Estudio sobre el antioxidante COQ10

CoenzimaQ10(nombre en inglés: coenzima Q10 o CoQ10), es un compuesto de quinona soluble en grasa, la fórmula es C59H90O4, el peso molecular es 862, la fórmula estructural se muestra en la figura 1. Es un cristal amarillo o amarillo claro, inodoro, insípido, soluble en cloroform, benceno, tetraclorde de carbono, soluble en acetona, éter de petróleo y éter etílico, ligeramente soluble en etanol, insoluble en agua y metan, fácilmente descompuesto en sustancia rojiza cuando se expone a la luz, estable a temperatura y humedad, punto de fusión es 49℃[1]. Es estable a temperatura y humedad, con un punto de fusión de 49℃[1]. En plantas y animales, la coenzima Q10 se une a la membrana interna de la mitocondria, y participa en la translocación de protones, transferencia de electrones, y síntesis de ATP en la cadena respir, que se logra principalmente por el método de extracción y aislamiento, el método de síntesis química, y el método de biosíntesis.

La coenzima Q10 ha sido sintetizpor el método deSíntesis de coenzima Q10Y otros métodos. En la actualidad, el estudio del efecto antioxidante de la coenzima Q10 se ha convertido en un punto caliente, y en este trabajo se introducirá brevemente el efecto antioxidante de la coenzima Q10 y su mecanismo.

1 regulación de los efectos antioxidantes de la coenzima Q10

Los organismos animales tienen sistemas antioxidantes enzimy no enzim. Los sistemas enzimincluyen superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y glutatión peroxid(GSH-Px), mientras que los sistemas no enzimincluyen vitaminas, aminoácidos y metaloproteínas [2].

En los animales, la coenzima Q10 existe en la membrana mitocondrial interna y está estrechamente relacionada con el proceso de producción de energía celular. Estudios relevantes han demostrado que la CoQ10H2 juega principalmente un papel antioxidante al inhibir el daño oxidativo mediado por radicales libres a las lipoproteínas de membrana, eliminar los radicales libres e inhibiel estrés oxidativo cuando los radicales libres atacan la membrana mitocondrial. Peng Liang et al. (2011) mostraron que la coenzima Q10 puede aumentar significativamente las actividades de la superóxido dismutasa y glutatión peroxid, y tiene efectos antioxidantes en el cuerpo humano a través de experimentos con humanos. Actualmente, en medicina, la coenzima Q10 se ha utilizado como coadyuven el tratamiento de diversas enfermedades, demostrando que la coenzima Q10 puede eliminar radicales libres e inhibir el estrés oxidativo al generar radicales aniónicos superóxidos, demostrando así efectos antioxidantes [3]. La coenzima Q10 también se asocia con la aterosclerosis. La lipoproteína de baja densidad (LDL) es un factor clave en la aterosclerosis, y la CoQ10H2 puede mejorar la resistencia de los radicales libres de LDL y mejorar la aterosclerosis, y algunos estudios también han demostrado que la coenzima Q10 puede regular sinérgicamente los efectos antioxidantes con antioxidantes como la vitamina E y el ácido ascórbico.

2 mecanismo del efecto antioxidante de la coenzima Q10

2.1 eliminación de radicales libres

2.1.1 reducción del estrés oxidativo   

Los radicales libres se refieren a átomos, grupos de átomos, moléculas e iones con electrones de Valencia no apare, que son metaboliintermedios de muchas reacciones bioquímicas en los tejidos humanos. Bajo circunstancias normales, la generación y el metabolismo de radicales libres en el cuerpo están en equilibrio dinámico. Si el cuerpo es sujeto a estímulos dañinos in vitro o in vivo, el número de radicales libres en el cuerpo aumentará, la capacidad antioxidante será reducida, y los efectos tóxicos serán producidos en el nivel de moléculas, de células, y de órganos, que dañarán los componentes celulares, romperla estructura celular, y causar daños al cuerpo, y el proceso se conoce como estrés oxidativo.

La coenzima Q10 es una oxidorreductasa concentrada principalmente en la mitocondria. Es un antioxidante natural y eliminador de radicales libres, actuando como un punto de convergencia de las cadenas respiratorias oxidde diferentes actores en las mitocondrias, participando en la fosforilación oxid, yla generación de ATP para proporcionar energía para las mitocondri[4]. Los niveles insuficientes de coenzima Q10 en las mitocondrireducirá la actividad de ciertas enzimas antioxidantes en las mitocony disminuirá la capacidad de eliminación de los radicales libres. Peng Liang et al. (2012) investigaron los efectos antioxidantes de la coenzima Q10 en ratas con envejecimiento natural, y mostraron que la ingesta exógena de coenzima Q10 podría tener un efecto antioxidante in vivo y prolongar el envejecimiento, y que la coenzima Q10 podría reducir eficazmente los niveles de peroxilatos lipídicos (MDA) y lípidos (Lip), y aumentar las actividades de la superóxido dismutasa (SOD) y glutatión peroxid(GSH-Px) en los animales. 

