Кофермент Q10О коферменте Q10  слышали все или почти все – вещество разрекламировано в виде косметических средств и пищевых добавок.

Но мало кто знает, что он представляет собой. Иногда его ошибочно называют витамином Q. На самом деле кофермент Q10(коэнзим Q10, Убихинон) относится к биологически активным жирорастворимым соединениям.

Благодаря Убихинону  образуется энергия в виде молекул АТФ. А еще Убихинон как антиоксидант защищает клетки от повреждения. Без него протекание важнейших биохимических реакций в клетках было бы невозможным.

История открытия

Первые хиноны были отрыты еще в середине прошлого века. Тогда в поисках антималярийных средств был выделен ряд веществ из  коры хинного дерева. Среди этих веществ была органическая кислота, которую так и назвали, хинной кислотой. В последующем на основе хинной кислоты были получены ее многочисленные производные, хиноны.

Один из хинонов был выделен в чистом виде американским профессором Крейном в 1956 г. Другой американский ученый Вольф в 1957 г. определил химическую структуру нового соединения. Биохимик Митчелл, тоже из США, в 1978 г. изучил механизмы влияния данного вещества на физиологические процессы, за что и был удостоен Нобелевской премии.

Это вещество получило название кофермент Q или Убихинон, что в переводе с греческого означает  вездесущий хинон. Тем самым подчеркивается, что данное вещество присутствует везде, без преувеличения, в каждой клетке нашего организма.

В 1970-х г. японские ученые нашли способ получения Убихинона из натурального сырья путем экстрагирования и ферментации.  В 1997г. открыт Международный центр по изучению свойств кофермента Q. Многое, что связано  со свойствами и функцией данного вещества до сих пор окончательно не выяснено, и исследования в этом направлении продолжаются.

Свойства

По химической структуре кофермент Q10 относится к бензохинонам, веществам с хиноидной структурой. В основе этой структуры находится ароматическое бензольное кольцо. В 6-м положении этого кольца расположена изопреновая цепь. Число изопреновых остатков в молекуле Убихинона у различных живых существ  может варьировать от 6 до 10. В коферменте Q10,  этих остатков 10. В таком виде Убихинон функционирует у большинства млекопитающих, в т.ч. и у человека. И поэтому человеческий Убихинон  обозначают как Q10 .

Химическая формула кофермента Q10: С59Н90О4. Номенклатурное название: 2,3-диметокси-5-метил-1,4-бензохинон. Внешне он выглядит как желто-оранжевые кристаллы. Эти кристаллы лишены вкуса и запаха, и плавятся при температуре 49-510С. Кристаллы Убихинона растворяются во многих органических растворителях, в частности, в этиловом спирте и в диэтиловом эфире. В  воде они практически не растворяются, а при взаимодействии с водой образуют эмульсии с различной концентрацией. Под действием света кристаллы меняют окраску и разлагаются.

Механизм действия

Ценность Убихинона определяется его свойствами кофермента и антиоксиданта. Кофермент или коэнзим – это небелковый компонент фермента. Связываясь  с энзиматическими или ферментными белками, кофермент образует полноценную ферментативную систему.

На правах кофермента Убихинон принимает участие в реакциях окислительного фосфорилирования. Трудно переоценить значимость окислительного фосфорилирования для нашего организма, потому что это сама жизнь. Для поддержания жизни нужна энергия – это аксиома. А обеспечение энергией в достаточном количестве возможно только с участием кислорода.

Под действием кислорода происходит расщепление органических соединений: сахаров, аминокислот и жирных кислот, спиртов. Итогом этих процессов является образование молекул аденозинтрифосфата (АТФ). В свою очередь, при распаде АТФ выделяется энергия.  Таким образом, АТФ следует расценивать как своего рода энергетическую валюту. Сначала идет накопление энергии в виде молекул АТФ, а затем, по мере необходимости, АТФ расходуется, расщепляется.

Но окисление органических соединений под действием кислорода с образованием АТФ происходит не одномоментно. Это сложный многоступенчатый процесс,  который поддерживается рядом ферментов, в. т.ч. и АТФ-синтазами.

