Co to jest koenzym Q10?
Koenzym Q10, również znany jako CoQ10, jest związkiem chemicznym rozpuszczalnym w tłuszczach, który należy do grupy chinonów. Do tej samej grupy należy także witamina K. Inne nazwy tego koenzymu to ubichinon i witamina Q10. Ten ważny składnik jest syntetyzowany przez organizm i odgrywa głównie funkcje związane z oddychaniem komórkowym. Najwyższe jego stężenie występuje w organach metabolicznie aktywnych, takich jak serce, wątroba, trzustka i nerki, a najniższe w płucach. Q10 odnosi się do chinonów, z których pochodzi, a 10 oznacza dziesięć grup izoprenowych znajdujących się w jego składzie.
Koenzym Q10 oraz jego cechy
Koenzym Q10 odgrywa kluczową rolę w procesie oddychania komórkowego, który zachodzi w komórkowych centrach energetycznych - mitochondriach. Koenzym Q10 jest współczynnikiem w procesie transportu elektronów w błonach mitochondrialnych, umożliwiając tym samym przekształcanie węglowodanów i kwasów tłuszczowych w adenozyno-5-trifosforan (ATP). ATP jest rodzajem baterii komórkowej, która jest nieustannie ładowana w trakcie oddychania komórkowego. Energia magazynowana w ATP jest niezwykle ważna dla każdego procesu zachodzącego w komórkach. Koenzym Q10 jest również bardzo skutecznym antyoksydantem komórkowym. Funkcje koenzymu Q10 jako antyoksydantu obejmują: - zapobieganie utlenianiu lipidów i białek w komórce, w tym tzw. złego cholesterolu LDL; - zapobieganie wprowadzaniu mutacji do DNA i powstawaniu nowotworów; - regenerowanie innych antyoksydantów komórkowych, wzmacniając w ten sposób systemy antyoksydacyjne. Koenzym Q10 chroni komórki przed starzeniem się i rozwojem chorób cywilizacyjnych. Koenzym Q10 występuje w komórce w dwóch formach - utlenionej (ubichinon) i zredukowanej (ubichinol i hydrochinon). Właśnie w formie zredukowanej koenzym Q10 działa bardziej skutecznie, dlatego jest on najczęściej obecny w organizmie w tej formie. Zrozumienie właściwości antyoksydacyjnych koenzymu Q10, a także innych antyoksydantów, jest kluczowe w wyjaśnieniu, czym jest stres oksydacyjny i dlaczego jest on szkodliwy dla organizmu. Stres oksydacyjny jest zaburzeniem równowagi między ilością wolnych rodników wytwarzanych w komórce a dostępnością antyoksydantów. Wolne rodniki są bardzo reaktywne chemicznie, a poprzez utlenianie mogą uszkadzać struktury komórkowe. Reaktywność wolnych rodników wynika z braku elektronu na ostatniej orbitali molekularnej. W konsekwencji wolne rodniki próbują wypełnić tę lukę, pobierając go z innych cząsteczek, takich jak białka lub tłuszcze w komórce. W rezultacie ulegają one utlenieniu. Utworzenie jednego wolnego rodnika prowadzi do utworzenia kolejnych, inicjując szkodliwą reakcję łańcuchową. Wolne rodniki mogą być wytwarzane w wyniku metabolizmu komórkowego, ale ich produkcja wzrasta z wiekiem oraz z powodu szeregu czynników, takich jak niezdrowy styl życia lub choroby przewlekłe. Toksyczność wolnych rodników jest neutralizowana przez związki antyoksydacyjne, takie jak koenzym Q10, ale także witaminy C i E. Gdy antyoksydanty przekazują elektron do wolnego rodnika, same nie stają się nim, łamiąc w ten sposób szkodliwą reakcję łańcuchową wywołaną przez wolne rodniki. Niedobór tych substancji w organizmie nasila stres oksydacyjny. Dlatego koenzym Q10 jest tak ważny w ochronie komórek przed przedwczesnym starzeniem się i rozwojem chorób cywilizacyjnych. Inną ważną funkcją koenzymu Q10 jest jego zdolność do regeneracji innych antyoksydantów, takich jak witamina E. Gdy antyoksydanty przekazują elektron do wolnego rodnika, muszą być regenerowane, ponieważ nie mogą już pełnić swoich funkcji. W tym przypadku koenzym Q10 pełni rolę związku regenerującego. Ilość koenzymu Q10 w błonach komórkowych w porównaniu do witaminy E jest 3 do 30 razy większa. Antyoksydanty mogą również chronić przed chorobami układu krążenia. Koenzym Q10 zapobiega utlenianiu cząsteczek tzw. złego cholesterolu LDL, które w swojej utlenionej formie (oxLDL) mają właściwości pro-zapalne.
