Научная статья на тему 'Антиоксиданты в спортивном питании (Часть i)'

Антиоксиданты в спортивном питании (Часть i) Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
802
168
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АНТИОКСИДАНТЫ / ГЛЮТАТИОН / ЛИПОЕВАЯ КИСЛОТА / ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС / СПОРТИВНОЕ ПИТАНИЕ

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Штерман Сергей Валерьевич, Сидоренко Михаил Юрьевич, Штерман Валерий Соломонович, Сидоренко Юрий Ильич

В статье рассмотрены теоретические основы образования в организме свободных радикалов химических частиц, обладающих одним или большим числом неспаренных электронов. Свободные радикалы характеризуются высокой реакционной способностью. Биологическая роль этих молекул в организме человека очень велика, так как они позволяют ему осуществлять генерацию биоэнергии на основе использования молекулярного атмосферного кислорода. Без участия свободных радикалов невозможны нормальное усвоение пищи, борьба с болезнетворными бактериями и вирусами. Вместе с тем установлено, что образование избыточного количества свободных радикалов, происходящее при интенсивных физических нагрузках, которым часто подвергаются спортсмены, может причинить вред их здоровью. Повышенная концентрация свободных радикалов может являться причиной возникновения ряда серьезных заболеваний, снижать иммунную защиту организма, приводить к быстрой физической и умственной утомляемости и вызывать ускоренное старение. В связи с этим в работе указывается на необходимость соблюдения оптимального соотношения между образованием требующегося для обеспечения нормального процесса жизнедеятельности человека числа свободных радикалов и нейтрализацией их избыточного количества в организме. Группа соединений, получивших название антиоксидантов, может выступать в качестве своеобразных химических ловушек для свободных радикалов. Отдавая электрон свободному радикалу, антиоксиданты останавливают возможное лавинообразное развитие цепных реакций, происходящее с участием свободных радикалов, в результате которых могут начать разрушаться вещества всех биохимических классов в организме, включая аминокислоты, жиры, углеводы и, что особенно опасно, молекулы ДНК, ответственные за передачу генетической информации. Несмотря на то, что их синтез в определенном количестве происходит в самом организме, антиоксиданты должны поступать в него также в составе пищи. Самые эффективные среди них входят в группу витаминов это витамины А, Е и С. В работе проанализированы основные характеристики жирорастворимых витаминов А и Е, водорастворимого витамина С при их применении в роли антиоксидантов. В качестве антиоксиданта находит свое применение также такой минеральный компонент, как селен, в виде его биологически активных органических соединений. Авторами статьи показана связь между спецификой строения молекулы витаминоподобного соединения липоевой кислоты и возможностью ее применения для обезвреживания активных форм кислорода, образующихся при усиленном дыхании спортсменов во время интенсивных физических нагрузок. Проведен также анализ основных характеристик такого антиоксиданта, как глютатион трипептида, состоящего из трех аминокислот: глутаминовой, цистеина и глицина. Особое значение глютатион имеет для спортсменов, тренирующих выносливость, так как большое потребление кислорода и обусловленное этим интенсивное образование его активных форм при продолжительных физических нагрузках может возрастать в 10-15 раз по сравнению с периодом отдыха. В работе приведены суточные нормы потребления рассмотренных в первой части статьи антиоксидантов, которые рекомендуется использовать активно тренирующимся атлетам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Штерман Сергей Валерьевич, Сидоренко Михаил Юрьевич, Штерман Валерий Соломонович, Сидоренко Юрий Ильич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Antioxidants in sports nutrition. Part I

The article discusses the theoretical foundations of the formation of free radicals in the body highly active chemTical particles with one or more unpaired electrons. Free radicals are characterized by their very high reactivity. The biological role of these molecules in the human body is very large, as they allow it, among other possibilities, the generation of bioenergy through the use of molecular atmospheric oxygen. Without the participation of free radicals is impossible the normal assimilation of food, the fight against pathogenic bacteria and viruses. At the same time, it has been well established that the formation of an excessive amount of free radicals during intense physical exertion to which athletes are often exposed may harmly influence on their health. The elevated concentration of free radicals may lead to emergence of a number of serious diseases, reduce the body's immune defenses, create a rapid physical and mental fatigue and cause accelerated aging. In this aspect, in the article it was emphasized the need to maintain an optimal ratio between the formation required to ensure the normal human life process the amount of free radicals and the neutralization of their excess quantities. A group of compounds named as antioxidants acts as peculiar chemical trap for free radicals. Giving an electron to a free radical, antioxidants stop the possible avalanche-like development of chain reactions with the participation of free radicals, and as a result of their proccedings substances of all biochemical classes in the body, including amino acids, fats, carbohydrates, and, especially dangerous, DNA molecules responsible for transferring genetic information. Despite their synthesis in a certain amounts in the body, antioxidants must also be supplied as part of the food. The most effective among them are present in the group of vitamins these are vitamins A, E and C. In this paper, it was analyzed the main characteristics of fat-soluble vitamins A and E, water-soluble vitamin C, when they are used in the role of antioxidants. Such mineral component as selenium in the form of its biologically active organic compounds can also be used as an antioxidant. The authors showed the relationship between the specific features of the vitamin-like compound lipoic acid and the possibility of its usage for neutralizing active oxygen forms generated during the process of active breathing of athletes in the period of intense exercise. It was performed the analysis of the main characteristics of such antioxidant as glutathione which consisting of three amino acids glutamine, cysteine and glycine. Glutathione is an object of particular interest for athletes who train endurance, since oxygen consumption and the consequent formation of its active forms during prolonged physical exertion can be increased 10-15 times as compared with the rest period. The paper presents the daily consumption quantities of the antioxidants discussed in the first part of the article, which may be recommended for intensively training athletes.

