Стереохимия и здоровье: почему форма молекул имеет значение при выборе БАДов

9.04.2025
64
4
Стереохимия — это раздел химии, который изучает пространственное расположение атомов в молекулах и их влияние на свойства веществ. Зачем это далекому от фармакологии человеку? Хотя бы для того, чтобы научится критически подходить к выбору биологически активных добавок (БАД) и как минимум в общих чертах знать, как есть ли польза от бадов и как выбрать правильную БАД. Ведь даже небольшие изменения в расположении атомов могут значительно изменить физические и химические свойства веществ и то, как они взаимодействуют с другими веществами и организмами.
Изображение стереохимических молекул синего и красного цвета на черном фоне с надписью СТЕРЕОХИМИЯ

Погружение в смыслы

Стереоизомеры — это молекулы, которые имеют одинаковый состав, но различаются пространственной конфигурацией. Это сходство и различие могут влиять на самые разные характеристики:

  • вкус;

  • запах;

  • фаза (твердое, жидкое, газообразное состояние);

  • реакционная способность1.

Представьте, что молекула — это конструктор LEGO. Казалось бы, если собрать его по инструкции, все детали встанут на свои места. Но в реальности даже при одинаковом наборе атомов их пространственное расположение может создавать абсолютно разные «версии» вещества. Это и есть «стереоизомерия» — явление, при котором соединения с одной формулой отличаются 3D-структурой, как перчатка для левой и правой руки.

 Стереохимия объясняет, почему:

  • Лимон и мята пахнут по-разному, хотя оба запаха создает одно вещество — лимонен. Его «левая» форма пахнет лимоном, а «правая» — апельсином. Кроме того в мяте содержится ментол, который перебивает апельсиновый аромат лимонена.

  • Сахар не горчит, а его «зеркальный» аналог (L-глюкоза) — да.

  • Некоторые лекарства работают точечно, как ключ к замку: если молекула не подходит по форме, рецептор ее «не узнает».

Организм человека — мастер стереохимической избирательности. Большинство ферментов, гормонов и рецепторов взаимодействуют только с определенными формами молекул. Это объясняет, почему два стереоизомера одного вещества могут иметь противоположные эффекты1.

  • Помните историю с «Талидомидом» — препаратом от рвоты у беременных (1950–60 гг)? Он содержал два изомера: «правый» (R-форма) снимал симптомы, а «левый» (S-форма) вызывал мутации у плода. Из-за несовершенных технологий разделения изомеров тысячи детей родились с пороками развития.

  • Ибупрофен. Только «Левая» форма (S+) обладает противовоспалительным действием. «Правая» (R-) — бесполезна, но в организме постепенно превращается в активную форму.

  • Аминокислоты. Белки строятся исключительно из L-аминокислот. Их «зеркальные» D-формы не усваиваются, хотя встречаются в бактериальных клеточных стенках (отсюда — идея антибиотиков, которые атакуют только патогены)2.

Стереохимия и БАДы: как наука защищает потребителя

У ученых и врачей пока еще нет полных данных о влиянии изомеров активных веществ на организм. Однако есть данные, что не все формы веществ одинаково полезны. Например, витамин Е может быть усвоен только в d- форме. Не все производители учитывают стереохимические нюансы (в том числе и потому что данные пока еще не полные) но прогресс есть. Возможно, производители «ваших» БАД об этом напишут в инструкции.

  1. Технологии микрокапсулирования позволяют «упаковать» нестабильные изомеры в липидные оболочки, сохраняя их активность.

  2. Хиральный синтез (например, метод Шарплесса) помогает создавать молекулы нужной конфигурации без примесей.

  3. Соблюдение стандартов FDA и EFSA, они постепенно ужесточают требования к маркировке изомеров в составе2,3.

Если добавка вызывает сомнения, поищите на упаковке аббревиатуру «FCC» (Food Chemicals Codex) — это «знак качества» для пищевых ингредиентов.

Примеры добавок, где «форма» решает все: от аминокислот до витаминов

Чтобы понять, как стереохимия влияет на эффективность БАДов, их пользу и вред, рассмотрим конкретные кейсы.

Аминокислоты: L-форма vs D-форма

Белки нашего тела строятся исключительно из L-аминокислот (левозакрученные изомеры). Их «зеркальные» D-формы либо не усваиваются, либо выполняют другие функции2,3.

L-карнитин vs D-карнитин

  • L-форма транспортирует жирные кислоты в митохондрии, помогая вырабатывать энергию.

  • D-форма биологически неактивна. Недобросовестные производители иногда добавляют дешевую смесь DL-карнитина, снижая эффективность добавки на 50%.

L-глутамин vs D-глутамин

  • L-форма поддерживает иммунитет и восстанавливает слизистую кишечника.