Dongwook Lee et al. (2014) investigó el efecto protector de la coenzima Q10 en la búsqueda de radicales reactivos de oxígeno contra el estrés oxidativo en las células neuronen las enfermedades neurodegenerativas, y mostró que la coenzima Q10 podría proteger las células neuronsometidas al estrés oxidativo mediante la modulación de la Bax/ badmediada por la vía apoptótica mitocondrial y la prevención de las alteraciones mitoconpara proteger la isquemia retiniy la expresión de proteínas. La coenzima Q10 puede proteger a las células nervide la retina del estrés oxidativo mediante la modulación de la vía apoptótica mediada por Bax/ bady la prevención de las alteraciones mitoconmitoconpara proteger contra la isquemia de la retina y la expresión de proteínas, lo que reduce el daño isquémico a la retina.

2.1.2 estabilización de la estructura de la membrana celular 

Como un componente importante de las células, las membranas biológicas son capaces de participar en actividades fisiológicas como el transporte de material, la transferencia de información, el intercambio de energía y el reconocimiento celular. Los radicales libres atacan principalmente los ácidos grasos poliinsaturados de los fosfolípidos de las membranas biológicas, provocando reacciones de peroxidlipíde las membranas, dañando la membrana plasmática de las membranas biológicas, las membranas mitocondriales, las membranas de Golgi y las membranas del retículo endoplasmático, etc., disminuyendo o eliminando la actividad de muchas enzimas en las membranas, lo que lleva a un aumento de la permeabilidad de las membranas, Lo que va a cambiar el estado del mosaico líquido del sistema de membrana biológica y causar enfermedades, de modo que la eliminación de los radicales libres puede estabilizar la conformación y la estructura de las membranas celulares. Por lo tanto, los radicales libres pueden estabilizar la configuración y la estructura de las membranas celulares. Como un auto-oxidante, la coenzima Q10 puede actuar como un estimulante, producir ATP, eliminar radicales libres, influir en las actividades de las enzimas, mantener la integridad de los canales iónicos de calcio, y por lo tanto directamente proteger y restaurar la estructura de las membranas biológicas.

2.1.3 inhibición de la apoptosis   

La coenzima Q10 puede aumentar la eficiencia de la producción de ATP, inhibir la apertura de los canales de transición de permemitocondrial y la despolarización de las mitocondrias, y eliminar directamente los radicales libres y proteger el ADN mitocondrial, evitando así el daño mitocondrial y los radicales libres, y por lo tanto inhibide la apoptosis celular [5]. Se ha sugerido que el mecanismo de inhibide la apoptosis celular por la coenzima Q10 puede ser a través del bloqueo del poro de tránsito de la membrana mitocondrial. Las macromoléculas con una masa molecular relativa de más de 1500 entran en la mitocondria abriendo el poro de tránsito mitocon, lo que conduce al colapso mitocondrial, y al impedir la apertura de este poro, la coenzima Q10 previene la activación de la apoptosis celular [6]. Rosario et al. (2002) demostraron que la coenzima Q10 disminuyó significativamente la cantidad de ADN mitocondrial que fue inducida por un láser excimer. Rosario et al. (2002) demostraron que la coenzima Q10 redujo significativamente la tasa de apoptosis indupor láser excimer en las células corneales de conejo, y Menke et al. (2003) informaron que la coenzima Q10 podría reducir la toxicidad de la rotenona en los nutrientes neuronmediante la preservación del potencial de la membrana mitocondrial. Sugisugique la coenzima Q10 podría regular y producir efectos protectores celulares al aumentar la resistencia celular a los pasos apoptóticos, es decir, al reducir el potencial de la membrana mitocondrial. Se demostró además que la coenzima Q10 tenía efectos reductores de apoptosis en otras células, como las células neuronde dopamina [7] y los fibroblade la córnea [8].