Текст научной работы на тему «Антиоксиданты в спортивном питании (Часть i)»

УДК 664: 613.2(045) DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10074

Антиоксиданты в спортивном питании

Часть I

С.В. Штерман, д-р техн. наук; М.Ю. Сидоренко, д-р техн. наук ооо «ГЕон», п.г.т. оболенск,московская обл. В.С. Штерман, канд. хим. наук

московский государственный университет пищевых производств Ю.И. Сидоренко, д-р техн. наук, профессор

московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. разумовского (ПКУ) Реферат

В статье рассмотрены теоретические основы образования в организме свободных радикалов - химических частиц, обладающих одним или большим числом неспаренных электронов. Свободные радикалы характеризуются высокой реакционной способностью. Биологическая роль этих молекул в организме человека очень велика, так как они позволяют ему осуществлять генерацию биоэнергии на основе использования молекулярного атмосферного кислорода. Без участия свободных радикалов невозможны нормальное усвоение пищи, борьба с болезнетворными бактериями и вирусами. Вместе с тем установлено, что образование избыточного количества свободных радикалов, происходящее при интенсивных физических нагрузках, которым часто подвергаются спортсмены, может причинить вред их здоровью. Повышенная концентрация свободных радикалов может являться причиной возникновения ряда серьезных заболеваний, снижать иммунную защиту организма, приводить к быстрой физической и умственной утомляемости и вызывать ускоренное старение. В связи с этим в работе указывается на необходимость соблюдения оптимального соотношения между образованием требующегося для обеспечения нормального процесса жизнедеятельности человека числа свободных радикалов и нейтрализацией их избыточного количества в организме. Группа соединений, получивших название антиоксидантов, может выступать в качестве своеобразных химических ловушек для свободных радикалов. Отдавая электрон свободному радикалу, антиоксиданты останавливают возможное лавинообразное развитие цепных реакций, происходящее с участием свободных радикалов, в результате которых могут начать разрушаться вещества всех биохимических классов в организме, включая аминокислоты, жиры, углеводы и, что особенно опасно, молекулы ДНК, ответственные за передачу генетической информации. Несмотря на то, что их синтез в определенном количестве происходит в самом организме, антиоксиданты должны поступать в него также в составе пищи. Самые эффективные среди них входят в группу витаминов - это витамины А, Е и С. В работе проанализированы основные характеристики жирорастворимых витаминов А и Е, водорастворимого витамина С при их применении в роли антиоксидантов. В качестве антиоксиданта находит свое применение также такой минеральный компонент, как селен, в виде его биологически активных органических соединений. Авторами статьи показана связь между спецификой строения молекулы витаминоподобного соединения - липоевой кислоты - и возможностью ее применения для обезвреживания активных форм кислорода, образующихся при усиленном дыхании спортсменов во время интенсивных физических нагрузок. Проведен также анализ основных характеристик такого антиоксиданта, как глютатион - трипептида, состоящего из трех аминокислот: глутаминовой, цистеина и глицина. Особое значение глютатион имеет для спортсменов, тренирующих выносливость, так как большое потребление кислорода и обусловленное этим интенсивное образование его активных форм при продолжительных физических нагрузках может возрастать в 10-15 раз по сравнению с периодом отдыха. В работе приведены суточные нормы потребления рассмотренных в первой части статьи антиоксидантов, которые рекомендуется использовать активно тренирующимся атлетам.

Ключевые слова

антиоксиданты, глютатион, липоевая кислота, окислительный стресс, спортивное питание Цитирование

Штерман С.В., Сидоренко М.Ю., Штерман В.С., Сидоренко Ю.И. (2019) Антиоксиданты в спортивном питании (Часть I) // Пищевая промышленность 2019. № 5. С. 60-64.

