Российская академия наук

Вид материала

Тезисы

Содержание Гидратные оболочки флавоноидов и свободные Индуцированные антибиотики высших растений (фитоалексины) как антиоксиданты Биоантиоксидантная функция пробиотиков Меланины в системе антиоксидантной защиты штаммов Paecilomyces lilacinus из зоны Paecilomyces lilacinus Интервальная гипоксическая тренировка вызывает антиоксидантный эффект в комплексном лечении язвенной болезни, ассоциированной с Развитие спонтанного лейкоза у мышей akr при введении антиоксидантов эфирного масла чабера

Подобный материал:

• Основание Петербургской академии наук, 49.85kb.
• Спонсоры конференции: Фармацевтическая фирма «Санофи-Авентис», 74.5kb.
• Ш. Н. Хазиев (Институт государства и права ран) Российская академия наук и судебная, 297.05kb.
• Научный журнал «Вопросы филологии» Оргкомитет: Сопредседатели, 53.54kb.
• Научный журнал "Вопросы филологии" Оргкомитет: Сопредседатели, 47.73kb.
• Котов Сергей Викторович доктор медицинских наук, профессор Савин Алексей Алексеевич, 547.92kb.
• Н. д кондратьева Международный фонд Н. д кондратьева и Российская академия естественных, 13.13kb.
• Российская академия наук отделение общественных наук ран, 74.85kb.
• Высочество Князь Монако Альберт II и другие. Сдоклад, 38.69kb.
• Ипээ ран www sevin ru, 22.27kb.

Была построена кинетическая схема внутримолекулярного окисления каждого из этих аналогов. Каждая стадия была охарактеризована энтальпией, энергией активации и константой скорости. Две последние величины были вычислены с использованием параболической модели радикальной реакции. Установлена корреляция между числом генерируемых гидроксильных радикалов n_O−H и антималярийной активностью препарата, а также влияние заместителей на выход ОН. Корреляция носит нелинейный характер: [антималярийная активность] ~ n_O−H⁴. Идентифицированы следующие две реакции образования гидроксильных радикалов:

RO₂^• + >CH(OOH) → ROOH + >C=O + ^•OH

>C(O^•)C(OOH)< → >C=O + >C=O + ^•OH


Работа поддержана грантом программы ОХНМ РАН N 9 “Медицинская и биомолекулярная химия”.

Литература

1. E. Denisov, T. Denisova, F. Ismail. Int. J. Chem. Kinet., 37, 554 (2005)

2. S.L. Solodova, E.T. Denisov, T.G. Denisova. Mendeleev Commun., 18, 24 (2008)

3. С.Л. Солодова, Е.Т. Денисов. Изв. АН. Сер. хим., 760 (2009)


ГИДРАТНЫЕ ОБОЛОЧКИ ФЛАВОНОИДОВ И СВОБОДНЫЕ

РАДИКАЛЫ: АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ


Гернет М.В., Денисов В.И., Шаненко Е.Ф.


Московский государственный университет пищевых производств,

125080 Москва, Волоколамское ш.,11, e-mail: d_eviat@mail.ru


Общеизвестно, что биомолекулы (сахариды, аминокислоты, нуклеотиды) в водных растворах гидратированы, т.е. окружены слоем более или менее связанных с ними водных молекул. Из универсальных модулей воды можно построить разнообразные конструкции гидратных оболочек биомолекул и водяной «паутины» [1]. Защита антиоксидантами организмов животных и растений от разрушительных окислительных процессов изучается в биологии, медицине, пищевой химии [2]. В этой связи уделяется большое внимание природным полифенолам - флавоноидам: квецетину, морину, рутину, ресвератролу, алкилрезорцину. Интерес вызывают также шунгит, каолинит и фуллерены. Эти вещества вступают в реакцию с главными окислителями-свободными радикалами, имеющими неспаренный электрон и поэтому крайне агрессивными. К ним относятся гидроксильный радикал НО^•, пергидроксильный радикал НО₂^•, пероксид водорода Н₂О₂. Радикалы могут образовываться в присутствии иона металла переменной валентности, разрыва химической связи при высоких температурах и ионизирующем излучении. При переработке сырья флавоноиды деструктурируются, изменяют свои свойства, в том числе антиоксидантную активность. Супероксид (анион-радикал) О₂^-• образует молекулярные соединения липогидропероксиды, из которых образуются вторичные радикалы липидов (алкил, алоксил, диоксил).