Вначале органические соединения окисляются до НАДН (Никотинамидадениндинуклеотид) и ФАДН2 (Флавинадениндинуклеотид восстановленный). Затем эти вещества включаются в процессы клеточного дыхания. В основе клеточного дыхания лежат реакции окислительного фосфорилирования, которые протекают в несколько этапов. Вначале вышеупомянутые НАДН и ФАДН2 отдают атомы водорода. Каждый атом водорода состоит из электрона и протона.

Затем электроны передаются от одних соединений к другим, и с каждым разом при передаче электрон теряет энергию. Эта энергия передается протонам. В свою очередь, протоны активируют АТФ-синтазы. Под действием АТФ-синтаз из аденозиндифосфата (АДФ)  и фосфата образуется АТФ.

Биохимический механизм  передачи по цепочке электрона от одних соединений, доноров, к другим, акцепторам, именуют дыхательной цепью.  В дыхательной цепи задействован ряд ферментов,  и среди них – коэнзим Q10. Процессы окислительного фосфорилирования происходят в митохондриях. Здесь же и образуется АТФ. Поэтому митохондрии образно называют энергетическими клеточными станциями.

Кофермент Q10

Убихинон обеспечивает транспорт электронов через митохондриальную мембрану и их  распределение между другими компонентами дыхательной цепи. Конечный этап клеточного дыхания – это восстановление кислорода с образованием воды.

Кофермент Q10Природа неспроста выбрала такой сложный и запутанный способ получения энергии, где требуется большое количество компонентов. А ведь нехватка всего лишь одного из них неизбежно приведет к разрыву дыхательной цепи. Это состояние именуют тканевой гипоксией (дефицитом кислорода). Точнее, дефицита как такового нет – кислород извне поступает в нормальном количестве. Но вот реакции окислительного фосфорилирования замедляются, тканевое дыхание нарушается, и АТФ не образуется. Хотя нет, образование АТФ возможно и без участия кислорода в т.н. анэробных условиях, но в гораздо меньших количествах.

Поэтому анаэробный путь в сравнении аэробным, кислородным, не лучший. Но вся беда в том, что кислород, который у многих ассоциируется с жизнью, на самом деле – сильнейший яд. Он окисляет все, и то, что нужно, и то, что не нужно, в т.ч. компоненты клеточных мембран, а также клеточные органеллы и нуклеиновые кислоты.

Особенно опасны в этом плане т.н. свободные радикалы – атомы кислорода, у которых на внешней орбите имеется неспаренный электрон.  Из-за этого электрона атомы обладают повышенной реакционной способностью. Они с легкостью вступают в реакцию с липидами, жироподобными субстанциями, клеточных мембран. Этот процесс именуют перекисным окислением липидов (ПОЛ). В ходе ПОЛ образуются гидроперекиси, которые тоже по сути своей являются радикалами, и свободнорадикальное окисление принимает характер цепной реакции.

Именно с ПОЛ связаны практически все негативные процессы в организме –  дегенерация, дистрофия, воспаление, появление атипичных клеток. Чтобы хоть в какой-то степени нивелировать повреждающее действие кислорода, эволюция выбрала такой сложный механизм окисления. Правда, это не спасает: свободнорадикальные формы неизбежно образуются в процессе жизнедеятельности.

Но не все безнадежно, и свободные радикалы нейтрализуются антиоксидантами.  Это большая группа веществ, различных по свойствам, структуре и оказываемому действию. Но их объединяет общая черта: они связывают неспаренные электроны, и тем самым угнетают ПОЛ и предотвращают все негативные процессы. Одним из таких веществ-антиоксидантов является Убихинон.

Механизм антиоксидантного действия Убихинона сложен. Дело в том, что коэнзим Q10 может пребывать в двух формах: в виде Убихинона и его восстановленной формы, Убихинола. Окисление-восстановление Убихинола осуществляется в процессе присоединения и отщепления атомов водорода в ходе тканевого дыхания. Убихинол отличается от Убихинона наличием двух атомов водорода. И если для нейтрализации ПОЛ  Убихинон принимает от свободных радикалов электроны, то его восстановленная форма наоборот, отдает их.