Antioxidants in sports nutrition

Part I

S.V. Shterman, Doctor of Technical Sciences; M.Yu. Sidorenko, Doctor of Technical Sciences

Limited liability company «GEON», Obolensk urban village, Moscow region,

V.S. Shterman, Candidate of Chemical Sciences

Moscow State University of Food Production

Yu.I. Sidorenko, Doctor of Technical Sciences, Professor

Moscow state university of technology and management after K.G. Razumovsky (F^)

Abstract

The article discusses the theoretical foundations of the formation of free radicals in the body - highly active chemTical particles with one or more unpaired electrons. Free radicals are characterized by their very high reactivity. The biological role of these molecules in the human body is very large, as they allow it, among other possibilities, the generation of bioenergy through the use

60 пищевая промышленность 5/2019

FUNCTiONAL ALIMENTARY PRODUCTS

of molecular atmospheric oxygen. Without the participation of free radicals is impossible the normal assimilation of food, the fight against pathogenic bacteria and viruses. At the same time, it has been well established that the formation of an excessive amount of free radicals during intense physical exertion to which athletes are often exposed may harmly influence on their health. The elevated concentration of free radicals may lead to emergence of a number of serious diseases, reduce the body's immune defenses, create a rapid physical and mental fatigue and cause accelerated aging. In this aspect, in the article it was emphasized the need to maintain an optimal ratio between the formation required to ensure the normal human life process the amount of free radicals and the neutralization of their excess quantities. A group of compounds named as antioxidants acts as peculiar chemical trap for free radicals. Giving an electron to a free radical, antioxidants stop the possible avalanche-like development of chain reactions with the participation of free radicals, and as a result of their proccedings substances of all biochemical classes in the body, including amino acids, fats, carbohydrates, and, especially dangerous, DNA molecules responsible for transferring genetic information. Despite their synthesis in a certain amounts in the body, antioxidants must also be supplied as part of the food. The most effective among them are present in the group of vitamins - these are vitamins A, E and C. In this paper, it was analyzed the main characteristics of fat-soluble vitamins A and E, water-soluble vitamin C, when they are used in the role of antioxidants. Such mineral component as selenium in the form of its biologically active organic compounds can also be used as an antioxidant. The authors showed the relationship between the specific features of the vitamin-like compound - lipoic acid and the possibility of its usage for neutralizing active oxygen forms generated during the process of active breathing of athletes in the period of intense exercise. It was performed the analysis of the main characteristics of such antioxidant as glutathione which consisting of three amino acids - glutamine, cysteine and glycine. Glutathione is an object of particular interest for athletes who train endurance, since oxygen consumption and the consequent formation of its active forms during prolonged physical exertion can be increased 10-15 times as compared with the rest period. The paper presents the daily consumption quantities of the antioxidants discussed in the first part of the article, which may be recommended for intensively training athletes.

Key words

sports nutrition, antioxidants, oxidative stress, lipoic acid, glutathione Citation

Shterman S.K, Sidorenko M.Yu., Shterman V.S., Sidorenko Yu.I. (2019) Antioxidants in sports nutrition. Part I // Food processing industry = Pishhevaya promyshlennost'. 2019. № 5. P. 60-64.

«Жизнь - это чистое пламя, и мы живем с невидимым солнцем внутри нас». Так о судьбе человека говорил выдающийся английский медик и философ Томас Браун (1605-1682) более трех веков назад.

Это яркое и образное сравнение ученого и философа вместе с тем совершенно точно определяет энергетическую основу жизни всех живых существ, включая человека, на нашей планете Земля. Благодаря наличию кислорода в атмосфере и в растворенном виде в реках, озерах, морях и океанах реакция окисления является для них главным источником энергии.

Древние люди воздвигали храмы и возносили почести богу Прометею, который дал им огонь. С современной научной точки зрения, это может быть понято как то, что он открыл им фундаментальную реакцию окисления кислородом органических соединений, которые входят в состав сгорающего в костре дерева или масла в светильнике.

Обычный процесс горения в костре или светильнике протекает, однако, при высоких температурах, составляющих несколько сот градусов. об этом человек узнает с раннего детства, получая неприятные ощущения в форме ожога при попытках поднести, например, к огню руку. Нормальная температура тела здорового человека составляет всего 36,6 °С и повышается лишь на 1...3 °С при серьезных заболеваниях.

