Кофермент Q10. Часть I.

 

2.5. Кофермент Q₁₀. Часть I.

©®

1 Начнем рассматривать очень интересный, важный, и увы, мало знакомый нашим врачам, вопрос по коферменту Q10, (коэнзим). Вопрос в действительности очень сложный, и в ВУЗах данный вопрос рассматривается со всеми биохимическими формулами, на которых видны происходящие процессы. Мы рассмотрим его в более упрощённом варианте, для понимания важности процесса производства энергии для работы нашего организма.

Кофермент Q (убидекаренон, убихинон – от слова уби - вездесущий) Он действительно вездесущий, очень широко распространен в природе, в растениях, это пластохиноны, тоже хиноны, только другой структуры.

В 1955 году был впервые употреблен термин кофермент Q для обозначения вещества, содержащегося практически во всех живых клетках.

В 1957-58 годах учёными Фредериком Крейном и Карлом Фолкерсом были получены препараты убихинона и было установлено его химическое строение.

В 1965 году Ямамура с сотрудниками впервые применили кофермент Q для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

В 1978 году за описание процессов хемиосмотического фосфорилирования Питер Митчелл удостоен Нобелевской премии по химии.

В 1997 году основан Международный центр по изучению убихинона

2 Мы будем рассматривать убихинон, продукт который имеется в организме животных и человека, в микробных системах, в грибах, рыбах и т.д.

Коэнзим Q присутствует в клетках практически всех живых организмов, отсюда и его название – Убихинон. Он бывает в двух формах, окисленная форма, которая носит название непосредственно – убихинон, вторая форма называется восстановленная – убихинол. И на сегодняшний день убихинол считается самой прогрессивной формой.

Коэнзимы Q обеспечивают сопряжение процессов окисления и фосфорилирования в митохондриях, принимая активное участие в синтезе АТФ.

Прежде чем перейти к рассмотрению данного соединения, немного о терминологии, чтоб не было путаницы:

- коэнзим – это тоже самое, что и кофермент, латинское название – энзим, русское название – фермент, соответственно; коэнзим и кофермент совершенно идентичные

- убихинон – это кофермент (коэнзим) Q в окисленной форме

- убихинол – кофермент Q в восстановленной форме

Все эти название обозначают одно и тоже. Важно, почему в продаже имеется продукт под названием Кофермент Q₁₀ - это группа коферментов — бензохинонов, содержащих хиноидную группу (отсюда обозначение Q) и содержащих несколько изопрениловых групп (например, 10 в случае кофермента Q10). В биохимической формуле есть участок формулы, выделенный в квадратные скобки, этот элемент называется изопрен, и со школьных уроков химии мы помним изопреновый каучук, натуральный каучук, и оно состоит из этих элементов изопрена, и эти же элементы имеются в убихиноне живых организмах, и данный элемент там встречается 10 раз. Фрагмент, выделенный квадратными скобками, содержит пять атомов, значит вся цепочка в живых организмах содержит 50 атомов. Это важно знать, потому что имеется еще кофермент Q₉ в микробных системах и кофермент Q₆ и эти два продукта человеку абсолютно не свойственны, и поэтому, если бы вдруг, по ошибке, кто-то начал выпускать в продажу кофермент Q₉ или Q₆, не указывая что это, то мы бы получили продукт, который наоборот мешает работе кофермента Q₁₀ и по существу, для организма является даже опасным. Поэтому мы рассматриваем кофермент Q₁₀ коэнзим, убихинон, которые для организма человека всегда содержат 10 фрагментов изопрена в цепи.

Фактически, весь кофермент Q, который имеется на мировом рынке в настоящее время, японского производства, потому что японцы разработали биотехнологию получения кофермента Q₁₀ и запатентовали ее, и все производители, использующие в своих комплексах кофермент Q₁₀, закупают его в Японии. В настоящее время, технологию получения восстановленной формы – убихинол, которую первоначально разработали тоже японцы, запатентовали в России.

3 Прежде, чем перейти к использованию кофермента Q, рассмотрим принципы работы систем в клетке, где кофермент Q₁₀ работает.

