Витамины и минеральные вещества

Как работают витамины

Те химические реакции, которые ускоряются ферментами и их кофакторами, витаминами и минеральными веществами, обычно затрагивают различные химические структуры, .превращая одну молекулу в другую или перемещая атомы водорода от одних молекул к другим (реакции окисления-восстановлен ния). Основные витамины, которые участвуют в качестве коферментов в реакциях такого типа, - это биотин, витамин В12, фолиевая кислота, никотиновая кислота, пантотеновая кислота, витамин В6, рибофлавин и тиамин Реакции окисления-восстановления наиболее важны для нас, поскольку они играют существенную роль в процессе старения. Давайте поближе познакомимся именно с этой химической реакцией.

Окисление и восстановление

Если расщепить нас на самые простейшие составляющие, окажется, что мы представляем собой очень большую коллекцию атомов. Каждый орган, каждая ткань, каждый белок, фермент или клетка состоит из этого набора. Атомы нашего тела находятся в состоянии баланса, или электронейтральности; все их электроны спарены. Электрон - это отрицательно заряженные частицы, которые парами вращаются вокруг атомного ядра, или центра, состоящего из положительно заряженных и незаряженных, нейтральных частиц. В норме количество положительно заряженных частиц в ядре соответствует количеству отрицательно заряженных, двигающихся по орбитам вокруг ядра; при этом, атом электрически сбалансирован. Однако если все атомы в нашем организме будут постоянно оставаться электрически нейтральными, мы не сможем выжить. Наша жизнь зависит от производства энергии при перемещении электронов и атомов от одной молекулы к другой, причем под жестким контролем. Такие реакции называются окислительно-восстановительными (редокс-реакциями) и происходят в каждой клетке, в основном во внутренних ее структурах называемых митохондриями. Представим себе эти митрхон-дрии как маленькие энергоустановки.

Название «редокс» происходит от двух фаз этого типа реакции восстановления (reduction) - процесса, в ходе которого молекула получает электрон от другого вещества, и окисления (oxidation) - обратного процесса потери, или отдачи, электрона молекулой другой молекуле. В донорном процессе отданный, или потерянный, электрон разбивает пару и тем самым превращает молекулу в то, что на химическом языке называется свободным радикалом. Однажды появившись, свободный радикал становится очень реакционноспособным; под этим термином подразумевается, что он будет всячески стараться спарить свой одинокий - свободный - электрон с той или другой молекулой. Образование свободного радикала запускает биохимический эквивалент: атом А забирает электрон у атома Б, Б берет у В, В - у Г и т. д. До тех пор пока каскадный процесс остается под контролем, все в порядке.

Свободные радикалы

Образование свободных радикалов, однако же, не всегда происходит к нашему благу. Разрушительное действие некоторых химических веществ, солнечного света, озона, табачного дыма, пищевых добавок и кислорода объясняется образованием свободных радикалов, которые ускоряют старение и развитие многих заболеваний. День ото дня все более очевидным становится предположение, что разрушение свободными радикалами тканей человека - движущая сила различных болезней, начиная от артрита и кончая катарактой, сердечными заболеваниями и даже раком. Но свободнорадикальная теория в общем-то не нова. Остановимся на нескольких моментах, чтобы дать вам представление о теории радикалов и указать на некоторые направления исследований в этой области.

Как было отмечено в предыдущем разделе, свободные_ радикалы образуются при окислении молекул. Будучи лишенной одного электрона из электронной пары, молекула (теперь радикал) становится чрезвычайно реакционноспособной и в стремлении восстановить свой электрический баланс умыкает электрон у какой-либо другой молекулы. Этот процесс может (и на данных стадиях обычно так и бывает) разрушить молекулу-жертву, изменить ее. Молекула-жертва может быть частью клетки любой ткани организма. Часто свободные радикалы атакуют ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту), которая заключает в себе генетический код каждой клетки и хранит всю информацию, позволяющую нам существовать. Нарушение генетического кода в лучшем случае сделает клетку бесполезной для организма, а в худшем превратит ее в клетку-бродягу, неконтролируемую и дикую, которая может стать началом раковой опухоли. Таким образом, свободные радикалы - наши опасные враги. Или это не так?