При этом антиоксидантная активность Убихинола на три порядка превосходит таковую Убихинона. В отличие от жирорастворимого Убихинона Убихинол водорастворим. Поэтому он без труда растворяется во многих биологических средах и является более доступным, физиологичным. В этом есть определенный смысл: Убихинол растворяется в клеточной цитоплазме, и как антиоксидант защищает митохондрии от ПОЛ. Таким образом, он не только прямо, но и косвенно способствует образованию внутриклеточной энергии.

Вообще, среди всех антиоксидантов коэнзим Q10 поистине уникален. Прежде всего, эта уникальность обусловлена тем, что одно и то же вещество представлено в двух формах: водорастворимой и жирорастворимой.  Многие другие антиоксиданты являются для нас незаменимыми – они поступают в организм только извне, и потому их запасы быстро истощаются.

Что касается Убихинона, то только он является жирорастворимым антиоксидантом, который самостоятельно синтезируется в тканях организма, и запасы которого постоянно обновляются по мере расхода. По некоторым своим свойствам кофермент Q10 близок к другому известному антиоксиданту, вит. Е (Токоферолу). Более того, он усиливает действие этого витамина и защищает его от окисления.

Физиологические эффекты

Как кофермент и антиоксидант Убихинон позитивно влияет на состояние жизненно важных органов и систем.

  • Сердечно-сосудистая системаНаибольшее количество Убихинона сосредоточено в миокарде, и это объяснимо. Ведь сердечная мышца в отличие от всех остальных работает непрерывно, без малейшего отдыха, в течение всей жизни человека. И в этом основная заслуга кофермента Q10.  Поскольку на миокард ложится максимум функциональной нагрузки, он в большей степени подвержен повреждениям. Эти повреждения могут иметь характер:
    • миокардитов – воспалительных заболеваний
    • миокардиодистрофий – дистрофических изменений вследствие обменных нарушений
    • кардиомиопатий – структурных изменений.

    Положение часто усугубляется ишемией – недостаточным кровоснабжением миокарда вследствие закупорки сердечных или коронарных артерий атеросклеротическими бляшками.  Как кофермент Убихинон улучшает т обменные процессы в миокарде и повышает количество АТФ в его клетках, кардиомиоцитах. Тем самым улучшается проводимость электрических импульсов по сердечной мышце, и повышается сила сердечных сокращений.

    Как антиоксидант Убихинон защищает эндотелий (внутреннюю стенку) коронарных сосудов от повреждения, и тем самым предотвращает атеросклероз коронарных артерий и ишемию миокарда.  Есть данные, что кофермент Q10 косвенно снижает количество низкоплотного холестерина, ответственного за развитие атеросклеротических бляшек.  Кофермент Q10 в значительной мере предотвращает ишемическую болезнь сердца (ИБС). При уже развившейся ИБС и кардиосклерозе он снижает риск осложнений в виде инфаркта миокарда и аритмий.

    Определенную позитивную роль Убихинон играет при гипертонической болезни (ГБ). Саму ГБ он не лечит, но расширяет просвет артерий, что приводит к  снижению артериального давления (АД). Правда, этот эффект Убихинона незначительный, но он усиливает действие гипотензивных лекарств, снижающих АД.