Химики научились проводить процесс окисления органических веществ и при относительно низких температурах, используя способ т. н. «мокрого сжигания». Для реализации этого метода,

тем не менее, необходимо применение чрезвычайно агрессивных реагентов типа «царской водки» - смеси, состоящей из четырех частей концентрированной соляной кислоты и одной части азотной. В ней, как известно, «горит» даже золото.

Организм человека, как и подавляющего числа других живых существ, не обладает способностью контактировать с очень агрессивными средами. Поэтому, чтобы выжить, организмам в процессе эволюции пришлось выработать способность использовать для получения энергии в результате реакции с кислородом совершенно иные приемы.

в первую очередь это следует отнести к использованию в биологических объектах таких высокоэффективных катализаторов, как ферменты, позволяющие ускорять необходимые биохимические реакции, связанные в том числе и с окислением поступающих в виде пищи органических веществ, во многие сотни и тысячи раз.

научные исследования также выявили, что механизмы реакций окисления, которые в живых организмах вынуждены протекать при низких температурах, носят сложный, многостадийный характер. Многие из них протекают по принципу цепных реакций.

К ним в химии относят такие взаимодействия, в которых исходные вещества вступают в цепь превращений, в них принимает участие ряд промежуточных активных частиц. Без них эти реакции не могут происходить с достаточной скоростью.

В качестве одного из видов таких активных частиц, необходимых для про-

текания реакций окисления, организм человека постоянно вырабатывает свободные радикалы.

Свободные радикалы - это химические частицы, которые обладают одним или большим числом неспаренных электронов. За счет этого они характеризуются очень высокой химической активностью. Свободные радикалы ежесекундно участвуют во многих процессах, происходящих в самых разных клетках тела.

Без них невозможны нормальное усвоение пищи, борьба с болезнетворными бактериями и вирусами. Без свободных радикалов не происходит функционирование ни одного органа или системы человеческого организма. Биологическая роль этих молекул в организме чрезвычайно важна, так как они позволяют ему генерировать биоэнергию на основе использования атмосферного кислорода.

Вместе с ферментами свободные радикалы обеспечивают нормальное протекание процесса жизнедеятельности, то есть, образно говоря, поддержание устойчивого горения «костра жизни».

Однако, как и любой другой огонь, «костер жизни» может не только согревать, но и обжигать. Под действием неблагоприятных факторов - длительной физической нагрузки, стрессов, плохой экологической обстановки, неправильного питания, повышенной плотности электромагнитных и радиационных полей -в организме может произойти сбой, и он начнет вырабатывать избыточное количество свободных радикалов.

Особое значение эта проблема приобретает для спортсменов, так как любые интенсивные физические нагрузки, без которых не обходится ни одна се-

рьезная тренировка, являются для организма физическим стрессом, во время которого начинают активно образовываться эти частицы.

Свободные радикалы, образовавшиеся в клеточных тканях организма, далее начинают активно стремиться к восстановлению стабильной исходной электронной структуры. С этой целью они стараются отобрать недостающий им электрон у соседних молекул. В результате эта молекула, отдавшая свой электрон, сама превращается в свободный радикал.

Таким образом возникает цепная реакция. Если ее вовремя не остановить, то накопившиеся свободные радикалы начнут разрушать вещества всех биохимических классов в организме, включая аминокислоты, жиры, углеводы и, что особенно опасно, молекулы ДНК, ответственные за передачу генетической информации. в конечном итоге это может привести к дезорганизации многих тонких процессов обмена веществ в организме.

Исследования последних лет позволили получить большой объем информации о том, что свободные радикалы могут играть значительную роль в возникновении ряда серьезных заболеваний, приводить к снижению иммунной защиты организма, стать одной из важных причин ускоренного старения организма и приводить к быстрой утомляемости и физической и умственной слабости.

С учетом использовавшейся ранее аналогии можно сказать, что в этом случае ранее равномерно и устойчиво «горевший костер» начинает переходить в неконтролируемый пожар, со всеми его неизбежными трагическими последствиями.

К счастью, природа предусмотрела эту возможность и создала в организме вещества, которые способны связывать и тем самым обезвреживать свободные радикалы. Эти соединения получили название антиоксидантов.

Антиоксиданты действуют в качестве ловушек для свободных радикалов. Отдавая электрон свободному радикалу, антиоксиданты останавливают возможное лавинообразное развитие цепных реакций биохимического окисления.

Очень важно, что поддерживать организм в нормальном состоянии - это означает соблюдать необходимый баланс между образующимися в результате естественных процессов жизнедеятельности свободными радикалами и ограничителями их роста, роль которых выполняют антиоксиданты.

В связи с этим можно отметить, что свободные радикалы являются неизбежным спутником жизни, естественным побочным продуктом еды, питья и дыхания. наличие свободных радикалов позволяет организму вырабатывать нужное количество энергии, обеспечивать его рост,

бороться с инфекциями и обезвреживать токсичные вещества.