Как часто бывает в жизни, у этой медали две стороны. Свободные радикалы, с одной стороны, совершенно очевидно действуют как разрушители, с другой - столь же очевидно необходимы для здоровья. Нормальное функционирование здоровой иммунной системы за висит от свободных радикалов, которые высвобождаются из белых кровяных клеток при их борьбе с вирусами и бактериями. Без свободных радикалов, используемых как оружие, поражающая сила этих иммунных бойцов будет нулевой, и мы останемся беззащитными перед любой инфекцией. Это старинная дихотомия: что для одного благо, для другого яд. Итак, что же мы можем сделать, чтобы защитить себя или по крайней мере свести к минимуму неблагоприятное действие свободных радикалов? Вы угадали: соответствующие витамины и минеральные вещества и в достаточных дозах защитят наши клетки от разрушения. Поскольку разрушительные процессы в основном имеют окислительный характер, витамины и минеральные вещества, на которые направлено наибольшее внимание исследователей, называются антиоксид актами. Давайте проследим за путями исследования (некоторые из них совсем новые) нескольких специфических членов этой важной группы: витаминов А, С и Е, бета-каротина (вещество, родственное витамину А), минеральных веществ, селена, цинка и пептида глутатиона. Несмотря на то, что есть разные мнения относительно того стоит ли считать высокие дозы этих веществ целебными, аргументы за достаточно сильны.

С каждым днем увеличивается количество информации, подтверждающей защитные, превентивные и терапевтические действия витаминов-антиоксидантов при болезнях человека. Но какую бы роль применение витаминов и минеральных веществ не играло бы в борьбе со старением и болезнями, они одни не могут спасти вас от нездорового в целом образа жизни.

Давайте теперь взглянем более широко на ту роль, которую играет структура питания в реакции на применение витаминов и минеральных веществ.

Макрокомпоненты питания

Макрокомпоненты - это основные составные части пищи, то есть белки, углеводы (крахмал и сахара) и жиры. Все - от пирожных и бананов до бифштексов - состоит из различных количеств белка, углевода и жира - макрокомпонентов, которые создают поле, на котором разыгрываются действия витаминов и минеральных веществ, то есть микрокомпонентов. И если витамины - это ремни безопасности, тогда основные продукты питания - вся машина в целом. А без безопасной, хорошо собранной машины кому нужны ремни безопасности? Мораль такова: прежде чем тратить время и деньги на поиск и прием микрокомпонентов, посоветуем вам начать со строительства ровного игрового поля. Под этим подразумевается, что, если вы начнете со здоровой основной диетической композиции, вы получите куда большую и более предсказуемую пользу от тех витаминов и минеральных веществ, которые вы будете добавлять к базовой структуре. Проиллюстрируем это. Представьте, например, что одна группа ученых-диетологов в добротном научном исследовании доказала полезное действие определенного витамина - это может быть любой витамин - при определенном медицинском состоянии. И не успели высохнуть чернила на страницах их работы, как другая исследовательская группа, изучающая действие того же - витамина, в столь же блестящем исследовании доказывает, что при том же состоянии толку от этого самого витамина нет никакого

Что может служить объяснением столь противоречивых данных? Что одна из исследовательских групп некомпетентна? Нескрупулезно работает? Плохо обучена? Хотя можно предположить всякое: истина, скорее всего, в том, что обе группы сообщили именно то, что они получили в результате аккуратного, насколько только было возможно исследования. Почему в одном случае витамин улучшал состояние, а в другом - нет. Просто, но почему?

Объяснение может быть в том, что эти исследования были проведены на «невыравненных» игровых полях. Участники исследования в одной группе могли получить питание которое обеспечило такой основной состав белков, углеводов и жиров который позволил создать благоприятное химическое окружение для витаминов, - и они получили от приёма витаминных препаратов положительный эффект. А другая группа, возможно, нет.

Исследования витаминов и минеральных веществ содержат чрезвычайно противоречивые данные, но очень часто исследования игнорируют макрокомпоненты питания и сосредоточивают внимание только на дозировке и эффекте (если он есть) микрокомпонёнтов. Подробно остановимся на этой концепции, чтобы проиллюстрировать, насколько важна роль состава питания и как он влияет на эффект применения витаминов и минеральных веществ.