Любая работающая система нуждается в энергии, что в технических системах, что в любой живой клетке, все нуждается в энергии. К примеру, наше сердце практически без остановки, с маленькой паузой каждого ритма, работает в среднем 70 лет, и без энергии такое время ни один механизм, ни одна система работать не будет, тот же мозг, который при массе 2% от всего нашего тела, потребляет 20% кислорода, поступающего в наш организм, тоже для производства энергии, и тот же мозг, потребляет 25% всей энергии, производимой нашим организмом, и давайте рассмотрим, и четко определим, что такое энергия. Энергии много, энергетические процессы, накачка энергии, дает энергию…, все это очень красивые слова, часто употребляемый дистрибьюторами и продавцами, в рекламных целях.

Есть четкое понятие энергии в организме, или в живой клетке: молекула АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) – носитель энергии в живой клетке, и это универсальный источник энергии абсолютно всех живых клеток на земле, начиная от микроорганизмов и заканчивая человеком.

3.1 Структуры АТФ

Аденозинмонофосфат, аденозиндифосфат и аденозинтрифосфат - самая богатая энергией связь, называется макроэрг. Что такое макроэрг, мы не будем рассматривать, это из химической термодинамики, нам просто на заметку, надо знать о таком названии.

Все процессы в организме: синтеза – образования новых веществ, механическое движение, работа сердечной мышцы, бронхолегочной системы, работа мозга, более высокая форма работы, все эти и многие другие процессы, нуждаются в энергии.   

И стоит только прекратить производство АТФ, клетка немедленно погибает.

Образование АТФ происходит в митохондриях, это особые внутриклеточные компартменты, кстати, они являются бывшими микроорганизмами, которые существовали независимо, а миллионы лет тому назад, внедрились в организмы более высокой организации и стали необходимой частью любой живой клетки. Их еще называют электростанцией клетки, в них идет образование молекул АТФ, и это система которая обеспечивает любую клетку, и даже межклеточные системы, энергией в виде молекул АТФ.

4. В митохондриях происходит цепочка производства энергии:

1. Первый элемент всей цепочки - углеводы, жиры и белки, они являются источником топлива, основными конечно углеводы и жиры, белки в меньшей степени, и чем меньше белка расходуется на производство энергии, тем лучше, мы эти вопросы рассматривали в лекциях по питательным веществам. Жиры, углеводы и белки в результате сложных процессов, которые мы уже рассматривали ранее, превращаются в уксусную кислоту Ацетил КоА (активная уксусная кислота), и кстати, когда открыли данное вещество, то очень сильно удивлялись – почему ткани не пахнут уксусом, дело в том, что это совсем другое вещество: активная уксусная кислота Ацетил КоА, это промежуточное вещество, которое связывает все виды обмена в единую систему, и кроме того Ацетил КоА включается в универсальный энергетический цикл, его еще называют универсальный энергетический котел, который называется Цикл Кребса. В цикле Кребса идет генерация электронов на разных этапах и эти электроны поступают в цепь производства энергии в митохондриях.

2. Далее в цепи присутствует фермент, который зависит от витамина РР (никотиновая кислота)

3. Следующий фермент в цепочке зависит от витамина В₂ (рибофлавин)

Наличие этих двух витаминов очень важно и необходимо, без них не будет ферментов от них зависящих

4. Далее в цепи присутствует кофермент Q, который в соединении с янтарной кислотой образует единый третий дыхательный комплекс, и где при передаче электронов, из-за разницы потенциалов, образуется первая молекула АТФ

5. Затем в цепи присутствуют четыре фермента, которые называются цитохромы, и которые содержат такой же не белковый компонент, как и гемоглобин – гем, они переносят электроны по данной цепи на молекулярный кислород, которым мы с Вами дышим. Цитохромы зависят от двухвалентного железа и меди, гем от ряда других минералов и витаминов, мы рассматривали это ранее. При передачи электрона от первого цитохрома ко второму, из-за разницы потенциалов, происходит синтез второй молекулы АТФ, затем электроны через третий и четвертый цитохром передаются к кислороду, где также из-за разницы потенциалов синтезируется уже третья молекула АТФ и все три молекулы АТФ соединяется с кислородом для транспортировки энергии, в виде молекул АТФ, к органам организма.