И флавоноиды, и свободные радикалы легко образуют водородные связи с молекулами воды, как и сахариды[3]. Они формируют сначала свои гидратные оболочки, затем биомолекулы сближаются, образуют общую гидратную оболочку и взаимодействуют с водяной «паутиной».

Основное положение доклада об антиоксидантной активности флавоноидов связано с комплементарностью гидратных оболочек биомолекулы (или ее части) и свободных радикалов. Это знание позволит регулировать интенсивность окислительного процесса, выбирать условия хранения, оптимальные сочетания и дозы антиоксидантов и восстановителей их активного состояния.

Литература

1. V.I. Lobyshev, A.B. Solovey, N.A. Bulienkov. Computer construction of modular structures of water. Journal of Molecular Liquids, 106/2-3, pp 277-297 (2003).

2. Я.И. Яшин, В.Ю. Рыжнев, А.Я. Яшин, Н.И.Черноусова. Природные антиоксиданты. Содержание в пищевых продуктах и их влияние на здоровье и старение человека. М., «ТрансЛит», 2009, 212с.

3. V.I. Denisov, S.D. Zakharov. SELF-ORGANISING OF A WATER - CARBOHYDRATE SYSTEM AND HYDRATION SHELL STRUCTURES, International Conference “Crystal materials’2010”,Kharkov, Ukraine, p.94.


ИНДУЦИРОВАННЫЕ АНТИБИОТИКИ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ (ФИТОАЛЕКСИНЫ) КАК АНТИОКСИДАНТЫ


Дмитриев А.П., Гродзинский Д.М., Дяченко А.И.


Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, Киев 03650, ул. акад. Заболотного 148, dmyt@voliacable.com


Резвератрол (3,5,4-тригидростилбен) – фитоалексин, который синтезируется в некоторых растениях, например, в растениях сосны, винограда, арахиса. Виноград, в том числе дикий виноград Vitis amurensis, является основным его источником. Этот антиоксидант обладает антибактериальным и противовирусным действием. Многочисленные исследования свидетельствуют о его способности положительно влиять на сердечно-сосудистую и нервную систему человека, а также о гепатопротекторных свойствах этого вещества. Кверцетин - антиоксидант, который конститутивно содержится в сухих чешуях лука (Allium cepa) и в красном вине. Он имеет много общих свойств с резвератролом. Вместе они усиливают антиоксидантные свойства друг друга, прежде всего за счет повышения биодоступности. Многие фитоалексины являются сильными антиоксидантами.

Цель работы состояла в том, чтобы выделить фитоалексины из лука и провести их химическую идентификацию. На основании результатов ВЭЖХ, ГЖХ, ИК- и хромато-массспектрометрии был сделан вывод о том, что фитоалексины лука - 1,3-дион-5-октил-циклопентан и 1,3-дион-5-гексил-циклопентан представляют собой смесь их кето-енольных таутомеров, находящихся в динамическом равновесии.

Исследовали роль фитоалексинов и редокс-баланса в механизме формирования индуцированной устойчивости у растений, в частности, изменение уровня окисленных и восстановленных форм глутатиона и аскорбата у растений арабидопсиса, обработанных двумя абиогенными элиситорами - гексановой кислотой (ГК) и ВАВА (-аминобутириловой кислотой). Известно, что глутатион и аскорбат являются важными антиоксидантами. Кроме того, глутатион рассматривают как важную сигнальную молекулу - в форме нитрозоглутатиона он может активировать экспрессию стрессовых генов.

Обработка растений ГК и ВАВА индуцировала увеличение содержания в них уровня общего глутатиона. Так, через 48 час после обработки ГК уровень общего глутатиона превышал контрольный в 2 раза, а после обработки ВАВА - в 1,4 раза. Однако, если уровень восстановленного глутатиона у обработанных ГК растений превышал контрольный в 9 раз, то у ВАВА-обработанных растений его уровень не превышал контрольный. Восстановленная форма глутатиона - трипептид GSH- является важным антиоксидантом и редокс-буфером. Он существует в паре с окисленной формой - димером GSSG. У растениий физиологическое значение глутатиона имеет две составляющие - метаболизм серы и защита от стресса. GSH является основным тиолом, который регулирует поглощение серы тканями корня. Он используется глутатион-S -трансферазой в процессах детоксификации ксенобиотиков, а также является также предшественником фитохелатинов.

Обработка растений ВАВА и ГК повышала также уровень общего аскорбата, который сохранялся стабильно высоким в процессе инфицирования фитопатогенным грибом Botrytis cinerea. Аскорбат, как известно, является основным антиоксидантом, который прямо реагирует с гидроксил-радикалами, супероксидом и синглетным кислородом. Таким образом, редокс-баланс играет важную роль в формировании системной устойчивости у растений с помощью абиогенных индукторов.


