Как действуют фенолы?

Второй механизм действия фенольных соединений на белки связан с антирадикальной активностью фенолов. В процессе каталитической деятельности некоторых ферментов образуются промежуточные продукты радикальной природы — радикалы субстрата, кофермента или самого фермента. Так функционируют многие окислительно-восстановительные ферменты, ксантиноксидаза и другие системы, нуждающиеся в участии флавиновых коферментов (в ходе катализа образуются радикалы флавина).

Реагируя со свободнорадикальными промежуточными продуктами, фенольные соединения непосредственно ингибируют каталитический процесс.Наконец, третий механизм ингибирования обусловлен способностью фенолов образовывать комплексы с ионами металлов с переменной валентностью.

Многие ферменты, в том числе большинство окислительно-восстановительных ферментов, включают ион металла (железа, меди, цинка, кобальта, марганца, магния, молибдена и т. п.) в состав своего активного центра, кофермента или просто нуждаются в его активирующем присутствии. Связывание как свободных ионов, так и включенных в структуру ферментных систем также имеет своим следствием более или менее продолжительное ингибирование активности этих ферментов.

Рассмотренные три механизма действия фенолов на ферменты характеризуют эти соединения как почти универсальные ингибиторы разнообразных ферментных систем.Во всех этих проявлениях биологической активности фенольные соединения участвуют в виде целостной системы фенол—семихинон—хинон, в которой, как мы видим, важнейшая роль принадлежит наиболее нестойкому промежуточному звену — семихинонному радикалу. В условиях организма сорбция радикалов на мембранах, на макромолекулах белков может значительно увеличить продолжительность их существования.

А присутствие обоих других членов системы — фенола и хинона — обеспечивает воспроизводство радикалов по мере их расходования. Сдвиг равновесия в сторону хинонов увеличивает токсичность системы и делает ингибиторный эффект менее обратимым.

Семихинонные радикалы менее химически активны, чем другие свободные радикалы, по благодаря этому они существуют более продолжительное время, что имеет первостепенное значение в механизме их биологического действия. Все сказанное позволило нам выдвинуть еще в 1974 г. общую гипотезу биологического действия фенольных соединений, которую позволительно назвать «семихинонной».И антиокислительная активность, и действие на белки, ферменты, нуклеиновые кислоты, и такие биологические эффекты, как антибиотический, спазмолитический, мутагенный, антимитотический, противоопухолевый, противолучевой, присущи главным образом фенольным соединениям, склонным к хинонообразованию.

Лишь комплексообразующая активность фенолов и ингибирование активности флавиновых ферментов реализуются, видимо, восстановленной их формой. И в механизмах опосредованного действия растительных фенольных соединений немалая роль принадлежит системе фенол—семихинон—хинон.