Эти компоненты, ферменты которые мы сейчас упомянули, это белковые ферменты, тогда как кофермент Q не является белком, это низкомолекулярное вещество, и он является единственным не белковым низкомолекулярным веществом в этой цепи.

Для информации, разность потенциала между началом в данной цепи, и в конце, составляет 1,2 вольта. 70% кислорода, который мы вдыхаем через легкие идет на данный процесс производства энергии, а 30% расходуются на другие процессы, и мы уже рассматривали эти процессы ранее.

Ежесекундно клетки нашего организма синтезируют АТФ, есть даже данные, может и несколько приукрашены, что человек за сутки синтезирует столько АТФ, сколько сам весит.

Коэффициент полезного действия данного процесса производства молекул АТФ из-за разницы электрических потенциалов составляет 45%. Остальные 55% - это тепловая энергия, которая поддерживает температуру нашего тела.

Более просто, от питательных веществ, через цикл Кребса, электроны как по электрической цепи переносятся от одного фермента к другому, к молекулярному кислороду который мы вдыхаем. В процессе движения электронов, из-за не нулевой разницы потенциалов (градиент потенциалов) между составляющими в этой цепи, синтезируются три молекулы АТФ и соединяются с кислородом, который является основным переносчиком энергии (молекул АТФ), с коэффициентом в 45%, к клеткам органов, остальные 55% идут на поддержание температуры нашего тела.

Останавливается дыхание, останавливается синтез АТФ и останавливается производство тепла.

Вся эта система называется дыхательная цепь, или цепь переносчиков электронов, и очень важным составляющим элементом данной части является кофермент Q

Необходимость поддержания работы данной цепи, естественно, поставила вопрос – каким образом это сделать? И, конечно, в данном вопросе присутствуют два направления, активация этой цепи, и ее подавление, так вот, к сожалению, имеется огромное количество различных факторов, которые подавляют эту цепь. И вполне понятно, что как только данная цепь подавляется, идет потеря энергии любой живой системы, а значит жизненный потенциал существенно снижается, вплоть до летального исхода.  Самый сильный, самый опасный, ингибитор –это ингибитор крайнего в цепи (перед передачей электрона к кислороду) фермента цитохром-аа3 – цианид (синильная кислота), самый опасный яд, достаточно буквально двух вдохов, чтобы остановился процесс производства АТФ, и наступила мгновенная смерть. Кстати, информативно, глюкоза немедленно и необратимо, связывает цианид в нетоксичные циангидрины, и цианид теряет свою токсичность.  

Вся система производства АТФ, встроена в мембрану, митохондрии — это мембранная система, и все что поражает мембрану, перекисные процессы, они немедленно повреждают эту цепь.

Возвращаясь к цепочки производства молекул АТФ, к участку единого третьего дыхательного комплекса, соединении янтарной кислоты с коферментом Q. Когда употребляют янтарную кислоту как источник энергии, забывают, что в обязательном порядке должен присутствовать второй компонент – кофермент Q, более того, должен быть еще и убихинол, рассмотрим его назначение чуть ниже. Янтарная кислота является обязательным энергетическим компонентом, работающим в связке с коферментом Q, это все единый блок, не разрывный. И потребление только янтарной кислоты, без обязательного второго компонента, кофермента Q, в лучшем случае пустая трата денег. При отсутствии или недостаточном количестве в организме кофермента Q, потребление только одной янтарной кислоты абсолютно ничего не дает, принимать их в обязательном порядке надо только комплексно. Еще необходимо учитывать, что в данном процессе не только янтарная кислота работает с убихиноном, а еще и L-карнитин, очень модный продукт сейчас, который ошибочно считается источником энергии, который таковым не является!!!! Это только переносчик жирных кислот в те системы, где происходит производство энергии. L-карнитин должен обязательно сочетаться с коферментом Q, и наиболее правильно, когда они принимаются комплексно, в одном комплексе, а не по отдельности.

