В живой клетке при нормальном биологическом окислении кислород обычно присоединяется к освобождающимся атомам водорода лишь на заключительном этапе с образованием безвредных для клетки воды и углекислоты. Однако наряду с этим в клетке возможны и реакции прямого присоединения кислорода к органическим веществам. Подобное окисление широко распространено в неживой природе и получило название «аутоокисление». Эта реакция начинается с прямого взаимодействия кислорода со свободными радикалами.
Примерами реакций такого типа могут служить горение, высыхание масляных красок, старение полимеров, коррозия металлов и другие разрушительные процессы. Неферментативное свободнорадикальное окисление носит разрушительный характер и в живой клетке, ускоряя темпы старения организма.
Биологическому окислению могут подвергаться не только жиры и углеводы, но и важные компоненты клетки: липиды мембран, белки, нуклеиновые кислоты и другие структуры. Продукты окисления в организме — свободные радикалы, перекиси и альдегиды — являются высокотоксичными. Достаточно вспомнить об агрессивности простейшего из таких продуктов, как перекись водорода, которая способна разрушать даже такие стойкие пигменты, как волос. Свободнорадикальное окисление в норме не причиняет живой клетке большого вреда, так как оно разрушается физиологической антиоксидантной системой. Это происходит вследствие непосредственного улавливания и обезвреживания свободных радикалов с помощью веществ-ловушек, получивших название антиоксидантов. Антиоксиданты, в свою очередь, отдавая атом водорода, превращают радикалы в стабильные молекулы, чем предупреждают цепное развитие реакций ядовитых перекисей.
Для большей надежности в живых клетках существует еще один ферментативный механизм антиоксидантной системы защиты организма. Если вещества-ловушки недостаточно эффективно улавливают радикалы, то они удаляются с помощью фермента супероксидисмутазы. А если происходит утечка радикалов и начинается образование перекисей, их разрушают уже ферменты пероксидазы.
Однако, несмотря на все совершенство антиоксидантную систему защиты организма, в ее работе могут происходить сбои, например при недостатке антиоксидантов, которые в организме не синтезируются и должны обязательно поступать с пищей. К антиоксидантам относятся витамины Е, С, Р, А, К, каротин, а также некоторые витамины группы В. К этим веществам относятся аминокислоты (метионин, цистин, глютаминовая кислота), а также минеральные элементы (магний, цинк, медь, железо). Группу антиоксидантов-геропротекторов составляют биофлавоноиды, растительные стереоиды (некоторые гликозиды, растительные половые гормоны и др.), антоцианы (красящее вещество овощей и плодов красного и темно-синего цветов), которых много в крапиве, черных сортах винограда, свекле, краснокочанной капусте, надземной части пряно-ароматических растений — эстрагоне, укропе, кинзе, петрушке, мяте, розмарине, шалфее и других культивируемых и дикорастущих растениях. Антиоксидантами богаты яблоки, виноград, вишня, темноокрашенная черешня, чай (особенно черный), шиповник, цитрусовые плоды, орехи, черноплодная рябина, черная смородина и другие продукты растительного происхождения.
Овощи, фрукты и ягоды являются основными источниками важнейших антиоксидантов, они необходимы для рационального питания лиц пожилого и старческого возраста, так как способствуют предупреждению преждевременного старения и увеличению продолжительности жизни. Людям этого возраста рекомендуется обязательно использовать в питании свеклу, капусту, морковь, лук, огурцы, чеснок, свежую зелень и другие овощи и картофель не менее 600 г в день. Особое внимание следует обратить на ежедневное употребление свежих фруктов, ягод или соков с мякотью, которые в суточном рационе питания должны составлять не менее 300 г. Из молочных продуктов полезно съедать 50 г творогу, 15 г сметаны, 10 г сыру, а также выпивать около 400 г разнообразных кисломолочных напитков.
Ежедневное употребление молочных и кисломолочных продуктов, а также овощей, фруктов и ягод усиливает не только антиоксидантную систему защиты организма, но и оказывает благоприятное действие на жизнедеятельность полезной микрофлоры пищеварительного тракта. Это имеет особо важное значение для пожилого человека, у которого в кишечнике, как правило, начинают преобладать нежелательные гнилостные бактерии, нарушающие синтез витаминов К и группы В, многих необходимых аминокислот и ферментов. В результате ухудшается обезвреживающая функция микрофлоры, уменьшается выведение холестерина, в значительных количествах образуются вторичные жирные кислоты, которые могут обладать канцерогенными свойствами.
Употребление вышеуказанных растительно-молочных продуктов способствует нормальному развитию полезных молочнокислых и бифидобактерий, которые подавляют не только рост гнилостной микрофлоры, но и размножение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. В настоящее время достаточно научных данных, показывают, что бифидобактерии выступают в роли антагонистов по отношению к гнилостной микрофлоре и ко многим другим вредным микроорганизмам, снижают степень хронического отравления организма продуктами гнилостного распада в кишечнике.