  • Нервная системаУбихинон предотвращает атеросклероз мозговых (церебральных) сосудов, и тем самым предотвращает развитие мозговых инсультов.  Стимуляция энергетических процессов в нейронах головного мозга сопровождается улучшением мыслительных способностей. Особенно это важно в детском возрасте, в период, когда усваивается новая информация, и приобретаются навыки. Под его действием нормализуется сон, повышается эмоциональный настрой.Если инсульт все-таки развился, Убихинон  уменьшает тяжесть его последствий и сокращает период реабилитации. Также кофермент Q10 замедляет прогрессирование рассеянного склероза. Данное заболевание, характеризующееся разрушением миелиновой оболочки нервных волокон, иногда по ошибке путают со старческим слабоумием, болезнью Альцгеймера. Хотя на пожилых и стариков с болезнью Альцгеймера Убихинон также влияет позитивно. В более молодом возрасте кофермент Q10 помогает восстановиться после умственных и психических нагрузок, после нервного истощения. Данное соединение может быть эффективно при мигрени и нейроциркуляторной дистонии.
  • КровьКофермент Q10 стимулирует эритропоэз – образование эритроцитов в красном костном мозге. Вместе с тем, он препятствует агрегации, соединению между собой, тромбоцитов и образованию внутрисосудистых тромбов. Тем самым он улучшает текучесть крови.
  • Опорно-двигательный аппаратДовольно много Убихинона сосредоточено в клетках скелетных мышц. Благодаря этому соединению увеличивается мышечная сила и выносливость. Убихинон повышает устойчивость скелетных мышц к гипоксии. Особенно выражены эти эффекты у спортсменов, и лиц, регулярно занимающихся физическим трудом.
  • Органы дыханияКофермент Q10 регулирует тонус бронхов, и препятствует их спазмированию. Это играет большую роль при бронхиальной астме и хроническом обструктивном бронхи те.
  • ЖКТУбихинон обеспечивает перистальтику гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта, и препятствует появлению спастических болей. Данное соединение способствует нейтрализации и выведению ядов из печени, и повышает устойчивость печени к действию токсических веществ, в т.ч. алкоголя и химиопрепаратов для лечения онкозаболеваний.
  • Органы чувствСогласно клиническим исследованиям Убихинон замедляет возрастную дегенерацию желтого пятна. Данное пятно представляет собой участок желтого цвета на глазной сетчатке, и соответствует месту максимальной остроты зрения. С возрастом воспринимающая способность желтого пятна уменьшается, и зрение ухудшается.
  • Мочевыделительная система Убихинон уменьшает тяжесть повреждений почек и почечных лоханок при воспалительных процессах, протекающих по типу пиелонефритов.
  • Эндокринная системаКак антиоксидант Убихинон предотвращает повреждение свободными радикалами бета-клеток поджелудочной железы, секретирующих инсулин. Данный процесс лежит в основе сахарного диабета I типа. II тип этого заболевания обусловлен инсулинорезистентностью на фоне избыточного веса.  Убихинон способствует похудению за счет образования энергии и ускорения обменных процессов. Также он защищает от свободнорадикального окисления железистую ткань щитовидной железы, и препятствует развитию в ней воспалительных процессов (тиреоидитов).
  • Кожа и зубыУбихинон замедляет старение кожи, повышает ее прочность и упругость, и тем самым улучшает барьерные функции.  Благодаря Убихинону кожа быстрее восстанавливается после воспалительных процессов и повреждений. Под его действием травматические и послеоперационные раны тоже заживают быстрее.Это вещество позитивно влияет и на состояние слизистых оболочек, в частности, слизистой оболочки полости рта. Убихинон укрепляет зубы, и предотвращает такую распространенную стоматологическую патологию как пародонтоз и кариес.
  • Иммунная системаКоэнзим Q10 укрепляет иммунитет, и повышает сопротивляемость организма к различным видам инфекции.Помимо всего прочего Убихинон – отличный онкопротектор, средство, препятствующее развитию злокачественных опухолей. В основе появления атипичных клеток лежит повреждение ДНК и последующие клеточные мутации. Коэнзим защищает нуклеиновые кислоты от повреждения, и  предотвращает появление атипично измененных клеток.В целом коэнзим Q10 продлевает молодость и увеличивает продолжительность жизни. Данное средство облегчает адаптацию к неблагоприятным условиям внешней среды, и помогает быстрее восстановиться после травм, заболеваний и оперативных вмешательств.

Суточная потребность

Организм взрослого человека нуждается в поступлении извне 30-50 мг в сутки. Эту суточную дозу можно увеличить до 300 мг. Беременность, физические и умственные нагрузки, тяжелые болезни повышают суточную  потребность в коферменте Q10 до 1000 мг и более.