С другой стороны, использование антиоксидантов помогает организму снижать уровень возможного повреждения тканей и ускорять их восстановление после воздействия различных отрицательных факторов.

Вместе с тем необходимо обратить внимание на то, что количество анти-оксидантов в организме не должно быть слишком большим. Принципы «чем больше, тем лучше» или «кашу маслом не испортишь» здесь явно не работают.

Причина этого заключается в том, что нельзя мешать свободным радикалам делать свое нужное дело. Избыточное количество антиоксидантов может привести к торможению многих фундаментальных процессов обмена веществ в организме, особенно тех из них, которые связаны с генерацией биоэнергии.

так, по использовавшейся ранее аналогии нельзя плескать воду в костер с целью регулирования его горения, иначе он может погаснуть и вокруг станет темно и холодно. Хорошо это или плохо с точки зрения ее продолжительности, но наша жизнь вынуждена быть пламенем.

Антиоксиданты в необходимом количестве, помимо синтеза, осуществляемого в самом организме, могут поступать в него также в составе пищи. Исследования показали, что они присутствуют в достаточно большом количестве пищевых продуктов. Самые эффективные среди них относятся к группе витаминов - это витамины А, Е и С.

Жирорастворимый витамин А (бета-каротин) был впервые выделен из моркови, отсюда и его название (от лат. «rota - морковь). Он содержится также в свекле, томатах, тыкве, абрикосах, в молочных продуктах, яичном желтке и рыбьем жире.

Принимая во внимание общую высокую физиологическую активность витамина А и с учетом его антиоксидантных способностей, рекомендуемый уровень его потребления в абсолютном выражении относительно невелик и составляет около 1 мг в сутки [1, 2].

Одним из самых мощных и также жирорастворимых антиоксидантов является витамин Е. Его источником в пище являются растительные масла (подсолнечное, оливковое, соевое, кукурузное и др.), орехи, капуста, салат, мясо. Организм человека способен накапливать этот витамин в тканях, обеспечивая, таким образом, длительную антиоксидантную защиту клеток [3-5].

Рекомендуемый уровень приема витамина Е составляет 15 мг в сутки.

Витамин С (аскорбиновая кислота) относится к группе водорастворимых витаминов. Самым важным химическим свойством аскорбиновой кислоты является ее способность легко окисляться в ре-

зультате отщепления электронов. Этим и объясняется высокая антиоксидантная активность витамина С [6].

Большое количество витамина С содержится в цитрусовых, черной смородине, клюкве, шиповнике, ягодах рябины, сладком перце, укропе, хрене. В настоящее время необходимый суточный уровень потребления витамина С оценивается в 90 мг для мужчин и 75 мг для женщин при максимально допустимом значении, составляющем 2000 мг.

В качестве антиоксиданта, имеющего минеральную природу, применяется также селен в виде его органических биологически активных соединений [7, 8]. Суточная норма потребления селена составляет 55-70 мкг.

Здесь необходимо обратить внимание на следующее обстоятельство. Оно связано с тем, что в последнее время в результате ухудшения экологических условий содержание полезных компонентов в продуктах питания значительно уменьшилось.

В связи с этим населению, и особенно спортсменам, рекомендуется прием антиоксидантов в виде индивидуальных компонентов или, что рассматривается в последнее время более эффективным, в составе специализированных комплексов, так как в целом ряде случаев различные антиоксиданты, такие как витамины А, Е и С, взаимно усиливают действие друг друга.

Рассмотрим далее основные характеристики компонентов пищевых продуктов, которые, помимо витаминов А, Е и С и селена, находят в настоящее время применение в качестве антиоксидантов.

Липоевая кислота.

В группу веществ, проявляющих свойства эффективных антиоксидантов, входит альфа-липоевая кислота, которую еще иногда называют витамином N.

Исследования показали, что липоевая кислота, хотя и в малых количествах, может синтезироваться в кишечнике человека, в связи с чем ее правильнее относить к витаминоподобным веществам. В чистом виде она имеет вид светло-желтого порошка с горьковатым вкусом.

По своему строению липоевая кислота представляет собой аналог карбоновой кислоты, содержащей в своей нераз-ветвленной углеродной цепи восемь атомов углерода. Ее отличие от обычной, соответствующей ей каприловой кислоты заключается в том, что липоевая кислота содержит в конце углеродной цепи мостик, состоящий из двух атомов серы. Это и определяет уникальные биохимические и физиологические свойства липоевой кислоты [9].