2.2 coenzima Q10 y aterosclerosis   

La aterosclerosis Arterial (EA) es una enfermedad inflamatoria crónica que ocurre en la pared vascular debido a la acumulación de grasa [9], y estudios epidemiológicos han demostrado que los niveles plasmáticos de LDL son uno de los factores de riesgo importantes para el desarrollo de enfermedad cardiovascular [10]. Al mismo tiempo, el efecto citotóxico del LDL sobre las células endotelivasculares aumenta la activación plaquetaria y estimula la migración y proliferación de las células del músculo liso, iniciando así el proceso de aterosclerosis [11].

La coenzima Q10 puede reducir o retrasar la oxigende la LDL, y su mecanismo de acción se puede resumir dela siguiente manera: La coenzima Q10 tiene un efecto antioxidante específico del sitio que protege los lípidos y los componentes proteicos de LDL del daño oxidativo, mientras que la CoQ10H2 tiene una fuerte capacidad antioxidante que puede terminar eficientemente las reacciones en cadena de radicales libres e inhibir los efectos de varios inducde oxigen, e inhibir la peroxidlipíde LDL bajo diferentes condiciones de estrés oxidativo (fuerte o leve), inhibiendo así la formación y la progresión de la aterosclerosis [12]. Bajo diferentes condiciones de estrés oxidativo (fuerte o leve), CoQ10H2 inhila la peroxidlipíde LDL, inhibiendo así la formación y desarrollo de aterosclerosis [12]. Inmunológicamente, ox-LDL es el autoantígeno de pacientes con aterosclerosis, que puede estimular el cuerpo para producir anticuerpos correspondientes, resultando en reacciones antígeno anticuerpo que están involucrados en la formación de la aterosclerosis. Sun Ji et al. (2015) informaron que la coenzima Q10 podría aumentar la cantidad y mejorar la función de la lipoproteína de alta densidad (HDL) sérica en ratas con aterosclerosis, reducir el nivel de estrés oxidativo y afectar a la expresión de factores inflamatorios aór, que pueden desempeñar un papel en la inhibición de la formación de AS y la reducción de la ruptura de las placas.

2.3 efectos antioxidantes sinérgicos de la coenzima Q10 con otras sustancias   

En el cuerpo animal, los antioxidantes que eliminan los radicales libres no existen solos, pero a menudo trabajan en sinergia con otros antioxidantes. Actualmente, la coenzima Q10 se usa comúnmente con vitamina E, ácido ascórbico y l-carnitina para ejercer efectos antioxidantes sinérgicos.

2.3.1 coenzima Q10 y vitamina E

La coenzima Q10 es una sustancia liposoluble que se encuentra en las membranas celulares y las membranas de orgánulos, y la vitamina E, como una vitamina liposoluble, puede sinergize sus efectos antioxidantes en el cuerpo, y es un antioxidante importante que bloquea la reacción en cadena de radicales libres [13]. La vitamina E puede bloquear la reacción en cadena de radicales libres, la CoQ10H2 puede inhibila iniciación y terminación de la peroxidlipí, y la CoQ10H2 puede restaurar el radical acil -tocoferol producido por la vitamina E durante la eliminación de radicales libres, regenerar y conservar la vitamina E para desempeñar un papel antioxidante. En caso de estrés oxidativo, la vitamina E se puede convertir a un estado estabilicon el efecto sinérgico de la coenzima Q10, que acelera la tasa de peroxidlipí. Bai Ningning et al. (2007) estudiaron los efectos antioxidantes dela coenzima soluble Q10 y la vitamina E en ratones viejos y ratones modelo de d-galactosa, y mostraron que la coenzima soluble Q10 y la vitamina E tienen efectos antioxidantes sinérgicos, que pueden prevenir y retrasar el envejecimiento.

2.3.2 coenzima Q10 y ácido ascórbico  

El ácido ascórbico, también conocido como vitamina C, es uno de los miembros más conocidos de la clase de compuestos antioxidantes conocidos. Contiene un anillo gamma-ascorbyl-lactone [14], que aumenta sus propiedades reductoras y antioxidantes al donar uno o dos electrones al radical hidroxilo, responsable de sus propiedades antioxidantes. Puede eliminar radicales libres, reducir los radicales acil -tocoferol y prevenir la iniciación de la reacción en cadena mediada por radicales hidroxilo -tocoferol. Por lo tanto, se cree que la vitamina E y el ácido ascórbico pueden sinergia para inhibir la peroxidlipí, y luego se especula que la coenzima Q10 tiene un efecto sinérgico con el ácido ascórbico.