Причины и признаки дефицита

Большая часть коэнзима Q10, примерно 2/3 от его общего количества, синтезируется в организме тканями сердца, печени, почек, поджелудочной железы. Остальная треть поступает извне с пищей. Поэтому пищевой фактор в развитии дефицита Q10вроде бы и не должен играть роль. Тем не менее, определенное значение  в нехватке Убихинона характер питания все же имеет.

Поскольку Убихинон является жирорастворимым, то его всасывание облегчается в составе жирной пищи. Вегетарианская диета, бедная жирами, наоборот, затрудняет всасывание Убихинона. Хотя причина не только в этом. Всякие ограничительные диеты сопровождаются замедлением обменных процессов. Организм пытается их укорить, и  это приводит к повышению расхода кофермента Q10.

Есть и другие причины усиленного расхода кофермента Q10:

  • физические нагрузки
  • психоэмоциональные стрессы
  • период бурного роста
  • перенесенные травмы, инфекции.

Значительная часть Убихинона синтезируется в тканях внутренних органов, особенно в миокарде, печени, почках, поджелудочной железе. Соответственно, при хронических заболеваниях внутренних органов продукция Убихинона будет снижаться.

Вообще, с возрастом организм теряет способность синтезировать Убихинон. Максимальные значения содержания этого соединения отмечаются в 20-летнем возрасте. В 40 лет он уменьшается на 30%, а в 60 лет на 50% от максимума. Хотя  количество коэнзима Q10 по разным причинам может быть снижено и в более молодом возрасте. Прежде всего, это генетические аномалии. Синтез коэнзима кодируется целым набором генов, и поломка хотя бы одного из них автоматически приведет к дефициту Q10.

Другая  группа причин приводит к вторичной нехватке кофермента Q10. Этот кофермент синтезируется с участием некоторых витаминов группы В, а также аминокислот  тирозина, фенилаланина. Различные состояния, сопровождающиеся авитаминозом  группы В, низким содержанием аминокислот, приведут к снижению количества Убихинона. Как показывают результаты исследования,  уменьшение содержания кофермента Q10в тканях на 25% достаточно для появления серьезных нарушений.

Правда, эти нарушения неспецифичны и многообразны. Снижается мышечная сила, сами мышцы становятся дряблыми,  их объем уменьшается. Зато растет масса тела за счет увеличения количества жировой ткани.   Развивается ИБС со стенокардией, гипертоническая болезнь, нередко – сахарный диабет.

Снижается не только физическая, но и умственная работоспособность. Причины: ухудшение мозгового кровотока и замедление обменных процессов в головном мозге. В силу этих причин у пациентов возрастает риск мозговых инсультов, нередко они страдают болезнью Альцгеймера и болезнью Паркинсона. С недостатком кофермента Q10 связано возникновение злокачественных опухолей с различной локализацией.

 

Все эти нарушения в настоящее время принято объединять терминами митохондриальная недостаточность или энергодефицитный диатез. Тем самым подчеркивается, что в основе патологических состояний лежит замедление обменных процессов из-за низкого энергообеспечения. Ученые утверждают, что при дальнейшем снижении количества коэнзима Q10 до 25% от нормы в тканях происходят необратимые изменения, и это приводит к гибели.

Источники  поступления

Значительная часть кофермента Q10 синтезируется в тканях организма, а относительно небольшое его количество поступает в составе пищевых продуктов. Больше всего Убихинона содержат животные продукты, главным образом мясо и рыба. Ведь мышцы животных, как и человека, нуждаются в большом количестве коэнзима. В то же время в растительной пище его не так уж и много.