БИОАНТИОКСИДАНТНАЯ ФУНКЦИЯ ПРОБИОТИКОВ


Драчева Л.В.


Международная академия информатизации, г. Москва, ул.Тверская, 5, 1747@mail.ru


Значительный вклад в эндо- и экзосостояние микробиального сообщества макроорганизма человека, насчитывающего в своем составе свыше 500 видов микроорганизмов, вносит его нормальная микрофлора.

Установлено, что в дистальном отделе организма человека их основными представителями являются бифидо- и лактобактерии. Эти микроорганизмы принимают самое деятельное участие в формировании индигенной микрофлоры и ответственны за поддержание иммунной системы человека. В ходе своего метаболизма они продуцируют целый спектр веществ, необходимых и полезных для здоровья человека.

В повседневной жизни современного человека, в частности, проживающего в условиях мегаполиса, характерно наличие стрессогенных ситуаций, неблагоприятной окружающей среды, дефицита в рационе питания качественных натуральных нутриентов. Совокупность этих факторов служит основой для проявления оксидативного стресса, негативно влияющего на здоровье человека, и, в частности, на его нормальную микрофлору.

Сегодня активно изучаются такие вещества, как биоантиоксиданты, способные ингибировать повреждающее действие свободных радикалов при их избыточной концентрации в организме.

Автором установлено, что такие пробиотики, как бифидо-, лакто- и пропионовокислые бактерии обладают достоверно выраженным антиоксидантным действием.

Для исследования этой функции биопрепаратов были использованы такие инструментальные аналитические методы, как хемилюминесценция, катодная вольтамперометрия, кулонометрия, хроматография с амперометрическим датчиком.

Принцип работы прибора по хемилюминесценции состоит в генерации и последующего измерения концентрации супероксидного анион-радикала. Этот радикал получают фотохимическим путем при УФ- облучении из кислорода воздуха в присутствии фотосенсибилизатора. Концентрацию радикала измеряли на основании эффекта хемилюминесценции, наблюдающегося при его взаимодействии с веществом-детектором. Количественно величина антиокидантной активности определяется путем сравнения со стандартными веществами (аскорбиновая кислота, TROLOX).

Метод катодной вольтамперометрии основан на процессе электровосстановления кислорода. Генерация активных кислородных радикалов происходит на поверхности электрода, на котором они вступают в реакцию взаимодействия с антиоксидантами. Это выражается в уменьшении тока электровосстановления кислорода и сдвиге потенциала в положительную или отрицательную область в зависимости от механизма протекания реакции.

Антиоксидантную активность оценивали по двум критериям: К и IC_50%. Кинетический критерий К показывает количество прореагироваваших кислородных радикалов с исследуемыми пробиотиками за 1 мин. Чем больше эта величина, тем выше антиоксидантная активность анализируемого биопрепарата.

Критерий IC представляет собой величину 50%-ного ингибирования модельного сигнала электровосстановления кислорода в присутствии исследуемых биокомпозиций. Чем меньше концентрация, необходимая для подавления 50%-ного тока электровосстановления кислорода, тем более высокой антиоксидантной активностью обладает анализируемое вещество.

Таким образом, результаты, полученные разными аналитическими методами, подтвердили наличие антиоксидантных свойств у пробиотиков на основе бифидо-, лакто- и пропионовокислых бактерий.

Автор признателен сотрудникам Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Томского политехнического университета за участие в проведении экспериментальной части работы.

Меланины в системе антиоксидантной защиты штаммов Paecilomyces lilacinus из зоны

отчуждения Чернобыльской АЭС


Егорова А.С.*, Иванова А.Е.**, Гесслер Н.Н.,* Олишевская С.В.***, Белозерская Т.А.*,


*Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва

**Факультет почвоведения МГУ, Москва

^***Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболотного НАН Украины, Киев E-mail: as.egorova@gmail.com


Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson – это типичный почвенный микромицет, обладающий гиалиновым мицелием. Просто P.lilacinus с повышенной частотой встречается в местообитаниях, подверженных антропогенным нагрузкам, он широко распространён в зоне отчуждения ЧАЭС и является индикатором высокого уровня загрязнения радионуклидами.

