Супероксиддисмутаза и каротиноиды как биологический фактор долголетия. Содержание β бета каротина в крови

Вопрос о конкретных путях определения индивидуальных оптимальных физических нагрузок уже выходит за рамки проблем, обсуждаемых в этой книге. Наша задача состояла в том, чтобы найти молекулярные основы для поиска такого оптимума и для дополнительной количественной характеристики адаптационной способности организма. Одной из таких характеристик может служить величина отношения скорости образования кислородных радикалов, Н2О2, перекисей липидов к концентрации защитных ферментов (особенно супероксиддисмутазы) и низкомолекулярных антиоксидантов. Если в условиях достаточно полного энергетического обеспечения клеток и тканей это отношение мало, то можно говорить о высокой адаптационной способности.

Теперь мы можем дать хотя бы предположительное объяснение, почему энергетический жизненный потенциал у приматов в 2 раза больше, чем у остальных видов млекопитающих, а у человека он даже больше в 3,5 раза. В значительной степени потому, что эффективность защиты от активных форм кислорода и других рассмотренных нами ранее эндогенных токсических метаболитов у человека больше, чем у большинства других приматов, а у последних больше, чем у других видов млекопитающих. Долголетие, вероятно, определяется, в частности, эффективностью работы ферментативных систем защиты, прежде всего супероксиддимутазы, о которой речь шла в IV главе.

Эту мысль я обосновал в докладе, прочитанном на первом Международном совещании по проблеме надежности биологических систем, состоявшемся летом 1979 года в городе Каневе. Доклад так и назывался "Эволюционный анализ механизмов, определяющих видовую продолжительность жизни животных". Супероксиддисмутаза была названа тогда одним из наиболее эффективных факторов таких механизмов. Правда, привести экспериментальное доказательство этому положению в те годы еще было невозможно, и пришлось опираться на концепцию о роли супероксидных радикалов в старении, обоснованную мною десятилетием раньше (книга "Молекулярные механизмы старения").

Сегодня такое доказательство имеется, причем уже проведен ряд исследований связи, с одной стороны, между активностью супероксиддисмутазы, а с другой – долголетием или жизнестойкостью организмов (см. главу IV).

Но супероксиддисмутаза не единственный биологический фактор долголетия, обеспечивающий защиту генетического аппарата и других биоструктур от их повреждения активными формами кислорода и образуемыми при участии последних другими химически активными метаболитами.

К числу таких факторов можно отнести каротиноиды. Если супероксиддисмутаза составляет одно из основных звеньев ферментативной защиты клетки от кислородного радикала, то среди неферментативных природных средств защиты от активных форм кислорода и вызванных ими реакций существенное значение имеют, вероятно, каротиноиды, особенно β‑каротин. Такое заключение вытекает, в частности, из закономерности, которую наглядно демонстрирует рис. 10. На нем представлены результаты определения содержания каротиноидов в крови млекопитающих 16 видов, различающихся по видовой продолжительности жизни. Данные о содержании этих веществ были приведены в двух различных энциклопедических биохимических справочниках (разумеется, без указания зависимостей от продолжительности жизни).

На основании этих данных в 1983 году автор этой книги и обнаружил зависимость между продолжительностью жизни и содержанием каротиноидов в крови различных видов животных (кривые I и II). А в 1984 году американский биогеронтолог Р. Катлер с сотрудниками получил данные, подтверждающие эту зависимость (кривая III, рис. 10). Кроме того, в последние годы получило подтверждение предположение и об антиоксидантных свойствах каротина, и об его антиканцерогенной способности (подробнее об этом в следующей главе).

Рис. 10.  Корреляция между содержанием β‑каротина в крови млекопитающих различных видов и их продолжительностью жизни.

Цифрами 1‑16  обозначено содержание β‑каротина у животных шестнадцати видов. Кривые I  и II построены на основании данных о содержании β‑каротина, приведенных (без определенной закономерности): I  – в 'Биохимическом справочнике' (К. Лонг, Лондон, 1961); II  – в справочнике 'Кровь и другие биологические жидкости' (П. Альтман, Д. Диттмер, Вашингтон, 1961). Кривая III  – содержание β‑каротина и ксантофилла из работы Р. Катлера (1984)

К содержанию книги: Биология человека. Причины старения организма и долголетие