Одним из них является то, что липое-вая кислота является мощным и универсальным антиоксидантом, позволяющим устранять вредное воздействие избыточ-

FUNCTiONAL АиМЕЫТАНУ PRODUCTS

ного количества свободных радикалов, принадлежащих к различным классам химических соединений.

Спортсмены во время тренировок через свою респираторную систему потребляют кислород в количестве намного большем, чем в состоянии покоя. Он необходим для производства значительного объема биоэнергии с использованием преимущественно глюкозы и жиров в виде основного топлива.

В качестве побочного продукта в этом процессе образуются активные формы кислорода, обладающие всеми свойствами свободных радикалов. Липоевая кислота помогает регулировать уровень их содержания в организме, устраняя дисбаланс, вызванный несоответствием между темпами образования свободных радикалов и возможностями защитных систем организма по их нейтрализации.

Она ускоряет процесс восстановления мышечных тканей после оксидантного стресса мышечных волокон, возникающего в результате интенсивных физических нагрузок. Это обстоятельство позволяет атлетам тренироваться соответственно больше с меньшими повреждениями мышечных и других тканей, а также быстрее восстанавливаться после тренировок.

Благодаря особенностям своего химического строения липоевая кислота достаточно хорошо растворяется как в водных, так и жировых средах. За счет этого она может нейтрализовывать свободные радикалы как на поверхности клеточных мембран, сходных по своим характеристикам с жирами, так и в водной среде внутри клеток.

Особенно важна роль липоевой кислоты в защите молекул ДНК, хранящих генетический код организма, и митохондрий клеток, то есть тех клеточных структур, где происходит основной процесс генерации биоэнергии. липоевая кислота активно и положительно взаимодействует с другими антиоксидантами, такими как витамины С и Е, усиливая их действие.

В качестве источника серы она способствует также образованию в организме ряда биологически активных серосодержащих соединений, в частности глюта-тиона, который в качестве антиоксиданта присутствует во многих клетках организма и который особенно активно расходуется во время интенсивных физических упражнений.

Помимо роли антиоксиданта липоевая кислота выполняет в организме и ряд других полезных функций. Она эффективно защищает структуру мозговой и нервной ткани, улучшает память и концентрацию внимания.

В сочетании, например, с L-карнитином она значительно усиливает ферментативные процессы окисления жирных кислот в митохондриях, что способствует повышению энергетического потенциала

организма спортсменов. В этом своем качестве она может выступать также в качестве средства борьбы с излишней массой тела.

По своему физиологическому действию липоевая кислота в организме во многом напоминает инсулин и, таким образом, усиливает усвоение клетками организма глюкозы и аминокислот и способствует росту нежировой массы тела. Она укрепляет иммунитет и вообще постоянно поддерживает жизненные силы организма.

Спортсменам липоевую кислоту рекомендуется дополнительно принимать для повышения выносливости, так как она повышает аэробный порог организма. Аэробный порог - это тот предел нагрузок, после которого глюкоза перестает нормально расщепляться и в мышцах интенсивно начинает накапливаться молочная кислота.

Липоевая кислота в небольших количествах содержится в ряде продуктов питания, таких как говядина, молочные продукты, нешлифованный рис, грибы, капуста, огурцы, перец.

Однако этого количества в целом ряде случаев оказывается недостаточно, особенно при повышенных физических нагрузках, синдроме хронической усталости, стрессах и во многих ситуациях, связанных с неблагоприятным воздействием окружающей среды. Поэтому целесообразным считается дополнительный прием липоевой кислоты.

В связи с ее многофакторным воздействием липоевая кислота приобрела в настоящее время значительную популярность среди спортсменов.

Рекомендуемый уровень потребления липоевой кислоты составляет от 25 до 50 мг в сутки. Избытка витамина N практически не бывает, но при сильной передозировке возможны некоторое повышение кислотности в желудке и проявление аллергических реакций.

В настоящее время, помимо инъекционных форм липоевой кислоты, применяемых в медицине в качестве лекарственных средств, она производится в виде биологически активного соединения для орального приема в виде таблеток, покрытых оболочкой, или капсул для ее потребления вместе с пищей.

Глутатион

Одним из самых активных антиокси-дантов в организме, который присутствует практически в каждой клетке, является глутатион [10, 11]. Молекула глутатиона является трипептидом, то есть представляет собой цепочку, состоящую из трех индивидуальных аминокислот - глутами-новой, цистеина и глицина.

Цистеин является одной из серосодержащих аминокислот, и за счет этого глутатион имеет в своем составе высокореактивную сульфогидрильную группу -

SH, которая во многом определяет физиологические свойства глутатиона.

По данным исследователей, глутати-он не является незаменимым для организма соединением и может в небольших количествах синтезироваться в организме на основе его исходных аминокислотных составляющих, однако для осуществления процесса его синтеза требуется обязательное участие большой группы биологических катализаторов -ферментов.