В данной работе проводили сравнительное исследование отдельных компонентов антиоксидантной защитной системы у 3-х штаммов, выделенных из почвы зоны отчуждения Чернобыльской АЭС с разным уровнем радионуклидного загрязнения - P.lilacinus 1941 (выделен в 1994 г., уровень радиоактивного загрязнения 5,9*10⁵), P.lilacinus 1492 (выделен в 1992 г., уровень радиоактивного загрязнения 2,7*10⁵) и P.lilacinus 1786 (выделен в 1993 г., уровень радиоактивного загрязнения 1,3*10²) и 3-х штаммов из почв с фоновым уровнем радиоактивности. В первую очередь, определяли изменение активности основных антиоксидантных (АО) ферментов – супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы под действием окислительного стресса (ОС) (обработка 10 мМ Н₂О₂). В качестве показателя окислительного стресса оценивали содержание карбонильных групп в белках у всех исследуемых штаммов.

Наибольшую чувствительность к ОС проявили штаммы, выделенные из исходных местообитаний, не подверженных антропогенным воздействиям. У штаммов из зоны отчуждения ЧАЭС реакции на стресс различались. Более низкое содержание карбонильных групп было обнаружено у штамма P.lilacinus 1492, и у него же была отмечена повышенная чувствительность к стрессу. Для штаммов P.lilacinus 1941 и P.lilacinus 1786 было характерно большее количество карбонильных групп в белках, но реакция на ОС была менее выражена.

Активность ферментов и их изменение под действием Н₂О₂ сильно различались. Так у штамма P.lilacinus 1492 после обработки Н₂О₂ в большей степени возрастала активность СОД, у штамма P.lilacinus 1786 – каталаза, а у штамма P.lilacinus 1941 активности СОД и каталазы не изменялись в пределах доверительного интервала. Различия в реакциях АО-ферментов различных штаммов на воздействие Н₂О₂ позволила сделать вывод о наличии других путей защиты от окислительного стресса.

Известно, что повышенную устойчивость к радиоактивному загрязнению проявляют микроорганизмы, содержащие меланин. До настоящего времени не было сведений о присутствии у P.lilacinus пигментов меланиновой природы. Проведённый методом ЭПР-спектроскопии анализ сухого мицелия показал наличие сигнала, характерного для меланинов. Был проведён щелочной гидролиз грибной биомассы, в результате которого получен пигмент тёмно-коричневого цвета, растворимый в щёлочи и не переходящий в органические растворители. Щелочной раствор обесцвечивался под действием Н₂О₂ и KMnO₄, а с FeCl₃ образовывал хлопьевидный осадок. Полученные данные указывают на наличие меланиновых пигментов у P.lilacinus, содержание которых выше у штаммов из зоны отчуждения ЧАЭС.

Таким образом, реакции штаммов на стресс были индивидуальны. Показана повышнная устойчивость к ОС у штаммов P.lilacinus, выделенных из зоны отчуждения ЧАЭС. Впервые показано наличие пигментов меланиновой природы у P.lilacinus.


ИНТЕРВАЛЬНАЯ ГИПОКСИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА ВЫЗЫВАЕТ АНТИОКСИДАНТНЫЙ ЭФФЕКТ В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ ЯЗВЕННОЙ БОЛЕЗНИ, АССОЦИИРОВАННОЙ С H. PYLORI


¹Елисеева О. П., ¹Семен Х.О., ¹Каминский Д.В., ¹Пляцко М.Г., ²Лещук О.Б., ²Гусак Л.И.


¹Национальный медицинский университет имени Данила Галицкого, Львов, Украина;

²Областная клиническая больница, Львов, Украина Пекарская, 69, 79010 Львов, Украина, +380 093 983 3743, yelisol@gmail.com;


Механизм влияния интервальной гипоксической тренировки (ИГТ) реализуется через увеличение потока активных форм кислорода (АФК), прежде всего супероксида и перекиси водорода во время гипоксии и, особенно, реоксигенации, что способствует активации окислительного метаболизма, индукции комплексной антиоксидантной защиты на всех уровнях иерархии и повышения резистентности организма к окислительному стрессу (ОС). Увеличение частоты флуктуаций триплетного эндогенного кислорода, генерируемого свободнорадикальными превращениями, способствует его вовлечению в механизмы ликвидации гипоксии и поддержания кислородного гомеостаза клеток и тканей. Такие изменения кислородзависимого метаболизма, как правило, отражаются на вариабельности кардиоритма и информируют не только о функционально-метаболическом резерве, но и об эффективности реакции-ответа организма на воздействия разных стрессоров.