  • D-форма используется бактериями для построения клеточных стенок, что может провоцировать дисбиоз.

Витамины: натуральные vs синтетические изомеры

Витамин Е  (токоферол). Натуральный d-альфа-токоферол активнее синтетического dl-альфа-токоферола. Для достижения одинакового эффекта синтетической формы нужно в 2 раза больше.

Витамин B12 (кобаламин). В добавках используется метилкобаламин (активная форма) или цианокобаламин (синтетический аналог). Первый лучше усваивается, особенно у людей с нарушениями метаболизма.

Антиоксиданты

Куркумин: как «упаковка» влияет на эффективность

Куркумин известен противовоспалительными свойствами, но его низкая биодоступность — серьезная медицинская и биохимическая проблема. На сегодня есть несколько вариантов решения этой проблемы — стереохимические модификации8:

  • Микронизированный куркумин. Мельчайшие частицы увеличивают площадь всасывания.

  • Липосомальные формы. Молекулы «упакованы» в липидные шарики, защищающие их от разрушения в ЖКТ. Есть сведения, что он усваивается в 40 раз лучше обычного.

  • Комплексы с пиперином. Алкалоид черного перца временно замедляет метаболизм куркумина в печени.

Риски некачественных БАДов: когда «левое» становится опасным

Игнорирование стереохимии в производстве БАДов может привести к трем сценариям:

  1. Бесполезная трата денег. Например, добавка с DL-альфа-токоферолом содержит 50% неактивного изомера. Вы платите за 100% витамина Е, но получаете половину.
  2. Токсичность. Пример: В 2017 году FDA отозвало партию БАДов с D-селенометионином (не путать с L-формой!). D-изомер накапливался в печени, вызывая тошноту и поражение тканей7.
  3. Конфликт с лекарствами. Один вариантов витамина D  (эргокальциферол — D2). Он может усиливать действие антикоагулянтов, повышая риск кровотечений. Холекальциферол не имеет таких побочных явлений. Хоть данные формы и не являются стереоизометами, а являются различными соединениями, ошибка в выборе витамина D может иметь неблагоприятные последствия.

5 правил для разумного покупателя

  1. Изучайте форму изомеров. Ищите на этикетке приставки L-, D-, R-, S- или пометки «натуральная форма».
  2. Проверяйте стандарты качества. GMP, NSF, USP — эти маркировки гарантируют, что состав соответствует заявленному.
  3. Сравнивайте дозировки с исследованиями. Например, эффективная доза магния — 300–400 мг/сут в форме цитрата или малата.
  4. Консультируйтесь с врачом, как выбрать БАДы. Даже безопасные добавки могут конфликтовать с лекарствами или хроническими заболеваниями.
  5. Избегайте «волшебных таблеток». Если БАД обещает вылечить все болезни, это маркетинг, а не наука.

Как выбрать БАДы: практические рекомендации

Биодобавки — не лекарства, но их эффективность и безопасность тоже зависят от «молекулярной геометрии». Какого производителя бадов выбрать, как не ошибиться при их выборе и на что обращать внимание3−5?

1. Активная форма компонентов, например

●     Витамин Е: Натуральная форма (d-альфа-токоферол) усваивается в 2 раза лучше синтетической (dl-альфа-токоферол).

●     Минералы: Хелатные соединения (например, цитрат магния) лучше всасываются, чем оксиды или сульфаты.

2. Маркировка стереоизомеров

●     L- или D- перед названием вещества (L-карнитин, D-рибоза).

●     Приставки «R-», «S-», «цис-», «транс-» в описании состава.

3. Стандарты качества

●     GMP (Good Manufacturing Practice) — гарантия, что производство контролирует чистоту и дозировку.

●     Сертификаты USP или NSF — независимая проверка состава.

●     Отсутствие «proprietary blend» (закрытые смеси) — такой термин часто скрывает неэффективные дозировки.

Чек-лист «5 шагов к безопасной покупке»

  1. Проверьте, в какой форме представлен активный компонент (например, «L-серин», а не просто «серин»).
  2. Ищите пометку «не содержит ГМО» и «подходит для веганов» (если это важно).
  3. Сравните дозировку с клиническими исследованиями (например, эффективная дозировка куркумина — 500–1000 мг/сут).
  4. Убедитесь, что добавка не взаимодействует с вашими лекарствами (коэнзим Q10 может снижать эффективность антикоагулянтов).
  5. Выбирайте бренды с открытой лабораторной экспертизой (например, данные о тестах на тяжелые металлы).

И здесь нужны специалисты?

На самом деле, хороший консультант, врач и их советы по подбору добавок важны.