Zastosowanie koenzymu Q10
Koenzym Q10 został po raz pierwszy wykryty w 1957 roku przez Crane'a, który wyodrębnił go z mitochondriów serca krów. Niedługo potem naukowcy zainteresowali się zastosowaniem koenzymu Q10, ponieważ stwierdzono, że pacjenci z nowotworami mieli obniżony poziom tego koenzymu we krwi. Badania wykazały, że koenzym Q10 może mieć wpływ na rozwój komórek nowotworowych, a substancje podobne do niego mogą hamować ich wzrost w liniach komórkowych i u zwierząt laboratoryjnych. Ponadto, poziom koenzymu Q10 we krwi może mieć powiązanie z prognozą niektórych nowotworów. Obiecujące są również wyniki badań, które wskazują, że koenzym Q10 może mieć właściwości ochronne u pacjentów z nowotworami leczonych doksorubicyną, której charakterystyczną cechą jest duża kardiotoksyczność. W takim przypadku suplementacja koenzymem Q10 może zmniejszyć to ryzyko. W dermatologii i kosmetyce koenzym Q10 jest również bardzo popularny ze względu na jego zdolność do poprawiania stanu skóry. Stres oksydacyjny, który może być nasilony w keratynocytach, na przykład w wyniku niezdrowego trybu życia i ekspozycji na promieniowanie UV, może być kompensowany przez suplementację koenzymem Q10 lub stosowanie kosmetyków zawierających ten składnik.
Niedobór koenzymu Q10 jako skutek różnych czynników
Do czynników, które obniżają poziom koenzymu Q10 w organizmie, można zaliczyć mutacje genetyczne, proces starzenia się, choroby, w tym nowotwory, leki takie jak statyny i leki obniżające poziom glukozy we krwi (glibenklamid, tolazamid), przewlekły stres psychiczny, nałogi, a także niezdrowy tryb żywienia. Im większy wiek człowieka, tym mniejsza wydajność syntezy koenzymu Q10, jednocześnie rośnie jego zapotrzebowanie. Poza tym, niedobory witamin oraz niewłaściwa dieta również wpływają na spadek dostępności koenzymu Q10. Mewalonian jest kluczowym prekursorem syntezy koenzymu Q10 i cholesterolu, dlatego statyny mogą zmniejszać jego dostępność. Wrodzony niedobór koenzymu Q10 jest rzadką chorobą genetyczną, która powoduje mutacje w genach kodujących koenzym Q10 - genach z grupy COQ.
Źródła koenzymu Q10
Szacuje się, że w organizmie znajduje się około 2 gramów koenzymu Q10, z czego 0,5 gramu musi być codziennie wymieniane z powodu wewnętrznej syntezy lub za pośrednictwem pożywienia. Największe ilości koenzymu Q10 znajdują się w mięsie i rybach, ponieważ zawierają one komórki z dużą liczbą mitochondriów oraz tłuszczu. Koenzym Q10 jest dobrze rozpuszczalny w tłuszczach. W produktach pochodzenia roślinnego duże ilości koenzymu Q10 występują w olejach z rodziny motylkowatych i kapustowatych, a słoneczniki zawierają umiarkowane ilości koenzymu Q10. Zawartość koenzymu Q10 w produktach spożywczych może się różnić w zależności od stosowanych metod uprawy i szerokości geograficznej, szczególnie w produktach pochodzenia roślinnego. Osoby mieszkające w krajach rozwiniętych spożywają od 3 do 6 mg koenzymu Q10 dziennie głównie z produktów mięsnych. Takie spożycie nie jest jednak wystarczające, aby zrekompensować naturalną utratę koenzymu Q10 wraz z wiekiem. Ponadto produkty bogate w koenzym Q10, takie jak mięso i podroby, nie powinny być spożywane w dużych ilościach. Tabela 1 przedstawia zawartość koenzymu Q10 w wybranych produktach spożywczych. Źródło: Pravst I. et al., Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2010. Wraz z pojawieniem się idei żywności funkcjonalnej, rozpoczęto wdrażanie metod prowadzących do wzbogacania produktów w koenzym Q10. Jednak ze względu na jego właściwości chemiczne nie jest to łatwe. Do takich metod należą dodawanie koenzymu Q10 do żywności w trakcie jej produkcji, wzbogacanie paszy zwierząt o koenzym Q10, a także zastosowanie roślin modyfikowanych genetycznie zawierających duże ilości koenzymu Q10.
Czy ma sens uzupełnianie koenzymu Q10?
Tak długo, jak synteza koenzymu Q10 w organizmie odbywa się normalnie, źródła pożywienia nie są znaczące. Jednakże, w momencie starzenia się organizmu lub wpływu czynników zmniejszających jego syntezę, dostarczenie koenzymu Q10 z zewnętrznych źródeł staje się niezbędne. Ilość koenzymu Q10 dostarczana z pożywienia nie jest wystarczająca, aby zwiększyć jego poziom we krwi, dlatego zaleca się suplementację w dawce 100 mg na dobę. Badania wykazały, że taka suplementacja może podnieść poziom koenzymu Q10 we krwi o około 2 g/ml lub więcej. Koenzym Q10 jest powszechnie stosowanym w skali światowej suplementem diety i jednocześnie bardzo bezpiecznym. To zostało potwierdzone w wielu kontrolowanych badaniach. Należy podkreślić, że suplementacja koenzymu Q10 może zmniejszyć odpowiedź na leki przeciwzakrzepowe, takie jak Warfaryna, oraz zmniejszyć zapotrzebowanie na insulinę u osób cierpiących na cukrzycę.