Глутатион - один из самых мощных антиоксидантов, он выполняет роль основного нейтрализатора свободных радикалов в клетках: например, защищает их от воздействия активных форм кислорода, образование которых является неизбежным следствием нашей аэробной (то есть кислородной) формы жизни.

Особое значение глутатион имеет для спортсменов, тренирующих выносливость, так как потребление кислорода и, соответственно, обусловленное этим образование свободных радикалов при интенсивных и продолжительных физических нагрузках может возрастать в 10-15 раз по сравнению с периодом отдыха организма.

интенсивность образования свободных радикалов в этом случае может оказаться настолько высокой, что станет значительно превосходить скорость их нейтрализации в клетках. Это будет приводить к возникновению мышечных болей, усталости, стрессу и другим отрицательным последствиям.

В этот период может оказаться ослабленной и иммунная защита организма, что будет приводить к образованию эффекта «открытого окна», когда организм спортсмена оказывается намного более восприимчивым к атакам различных болезнетворных вирусов и микроорганизмов, нежели обычно.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Некоторые специалисты полагают, что способность организма противостоять окислительному стрессу напрямую связана с внутриклеточным содержанием глутатиона. В связи с этим наличие в клетках достаточного количества глутатиона оказывается необходимым условием для достижения высоких спортивных результатов и предотвращения негативного воздействия занятий спортом на организм человека.

Глутатион в организме человека вырабатывается преимущественно в печени, откуда далее попадает в общий кровоток. В печени глутатион защищает клетки этого органа от повреждений и способствует их регенерации.

Во время физических упражнений организм расходует большее количество глутатиона, нежели обычно. Исследования показали, что содержание глута-тиона в крови спортсменов в состоянии перетренированности может снижаться до 40%.

Выработка глутатиона в организме зависит также от возраста. Начиная с 28 лет его производство снижается примерно на 1% с каждым годом, и одновременно с падением его уровня возрастает риск возникновения опасных заболеваний.

Прием дополнительного количества глутатиона рекомендуется спортивными диетологами многим людям, в том числе активно вовлеченным в занятия спортом высших достижений. Повышенный уровень глутатиона в организме положительно влияет на силу спортсменов и увеличивает их выносливость.

Глутатион рассматривается также как один из факторов, предотвращающих преждевременное старение организма. Ученые считают, что уровень глутатиона в клетках прямо связан с тем, как долго мы будем жить.

Находясь внутри клеток, глутатион участвует в регенерации антиоксидантной активности и других видов антиоксидантов, таких как витамины С, Е и липоевая кислота, после их реакции со свободными радикалами. В этом случае наблюдается и взаимное усиление их действия.

Прием глутатиона обычно повышает общий уровень спортивных результатов у тренированных атлетов, в среднем на 1-3 %. В современных условиях, например на Олимпийских играх, это обычно соответствует разнице в результатах спортсменов, занявших соответственно первое и шестое места.

Рекомендуемая норма дополнительного потребления глутатиона составляет от 50 до 150 мг в сутки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации.

2. Kerksick, C. M. ISSN exercise & sports nutrition review update: research & recommendations / C. M. Kerksick [et al] // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2018. - V. 15. - P. 38 (57).

3. Appell, H.J. Supplementation of vitamin e may attenuate skeletal muscle immobilization atrophy / H.J. Appell, J.A. Duarte, J.M. Soares // International Journal of Sports Medicine. -1997. - V. 18. - № 3. - P. 157-60.

4. Tiidus, P.M. Vitamin e status and response to exercise training/P.M. Tiidus, M.E. Houston / Sports Medicine. - 1995. - V. 20. - № 1. -P. 12-23.

5. Zoppi, C.C. Vitamin C and E supplementation effects in professional soccer players under regular training / C.C. Zoppi, R. Hohl, C. Fernando // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2006. - V. 3. - № 2. -P. 37-44.

6. Zychowska, M. Vitamin C, A and E supplementation decreases the expression of HSPA1A and HSPB1 genes in the leukocytes of young polish figure skaters during a 10-day training camp / M. Zychowska, Z. Jastrz^bski, G. Chruscinski // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2015. - P. 12:9

(9).

7. Tessier, F. Selenium and training effects on the glutathione system and aerobic performance/F. Tessier, I. Margaritis, M.J. Richard // Medicine & Science in Sports and Exercise. - 1995. - V. 27. - № 3. - P. 390396.

8. Melvin, H. W. Dietary supplements and sports performance: minerals/ H. W. Melvin/ Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2005. - V. 2. - № 1. - P. 43-49.