Содержание кофермента Q10 в пищевых продуктах:

Продукт Содержание, мг/100 г
Говядина 3,1-3,6
Говяжья печень 3,96
Говяжье сердце 99,8
Свинина 2,4-4,1
Свиная печень 2,7
Свиное сердце 12,6-20,3
Баранина 2,9
Цыплята 1,6-2,1
Лосось 15,2
Форель 12,4
Сельдь 2,7
Семга 12,1
Сардины 6,4
Соевое масло 9,23
Подсолнечное масло 4,0
Оливковое масло 4.1
Жареный арахис 2,8
Жареный кунжут 2,5
Жареные фисташки 2,1
Горох 2,7
Соя 3,0
Апельсины 0,3
Клубника 0,1
Яйца 0,1

 

В отличие от многих других полезных веществ, кофермент Q10стойкий к нагреванию, и не разрушается при термической обработке.

Синтетические аналоги

Кофермент Q10 в виде фармацевтических средств не производят. Зато он присутствует в многочисленных отечественных и зарубежных БАДах и гомеопатических средствах. Формы выпуска: капли, желатиновые капсулы, жевательные резинки, инъекционный раствор. Капсулы с растительными маслами призваны улучшить всасывание жирорастворимого Убихинона.Кофермент Q10

Производители работают над тем, чтобы повысить  растворимость Q10в воде, и тем самым сделать его более доступным. Еще одно направление работы: создание аналогов Убихинона с уменьшенной массой молекул. Дело в том, что скорость всасывания зависит от величины молекулы: чем она меньше, тем всасывание происходит быстрее.

Российские и зарубежные производители выпускают препараты Убихинона под названием Кудесан, Убидекаренон, Кофермент Q10  энергия клеток, Коэнзим Q10 кардио, Убихинон композитум, и многими другими.

Кофермент Q10 Кофермент Q10 Кофермент Q10

Показания к применению:

  • болезни сердца и сосудов: ИБС, стенокардия, миокардиты, кардиомиопатии, миокардиодистрофии, гипертоническая болезнь
  • энцефалопатии (нарушения мозговых функций) при различных заболеваниях, профилактика мозговых инсультов
  • болезнь Паркинсона
  • болезнь Альцгеймера
  • мышечные дистрофии
  • бронхиальная астма
  • сахарный диабет
  • синдром хронической усталости
  • ожирение
  • стоматиты, гингивиты
  • пародонтоз, кариес.

Также кофермент Q10 входит в состав продуктов для спортивного питания и косметических средств. Что касается приведенных выше конкретных заболеваний, то здесь кофермент Q10 не оказывает лечебное действие, ведь это не лекарство, а БАД. Однако он дополняет и усиливает эффекты используемых лекарственных средств, и  облегчает течение заболеваний.

Метаболизм

В синтезе кофермента Q10 участвует ряд аминокислот и витаминов, в т.ч. вит. В1, В2, В3, В5, В6, В9, В12, С. Исходным сырьем для его образования является мевалоновая кислота, а также продукты обмена аланина и тирозина. Принятый внутрь коэнзим Q10 всасывается в кишечнике. Прием растительных и животных жиров также облегчает  всасывание.

Наибольшая концентрация Убихинона  отмечается в миокарде, затем в печени, в почках, в кишечнике, в легких и в головном мозге.  При этом его содержание в плазме крови невелико, потому что значительная часть коэнзима Q10направляется внутрь клеток, в митохондрии. Содержание в мышцах коэнзима Q10неодинаково, и зависит от физической активности. У тренированных лиц его больше в мышцах, чем в плазме крови, а у тех, кто ведет малоподвижный образ жизни – наоборот. Поступивший извне Убихинон выводится через кишечник.

Взаимодействие с другими веществами

Кофермент Q10 усиливает действие кардиотоников и гипотензивных средств. Также он защищает от окисления вит. Е. Алкоголь и никотин разрушают кофермент Q10.

Кофермент Q10 может уменьшать эффективность антикоагулянтов, средств, замедляющих свертывание крови. Также нежелателен его прием со статинами. Эти средства снижают уровень холестерина, и их используют для  профилактики и лечения атеросклероза. Статины разрушают Убихинон.

Передозировка

В редких случаях после приема кофермента Q10в дозах, многократно превышающих рекомендуемые, возможна головная боль, головокружение, тошнота, боли в животе, кожная сыпь. Эти симптомы быстро проходят после прекращения приема препарата.