2.3.3 coenzima Q10 y l-carnitina  

 La l-carnitina, también conocida como levocarnitina y vitamina BT, está relacionada con el metabolismo de ácidos grasos en animales. Su función principal es actuar como un portador para transportar ácidos grasos de cadena larga desde el exterior de la membrana mitocondrial al interior de la membrana con el fin de promover la oxigende los ácidos grasos, y para promover la conversión del metabolismo de los ácidos grasos en energía [15], y es un antioxidante muy importante en el cuerpo de los animales. Como antioxidante, la coenzima Q10 puede trabajar junto con la l-carnitina para fortalecer la reserva de antioxidantes y aumentar el poder antioxidante de las células. Geng Ai-lian et al. (2005) demostraron que la adición simultánea de l-carnitina y coenzima Q10 a la dieta podría mejorar el metabolismo de los lípidos del hígado y reducir el efecto antioxidante en pollos de engorcon ascitis.

Otras 3 funciones fisiológicas de la coenzima Q10

3.1 mejora de la función inmune 

La coenzima Q10 es un inmunoestimulante inespecífico presente en el cuerpo, que puede mejorar la vitalidad de las células inmunpara matar patógenos, aumentar el número de leucocitos, inmunoglobulina y anticuerpos específicos, y por lo tanto mejorar la función inmune del cuerpo. En organismos animales, la coenzima Q10 puede aumentar la proliferación de linfocitos esplénicos indupor ConA, mejorar la respuesta de mutación de tipo retar, activar la eficiencia fagocitosis del sistema fagocitosis monocite-macrofago y aumentar la actividad de las células asesinnaturales (NK). Creemos que el efecto modulador de la coenzima Q10 sobre la función inmune de los ratones puede ser principalmente a través de la activación de la actividad de las células NK, que luego pueden ejercer la función de las células T y hacer la función de los macrófagos. Creemos que el efecto modulador de la coenzima Q10 sobre la función inmune en ratones puede alcanzarse principalmente mediante la activación de las células NK, que a su vez ejerce la función de las células T y activa los macrófagos para convertirse en células presentadoras de antígenos, que participan en los procesos de respuesta inmune de reconocer, fagocitar y procesar antígenos, así como la entrega de mensajes inmun.

En un experimento de inmunomodulación de la coenzima Q10 en ratones, Xu Caiju et al. (2007) demostraron que la coenzima Q10 mejora la inmunidad específica e inespecífica en ratones, y el mecanismo de su acción puede estar relacionado con la activación de células NK, células T, células macrófagos, la eliminación de radicales de oxígeno, la estabilización del potencial de membrana, y así sucesivamente.

3.2 otras funciones de la coenzima Q10 

Se ha encontrado que los pacientes con enfermedad cardiaca, hipertensión y otras enfermedades cardiovasculares tienen bajos niveles de coenzima Q10 en sus tejidos y plasma. Por lo tanto, la suplementación de coenzima exógena Q10 puede compensar las deficiencias en la coenzima Q10 plasmática, mejorar la eficiencia respirde la mitocondria y la producción de ATP, y puede ser utilizado como un agente rejuvenecedor del metabolismo cardíaco; La coenzima Q10 es capaz de eliminar las reacciones adversas como la rabdomiólicausada por las estatinas, y ayudar a las estatinas a ejercer sus efectos hipolipemiantes en la sangre. La coenzima Q10 puede eliminar eficazmente los efectos adversos de las estatinas, como la rabdomióli, y ayudar a las estatinas a reducir los lípidos en la sangre; Los experimentos clínicos han demostrado que los pacientes nacidos con una deficiencia de coenzima Q10 son susceptibles a miopatía cerebral, y una pequeña cantidad de suplementos de coenzima Q10 puede mejorar efectivamente la eficacia terapéutica de la coenzima Q10 [16]; La coenzima Q10 también participa en actividades vitales como la mensajería celular y la expresión génica, y tiene la función de mejorar los obstáculos en la microcirculación y facilitar el aprendizaje y la memoria [17]. La coenzima Q10 también participa en actividades vitales como la transferencia de información celular y la expresión génica.