9. McLeay, Y. Dietary thiols in exercise: oxidative stress defence, exercise performance, and adaptation/ Y. McLeay, S. Stannard, S. Houltham // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2017. - V. 14:12. -P. 8.

10. Kerksick, C. The antioxidant role of glutathione and N-acetyl-cysteine supplements and exercise-induced jxidative stress / C. Kerksick, D. Willoughby // Journal of the International Society of Sports Nutrition. -2005. - V 2:38. - P. 7.

11. Aoi, W. Glutathione supplementation suppresses muscle fatigue induced by prolonged exercise via improved aerobic metabolism/ W. Aoi, Y. Ogaya, M. Takami // Journal of the International Society of Sports Nutrition. -2015. - V. 12:7. - P. 8.

REFERENCES

1. Metodicheskie rekomendacii MR 2.3.1.2432-08. Normy fiziologicheskih potrebnostej v jenergii i pishhevyh veshhestvah dlja razlichnyh grupp naselenija Rossijskoj Federacii.

2. Kerksick, C. M. ISSN exercise & sports nutrition review update: research & recom-

mendations / C.M. Kerksick [et al] // Journal of the International Society of Sports Nutrition. -2018. - V. 15. - P. 38 (57).

3. Appell, H.J. Supplementation of vitamin e may attenuate skeletal muscle immobilization atrophy/ H.J. Appell, J.A. Duarte, J. M. Soares // International Journal of Sports Medicine. - 1997. - V. 18. - № 3. - P. 157-60.

4. Tiidus, P. M. Vitamin e status and response to exercise training/ P. M. Tiidus, M. E. Houston/ Sports Medicine. - 1995. -V. 20. - № 1. - P. 12-23.

5. Zoppi, C.C. Vitamin C and E supplementation effects in professional soccer players under regular training / C.C. Zoppi, R. Hohl, C. Fernando // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2006. - V. 3. - № 2. -P. 37-44.

6. Z ychowska, M. Vitamin C, A and E supplementation decreases the expression of HSPA1A and HSPB1 genes in the leukocytes of young polish figure skaters during a 10-day training camp / M. Zychowska, Z. Jastrz^bski, G. Chruscinski // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2015. -P. 12:9 (9).

7. Tessier, F. Selenium and training effects on the glutathione system and aerobic performance/F. Tessier, I. Margaritis, M.J. Richard // Medicine & Science in Sports and Exercise. - 1995. - V. 27. - № 3. -P. 390-396.

8. Melvin, H.W. Dietary supplements and sports performance: minerals / H.W. Melvi n / Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2005. - V. 2. - № 1. -P. 43-49.

9. McLeay, Y. Dietary thiols in exercise: oxidative stress defence, exercise performance, and adaptation/ Y. McLeay, S. Stannard, S. Houltham // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2017. - V. 14:12. -P. 8.

10. Kerksick, S. The antioxidant role of glutathione and N-acetyl-cysteine supplements and exercise-induced jxidative stress / C. Kerksick, D. Willoughby // Journal of the International Society of Sports Nutrition. -2005. - V 2:38. - P. 7.

11. Aoi, W. Glutathione supplementation suppresses muscle fatigue induced by prolonged exercise via improved aerobic metabolism/ W. Aoi, Y. Ogaya, M. Takami // Journal of the International Society of Sports Nutrition. - 2015. - V. 12:7. -P. 8.

Авторы

Штерман Сергей Валерьевич, д-р техн. наук, Сидоренко Михаил Юрьевич, д-р техн. наук ООО «ГЕОН», 142279, Московская обл., Серпуховской р-н, п. г. т. Оболенск, Оболенское ш., стр. 1, info@farmamed.ru Штерман Валерий Соломонович, канд. хим. наук

Московский государственный университет пищевых производств, 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11 Сидоренко Юрий Ильич, д-р техн. наук, профессор Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (ПКУ), 109004, Москва, ул. Земляной вал, д. 73, sidorenkomgupp@yandex.ru

Authors

Shterman Sergey Valeryevich, Doctor of Technical Sciences,

Sidorenko Michail Uriyevich, Doctor of Technical Sciences

Limited liability company «GEON», 1, Obolensk highway, Obolensk urban

village, Serpuhov district, Moscow region, 142279, info@farmamed.ru

Shterman Valeriy Solomonovich, Candidate of Chemical Sciences

Moscow State University of Food Production, 11, Volokolamskoe highway,

Moscow, 125080.

Sidorenko Yuriy Ilyich, Doctor of Technical Sciences, Professor Moscow state university of technology and management after K. G. Razumovsky (FCU), 73, Zemlynoy val str., Moscow, 129004, sidorenkomgupp@yandex.ru

64 пищевая промышленность 5/2019

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.