Врач или нутрициолог может:

●     Выявить дефициты по анализам (например, низкий витамин D или железо).

●     Подсказать, как выбрать витамины, подобрать правильную форму и дозу добавки с учетом вашего метаболизма.

●     Предупредить о рисках.

Итак, стереохимия — не просто теория, а ваш инструмент долголетия. Выбирая БАДы, вы участвуете в «молекулярном танце», где каждый изомер играет свою роль. Научитесь читать этикетки, задавайте вопросы производителям и не экономьте на здоровье. Помните: даже самое полезное вещество может стать бесполезным или опасным, если его молекулы «не в форме».

  1. Renslo A. Stereochemistry. In: Renslo A. eds. The Organic Chemistry of Medicinal Agents. McGraw-Hill Education; 2016. Accessed February 04, 2025.
  2. CY1101 Group IX’s Stereochemistry blog. URL: https://blogs.ntu.edu.sg/cy1101−1819s1-g09/ (дата обращения: 29.01.2025).
  3. Alhajri, Eman & Almalih, Rasha & Abubshait, Samar. (2019). Stereochemistry of Drugs. URL: https://www.researchgate.net/publication/334697629_Stereochemistry_of_Drugs
  4. M. Eggersdorfer, K. Schmidt, S. Péter, J. Richards, B. Winklhofer-Roob, A. Hahn, U. Obermüller-Jevic. Vitamin E: Not only a single stereoisomer. Free Radical Biology and Medicine.2024;215:106−111.
  5. Chiellini, Grazia & DeLuca, Hector. (2011). The Importance of Stereochemistry on the Actions of Vitamin D. Current topics in medicinal chemistry: 11; 840−59.
  6. Park J, Yoo YS, Shin E, et al. Effects of the re-esterified triglyceride (rTG) form of omega-3 supplements on dry eye following cataract surgery. Br J Ophthalmol. 2021;105(11):1504−1509.
  7. WARNING LETTER.Nutritional Engineering Inc. MARCS-CMS 527965 — 29 сентября 2017 г. URL: https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/warning-letters/nutritional-engineering-inc-527965−09292017
  8. Afzal O, Yusuf M, Ahsan MJ, et al. Chemical Modification of Curcumin into Its Semi-Synthetic Analogs Bearing Pyrimidinone Moiety as Anticancer Agents. Plants (Basel). 2022;11(20):2737
Подписывайтесь на соцсети

Комментарии

Авторизуйтесь что комментировать

Смотрите также

Здоровье
История анестезии: стоит ли избавляться от боли насовсем

История анестезии: стоит ли избавляться от боли насовсем

Эволюционный парадокс: что дала нам боль и почему человечество хочет от неё избавиться
Сегодня
4
Здоровый сон
Современные гаджеты для здорового сна: технологии на страже вашего отдыха

Современные гаджеты для здорового сна: технологии на страже вашего отдыха

Эффективные цифровые решения для полноценного восстановления организма
Вчера
3
Спорт
Тренировка или постель: научный подход к физическим нагрузкам во время болезни

Тренировка или постель: научный подход к физическим нагрузкам во время болезни

Когда спорт лечит, а когда калечит: медицинские факты о физической активности при ОРВИ
15.04.2025
3
13
Наука о долголетии
Серебряный шик: почему мы седеем и можно ли с этим бороться?

Серебряный шик: почему мы седеем и можно ли с этим бороться?

Научный взгляд на причины появления седых волос и современные методы борьбы с преждевременным поседением
13.04.2025
2
25
Здоровье
Менструальный цикл как инструмент биохакинга: как синхронизировать жизнь с гормонами и выиграть

Менструальный цикл как инструмент биохакинга: как синхронизировать жизнь с гормонами и выиграть

Как использовать фазы менструации для оптимизации продуктивности, энергии и самочувствия
11.04.2025
2
26
Наука о долголетии
Стереохимия и здоровье: почему форма молекул имеет значение при выборе БАДов

Стереохимия и здоровье: почему форма молекул имеет значение при выборе БАДов

Как пространственное расположение молекул влияет на эффективность БАДов и лекарств
9.04.2025
4
65
Питание и нутрициология
Возможно ли соблюдать средиземноморскую диету в России?

Возможно ли соблюдать средиземноморскую диету в России?

Как адаптировать принципы здорового питания Средиземноморья к российским продуктам и традициям
7.04.2025
2
61
Здоровый сон
Победа над храпом: современные технологии для здорового сна

Победа над храпом: современные технологии для здорового сна

В чем причина храпа и как помочь человеку? Современные гаджеты, которые могут исправить ситуацию.
6.04.2025
3
43

Остаемся на связи

Получайте рассылку от редакции с обзорами актуальных материалов по интересующим темам.