К огромному сожалению, часто, и не только в данном аспекте, вещества рассматриваются по отдельности, забывая об обязательном сочетании с другими нутриентами, без которых не будет происходить необходимый эффект. Все намного сложнее, и уже не раз говорилось и будет говориться – моно продукты не работают, только комплексы с учетом принципов синергизма.

У данного процесса производства энергии есть и негативная составляющая, она также и производит активные формы кислорода, правда, когда митохондриальная система работает нормально, она здоровая и достаточно всех необходимых компонентов, то естественным путем в ней синтезируется всего лишь три процента активного кислорода, супероксид анион радикала, и поэтому митохондриальная система рассматривается как естественный источник необходимых организму свободных радикалов. Мы ранее рассматривали, что свободные радикалы в определенных концентрациях являются физиологически очень важными, и заявления, что свободные радикалы опасны, идут от незнания происходящих процессов в организме, да, их избыток опасен, так избыток любого, даже самого хорошего вещества, опасен. В нашем организме несколько систем, на сегодняшний день известны около десяти систем, которые генерируют для клетки свободные радикалы, и одна из них – дыхательная цепь, которую мы рассмотрели. Если она работает аномально, когда, допустим, идет перепроизводство активных форм кислорода, тогда идет повреждение данной цепи, потому что она встроена в мембрану, идет повреждение мембраны, и эта цепь повреждается, и перестает работать по производству энергии. Поэтому очень важно, чтобы эта система работала в условиях достаточного количества антиоксидантов, мы все это рассматривали ранее в лекциях по свободным радикалам и антиоксидантной защите организма. Наш организм сложный, и процессы, происходящие в нем имеют очень большие причинно-следственные связи, и категорически нельзя заниматься профилактикой своего здоровья однобоко, делая упор только на прием монопродукта, как волшебного и супер полезного, нет таких продуктов, все должно быть только комплексно и обоснованно.

Мы рассмотрели данную цепь, и должны понимать, что это по существу жизнь нашего организма, как только она перестает работать, на этом заканчивается наша жизнь безо всякого преувеличения, и мы должны понимать роль кофермента Q в данной цепи.

Еще одна деталь, кофермент Q в данной цепи на схеме, указан только в одной форме, окисленной, тогда как на самом деле в равновесии с ним должна быть восстановленная форма – убихинол, в который кофермент Q (убихинон) должен перейти ферментативно и две эти формы должны быть связаны равновесно и находиться вместе. Процесс перехода окисленного кофермента Q в убихинол ферментативный, и к сожалению, у многих людей этот фермент работает слабо или вообще не работает, и это значит, что окисленный кофермент Q не может перейти в необходимую на этом этапе восстановленную форму, и тогда происходит сбой в работе данной цепи, фактически на этапе синтеза первой молекулы АТФ цепь перекрывается, и процесс на этом останавливается, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому очень важно, чтобы были две формы кофермента Q₁₀ - окисленный и восстановленный.

 ©®

Продолжение следует.

Применять в комплексе с другими нутриентами, как моно продукт может нанести вред Вашему организму.

©®Артлайф Беларусь

"Питание и Здоровье. Пищевые природные вещества в профилактике здоровья"

Цикл лекций «Нутрициология для каждого»

https://www.youtube.com/watch?v=3GO5cTP4UDg

Для желающих понимать действия микронутриентов, поступающих с пищей, как с обычным питанием, так и в виде высокотехнологических биологически активных комплексов, и применять в повседневной жизни принципы правильно сбалансированного питания, не диет, или отказ от любимых продуктов, а правильно сбалансировать свое питание, для профилактики здоровья, как своего, так и своих близких. 

По ходу лекций Вы узнаете о действии витаминов, минералов, и других многоструктурных элементов в нашем питании, их действия на наш организм, и как с помощью обычного питания, профилактировать свое здоровье.

А так же, для желающих заняться профилактикой здоровья окружающих, мы приготовили ПОДАРОК

Курсы дополнительного образования "Нутрициолог": https://artlifebel.blogspot.com/p/blog-page_14.html

#курсынутрициолог

#артлайфбеларусь

#артлайф

#нутрициология

#правильноепитание

#здоровье