислорода исключительно вредными или они также выполняют физиологические функции?
• Что было получено из испытаний антиоксидантных добавок?

Key concepts

• Активные формы кислорода
• Окислительный стресс
• Пищевые антиоксиданты
• Эндогенные антиоксидантные защитные механизмы
• Перекисное окисление липидов
• Редокс-сигнализация
• Применение антиоксидантных добавок

Mechanisms

Активные формы кислорода постоянно образуются в процессе нормального метаболизма и под воздействием внешних факторов, и в высоких концентрациях они могут повреждать липиды, белки и ДНК, при этом перекисное окисление липидов является классическим и измеримым примером. Организм защищает себя с помощью эндогенных ферментативных систем и антиоксидантов, получаемых из пищи, которые могут улавливать или гасить активные формы. Важно отметить, что активные формы кислорода являются не только повреждающими агентами, но и действуют как физиологические сигнальные молекулы, поэтому целью является сбалансированная окислительно-восстановительная регуляция, а не максимальное подавление, что помогает объяснить, почему их ослабление с помощью высоких доз добавок не всегда приносит однозначную пользу.

Clinical relevance

Окислительный стресс участвует в биологии многих хронических состояний, а диеты, богатые антиоксидантами, связаны с благоприятными исходами, что исторически стимулировало интерес к антиоксидантным добавкам. Эта статья описывает основные концепции и данные исследований в качестве справочного материала; она не предоставляет индивидуальных советов и, в соответствии с имеющимися данными, не одобряет применение антиоксидантных добавок.

Epidemiology

Популяции, потребляющие диеты, богатые фруктами и овощами, а следовательно, и антиоксидантными соединениями, как правило, демонстрируют более низкие показатели нескольких хронических заболеваний в обсервационных исследованиях. Однако крупные рандомизированные исследования изолированных антиоксидантных добавок в целом не смогли воспроизвести эти преимущества, а в некоторых случаях выявили вред, что является центральным контрастом для интерпретации этой области.

Evidence & guidelines

Механистические и обсервационные работы подтверждают роль цельных диет, богатых антиоксидантами, но рандомизированные контролируемые исследования высоких доз антиоксидантных добавок, таких как бета-каротин и витамин Е, не показали ожидаемой защиты, при этом одно знаковое исследование сообщило об увеличении заболеваемости раком легких среди курящих мужчин, получавших бета-каротин. Соответственно, диетические рекомендации подчеркивают важность продуктов, богатых антиоксидантами, а не добавок.

History

Концепция антиоксидантной защиты от активных форм кислорода развивалась на протяжении второй половины двадцатого века, при этом термин «окислительный стресс» и изучение перекисного окисления липидов стали центральными в редокс-биологии. Оптимизм относительно того, что пищевые антиоксиданты могут быть защитными, был ослаблен в 1990-х и 2000-х годах, когда испытания добавок дали нулевые или неблагоприятные результаты, и область исследований сместилась в сторону более тонкого взгляда на активные формы кислорода как на сигнальные агенты.

Debates

Предотвращают ли антиоксидантные добавки заболевания?

Несмотря на благоприятные ассоциации для диет, богатых антиоксидантами, рандомизированные исследования изолированных высоких доз антиоксидантных добавок в целом не показали пользы, а иногда и вред, поэтому защитный эффект цельных продуктов не распространяется на добавки.

Являются ли активные формы кислорода просто вредными?

Когда-то рассматриваемые в основном как повреждающие побочные продукты, активные формы кислорода теперь признаны физиологическими сигнальными молекулами, что переосмысливает цель антиоксидантного питания как поддержание окислительно-восстановительного баланса, а не максимальное подавление окисления.

Key figures

• Helmut Sies
• Barry Halliwell

Seminal works

• halliwell-1993
• droge-2002
• atbc-1994
• sies-2020

Frequently asked questions

Улучшает ли прием антиоксидантных добавок здоровье?

Диеты, богатые продуктами, содержащими антиоксиданты, связаны с лучшими результатами, но крупные рандомизированные исследования изолированных высоких доз антиоксидантных добавок в целом не показали пользы, а в некоторых случаях выявили вред. Это справочная информация, а не индивидуальный совет.

Всегда ли активные формы кислорода вредны?

Нет. В высоких концентрациях они могут повреждать клетки, но в контролируемых концентрациях они также действуют как сигнальные молекулы в нормальной физиологии, поэтому цель организма — сбалансированная окислительно-восстановительная регуляция, а не полное их устранение.