4 estudios sobre la aplicación de la coenzima Q10 en ganadería y avicultura

En los últimos años, los estudios sobre los efectos antioxidantes de la coenzima Q10 se han centrado principalmente en modelos de enfermedades animales. Geng Ailian et al. (2005) utilizaron un tratamiento a baja temperatura para inducir ascitis en pollos de engory estudiaron los efectos de la adición de l-carnitina y coenzima Q10 a la dieta sola y simultáneamente sobre el rendimiento de pollos de engory la susceptibilidad a la asci, que mostró que la adición de coenzima Q10 no tuvo un efecto significativo sobre el rendimiento de pollos de engorde, pero podría reducir la tasa de mortalidad de pollos de engorque sufren de ascitis; Yang J. et al. (2011) mostró que la coenzima Q10 por sí sola podría disminuir la tasa de mortalidad de la ascitis causada por alimentos de alta energía. Yang Jing et al. (2011) en el experimento de ascites y muerte súbita de pollos de engorindupor alimentación de alta energía, se demostró que la adición de la coenzima Q10 por sí sola puede reducir las muertes de pollos de engorindupor alta energía, la muerte súbita, la ascitis y el derrame pericárdico, de modo que el número de muertes de pollos de engorde de 25/100 a 2/100, el número de muertes súbitas de 25/100 a 1/100; Gu Ying (2011) en el avian goout Clinical Pathology of avian goout Study mencionó que la adición de coenzima Q10 a las dietas puede reducir significativamente la presión arterial, pero también reduce la mortalidad de pollos de engor. En el estudio de patología clínica de la gota aviar, Gu Ying (2011) mencionó que elAdición de coenzima Q10A la dieta se redujeron significativamente los niveles de ácido úrico (au), anestesia muscular (Cr), y nitrógeno ureico (BUN), y el grado de patología tubular y glomerular renal en pollos en los dos grupos fue significativamente menor que en el grupo de pollos en los que no se agregó CoQ10 a la dieta, como lo indica la reducción del edema de células epiteliales tubulares ren, la reducción de células inflamatorias, y la limpieza de las estructuras tubulares y glomerulares ren.

En el estudio de los efectos de la hipercolesterolemia sobre el metabolismo energético del miocardio en conejos y de los efectos de la atorvastatina y de la coenzima Q10 en la intervención, Runbo Qu (2012) demostró que los niveles de ATP y de coenzima Q10 en la mitocondria miocárdica de conejos estaban significativamente aumentados en el grupo de la atorvastatina y la coenzima Q10 en comparación con el grupo de la atorvastatina, Lo que sugiere que la suplementación exógena de coenzima Q10 puede aumentar la cantidad de coenzima Q10 en la mitocondria del miocardio y aliviar el obstáculo del metabolismo energético mitocondrial del miocardio. Gao Xiuge et al. (2015) investigaron el efecto de la coenzima Q10 en la calidad de la carne de cerdo y mostraron que la adición de coenzima Q10 a las dietas mejoró significativamente la calidad de la carne y redujo la velocidad de decoloración, estabilizando el color de la carne, y la cantidad adecuada de coenzima Q10 se determinó en 10 mg kg-1 mediante la combinación del costo de producción y otros índices; Yu Q. et al. (2015) usaron tetrapfoshamida cíclica (CTX) para inducir una rápida inducción de osteoporosis en un modelo de rata. (2015) utilizaron ciclofosfami(CTX) para inducir rápidamente un modelo de osteoporosis en ratas, observaron los efectos de la coenzima Q10 sobre la microestructura y las propiedades biomecánicas del hueso esponjoso en el fémur de ratas CTX y compararon los resultados con los del alendronato sódico (ALD), que mostró que los parámetros microestructurales de la fracción de volumen óseo y el grosor trabecular del fémur en las ratas del grupo de la coenzima Q10 se repararon significativamente, Y los parámetros biomecánicos del hueso, a excepción de la cepa de ruptura, se repararon significativamente, lo que indica que la coenzima Q10 tiene una cierta capacidad de reparar las propiedades microestructurales y biomecánicas del fémur en ratas CTX. Esto indica que la coenzima Q10 tiene la capacidad de reparar la microestructura del fémur en ratas CTX, y su capacidad para reparar la calidad ósea y reducir el riesgo de fractura de fémur es mejor que la de la ALD, y tiene un buen efecto sobre la antiosteoporosis.

5 resumen

Para resumir, la coenzima Q10 es un requisito indispensable para las funciones fisiológicas normales de varios tipos de células, y ejerce principalmente efectos antioxidantes mediante la eliminación de los radicales libres, la aterosclerosis, y la sinergia con otras sustancias antioxidantes. Al mismo tiempo, también mejora la actividad inmune y juega un papel importante en la mejora del corazón, hígado y otros órganos sólidos del cuerpo animal, así como en el tratamiento de enfermedades oculares. Por lo tanto, el estudio de la regulación del efecto antioxidante de la coenzima Q10 y su mecanismo es de gran importancia para la mejora del rendimiento animal y la protección de la salud animal.

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