Глава 4. Биологическая роль

По биологическому действию токоферолы можно разделить на вещества с преимущественно витаминной и преимущественно антиокислительной активностью (токоферолы – это самые мощные природные жирорастворимые антиоксиданты). Наиболее выраженной витаминной активностью обладает α-токоферол (5,7,8-триметилтокол): α-тoкoфepoл – 1,49 МЕ/мг; β-токоферол – 0,4 МЕ/мг; γ-токоферол – 0,2 МЕ/мг; δ-токоферол – 0,016 МЕ/мг. Остальные формы в витаминном отношении малоактивны и оказывают действие, главным образом, как антиоксиданты. Наибольшей антиоксидантной активностью обладает δ-токоферол (8- метилтокол). Антиоксидантная активность возрастает по мере снижения количества метильных групп в бензольном ядре молекулы токола. Токоферолы как антиоксиданты активно тормозят окислительные процессы, в том числе перекисное окисление ненасыщенных жирных кислот, эффективно нейтрализуют супероксидный и гидроксильный радикалы, синглетный кислород и оксирадикальные производные липидов, белков и нуклеиновых кислот. В мембранах клеток токоферолы удерживаются за счет гидрофобного углеводородного хвоста, тогда как гидроксильная группа хроманового кольца, определяющая антиоксидантную активность токоферолов, может быть направлена в водную фазу, как на внешней, так и на внутренней поверхности мембраны, что позволяет токоферолам, нейтрализуя свободные радикалы, обеспечивать стабильность клеточных мембран. Защитная антиоксидантная функция токоферолов особенно проявляется при ультрафиолетовом облучении. Кератиноциты содержат большое количество токоферолов, которые при ультрафиолетовом облучении кожи являются более легкими мишенями для квантов ультрафиолета, чем мембранные жирные кислоты, оксидация которых может вызвать клеточные повреждения. Регенерация токофероксилов, образующихся после нейтрализации свободных радикалов, в токоферол происходит за счет восстановленного глютатиона (G-SH), окисленная форма (G-S-S-G) которого после этого восстанавливается за счет НАДФН2, основным поставщиком которого является пентозофосфатный цикл (ПФЦ): G-S-S-G + НАДФН2 → 2 G-SH + НАДФ+ . При дефиците глютатиона, недостаточной скорости его восстановления, например, вследствие дефицита НАДФН2, происходит накопление токофероксила, что приводит к свободно-радикальному окислению биополимеров клеток. Антиоксидантное действие α-токоферола сохраняется при высоких концентрациях кислорода, поэтому витамин Е накапливается в богатых липидами структурах, контактирующих со средой с высоким парциальным давлением кислорода – мембраны эритроцитов и клеток дыхательных путей. Витамин Е также защищает от перекисного окисления атерогенные липопротеины, что препятствует их накоплению в сосудистой стенке; биологически активную боковую цепь витамина А, проявляя тем самым витамин-сберегающий эффект. Оказывает выраженный защитный эффект при действии радиации на организм и озона на легкие, защищает печень от гепатотоксических веществ и способствует увеличению продолжительности жизни. Свои специфические витаминные функции токоферолы выполняют, взаимодействуя с токоферолсвязывающим белком: индуцируют процессы транскрипции (синтез РНК) и репликации (синтез ДНК); в митохондриях участвуют в реакциях биологического окисления и окислительного фосфорилирования, метаболизме CoQ. Свои эффекты в клетках токоферолы могут реализовывать через ц-АМФ, ц-ГМФ и N0, а также действуя как синергисты Са 2+ . Изменяя активность протеинкиназ и, соответственно, процессов фосфорилирования белков, токоферолы специфически ингибируют апоптоз и пролиферацию клеток, участвуют в процессах дифференцировки семенников и созревания сперматозоидов, синтеза гонадотропинов, развития плаценты, оксигенации мышц, свертывания и микроциркуляции крови, синтеза гема и белков, заживления ран, защиты кожи от ультрафиолетового облучения. Токоферолы замедляют старение кожи, уменьшают появления старческой пигментации, улучшают усвоение витамина D, способствуют накоплению витамина А в печени.