Для проростков, находящихся в почве, опасны не только микроорганизмы. На них действуют многие отрицательные факторы внешней среды загрязнение воды, воздуха и почвы, промышленные выбросы, резкие перепады температур. Для семян, находящихся на поверхности почвы, особенно опасно ультрафиолетовое солнечное излучение. Правда, на первых порах их защищает земля. Мелкие семена дикорастущих видов, созревая и осыпаясь, попадают вначале на поверхность почвы, а затем, под влиянием осадков, проникают в ее верхний слой. Опавшая листва также защищает их от света. У крупных плодов (яблоко, груша, тыква, лимон) семена защищены мощным околоплодником. Агротехника посева зерновых культур это в том числе и заделка семян в почву. Глубина заделки семян каждой культуры определяется четкими нормативами, принятыми в земледелии. Слишком глубоко их сажать нельзя, жизненных резервов не хватит, чтобы пробиться на поверхность.
Определенную опасность для прорастающего семени представляет, как это ни парадоксально, и его чрезвычайно активное дыхание. Кислород, столь нужный проросткам для активного обмена веществ, обладает очень высокой реакционной способностью. В энергетическом обмене растений он используется благодаря сложным ферментативным системам с помощью ряда последовательных окислительных реакций. Но эти процессы могут иногда давать сбой, реакции не идут каждый раз абсолютно точно. Результатом таких ошибок может стать образование неполноценных молекул, имеющих свободный электрон, так называемых свободных радикалов. Свободные радикалы обладают способностью быстро повреждать
любые находящиеся рядом молекулы РНК, ДНК, белков и привести к гибели клетку или группу клеток. Это очень опасные, крайне агрессивные соединения. Останавливают их разрушительное действие так называемые антиоксиданты, молекулы которых противостоят губительному для тканей окислению, нейтрализуя избыток свободных радикалов.
При появлении всходов начинается фотосинтез, что прибавляет проблем. В хлоропластах зеленых растений в процессе фотосинтеза образуется кислород, который выделяется в атмосферу. От «своего» кислорода тоже нужно защищаться, синтезируя антиоксиданты.
Чтобы миновать все эти опасности, одной скорости роста недостаточно. Необходимо включать все доступные механизмы, защищающие проростки от неблагоприятных факторов внешней среды и избытка свободных радикалов.
Со всеми этими задачами растения справляются блестяще. Ведь они организмы гораздо более древние, чем животные и человек, и создание совершенной иммунной системы принадлежит прежде всего им. За сотни миллионов лет своего существования они постоянно подвергались атакам многочисленных агрессивных организмов и действию неблагоприятных факторов окружающей среды, и должны были приспособиться, научиться выживать и давать потомство. От поколения к поколению в растениях совершенствовались системы защиты и выработовалась способность синтезировать все нужные для этого вещества в необходимых количествах и соотношениях.
Прорастание семени и появление всходов тот короткий промежуток времени, когда иммунные силы растения возрастают с необыкновенной быстротой и, достигая максимального напряжения, защищают молодой организм. Выражается это прежде всего в ускоренном синтезе антиоксидантов.
Разрушительное действие избытка свободных радикалов и их нейтрализация антиоксидантами явление, характерное для всего органического мира, для всех живых существ. И для человека, конечно, тоже. Однако самую мощную защиту от свободных радикалов имеют растения. Именно они, а зачастую только они, обладают способностью самостоятельно синтезировать различные антиоксиданты, жизненно важные для человека. Разумеется, растения делают это для собственного выживания. А для нас они являются поставщиками самых необходимых пищевых антиоксидантов. В их числе витамин С, витамин Б, каротиноиды и биофлавоноиды.
Глава 3. Некоторые общие свойства прорастающие семян
Свободные радикалы и антиоксиданты
Антиоксидантная активность чрезвычайно важный показатель, который свидетельствует о наличии веществ, нейтрализующих в живой ткани избыток свободных радикалов. Накопление избытка свободных радикалов может стать следствием самых разнообразных отрицательных факторов загрязнения воздуха и воды, УФ-излучения, неблагоприятных температур, действия патогенных микроорганизмов. Для человека факторы риска курение, неправильное питание, стрессы. Снижение антиоксидантного статуса организма может понизить иммунитет, привести к возникновению и развитию многих патологических процессов, стать причиной преждевременного старения. При действии антиоксидантов прерывается цепь окислительных реакций, повреждающих клетки организма.
Оценивая в целом роль тех антиоксидантов, которые нейтрализуют действие свободных кислородных радикалов, на первое место нужно поставить ферменты, постоянно присутствующие в клетках организма. Основную необходимую защиту осуществляет фермент супероксиддисмутаза. Под действием этого фермента свободные радикалы немедленно нейтрализуются и превращаются в перекись водорода. Далее ферменты каталаза и пероксидаза превращают перекись водорода в воду и молекулярный кислород. Эта схема защиты, которая активно осуществляется внутри клетки природными ферментами антиоксидантами, является наилучшей, но, к сожалению, в фармацевтической практике использоваться не может. Лекарственных препаратов из ферментов-антиоксидантов изготовить