Целью настоящего исследования было изучить эффективность ИГТ в комплексном лечении язвенной болезни, ассоциированной с H.pylori, за параметрами аэробного метаболизма и вариабельности сердечного ритма (ВСР). Обследовано две группы больных (77 пациентов, возраст 32±1,8 г., длительность болезни до 10 лет), которые после проведенной стандартной тройной эрадикации H.pylori принимали Лансопразол (30 мг ежедневно ) на протяжении месяца. Пациенты опытной группы, кроме стандартного лечения, принимали ежедневные сеансы нормобарической ИГТ, которые модулировали с помощью гипоксикатора ТДИ-01 (гипоксикатор Фролова). Сеанс интервальной гипоксии включал три одно-, один двух-, один трехминутные циклы с одноминутными интервалами реоксигенации.

Использование ИГТ на протяжении месяца призвело к более эффективной элиминации клинических симптомов, гистологических маркеров воспаления и персистенции ОС в гландулоцитах слизистой оболочки желудка за определением 4-гидроксиноненаля – продукта липопероксидации ω-6 жирных кислот с бивалентными свойствами. В организме пациентов опытной группы продемонстрировано формирование умеренной прооксидантной ситуации, оцененной за результатами исследуемых показателей (незначительное увеличение малонового диальдегида, окислительно модифицированных белков, нормализации атерогенных липопротеинов, гидроперекисей, среднемолекулярных пептидов на фоне увеличения активности каталазы и незначительного снижения активности супероксиддисмутазы). Формирование такой метаболической ситуации, как свидетельствуют современные результаты, является необходимым условием эффективной коррекции ОС и процессов регенерации клеток и тканей. Предупреждение снижения параметров ВСР, ограничение чрезмерной активности нейрогуморальной регуляции и модуляция автономного гомеостаза, выявленные в группе пациентов, которые использовали ежедневные сеансы ИГТ, подтверждает формирование активного метаболического состояния. и высшей адаптации организма. Также, увеличение способности организма поддерживать SaO₂ в гипоксических условиях свидетельствует о повышении устойчивости к окислительному стрессу в результате использования ИГТ в комлексном лечении язвенной болезни.


РАЗВИТИЕ СПОНТАННОГО ЛЕЙКОЗА У МЫШЕЙ AKR ПРИ ВВЕДЕНИИ АНТИОКСИДАНТОВ ЭФИРНОГО МАСЛА ЧАБЕРА


Ерохин В.Н,, Кременцова А.В., Семенов В.А., Мишарина Т.А.,

Бурлакова Е.Б.


Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН, Москва. 119334, Москва, ул.Косыгина, 4. Телефон 939-71-78.

E-mail: valery@sky.chph.ras.ru


В связи с разнообразными экологическими и медицинскими проблемами большое значение приобретает поиск веществ, в том числе и природных, защищающих организм от неблагоприятного действия окружающей среды, в частности от различных канцерогенных факторов. В качестве таких биологически активных веществ определенный интерес представляют антиоксиданты (Бурлакова и др., 1975). Так, было показано, что синтетический антиоксидант из класса экранированных фенолов - -(4-гидрокси-3,5-дитретбутилфенил)пропионовая кислота (фенозан) обнаруживал заметную противоопухолевую активность как в малых, так и в сверхмалых дозах при введении в организм лейкозных мышей ( Ерохин и др., 2007). Среди натуральных антиоксидантов важное место принадлежит эфирным маслам, которые являются смесью летучих веществ, выделяемых из пряно-ароматических растений. Целью данной работы было изучение биологической активности эфирного масла чабера садового (Satureja hortensis L.), принимаемого мышами в течение всей жизни, начиная с 3х месячного возраста, с питьевой водой или с едой. В работе оценивалось влияние масла чабера на развитие лейкоза у мышей линии AKR, у которых в возрасте 6-11 месяцев в 65-90% случаев возникает спонтанный лейкоз. Подробное исследование кинетики развития этого лейкоза проведено в работе (Ерохин, Бурлакова, 2003). Мыши первой опытной группы получали питьевую воду, в которую добавляли эфирное масло чабера садового (0.15 мг в 1 л). Мыши второй опытной группы получали корм, в который добавляли эфирное масло (1 г корма содержал 2,5 мкг эфирного масла чабера). Противолейкозная активность исследуемого препарата оценивалась по кривым выживаемости (смертности), величинам средней и максимальной продолжительности жизни животных соответственно в контрольных и опытных группах. По данным о продолжительности жизни строили кривые выживаемости: доля доживших животных - возраст. Для количественной оценки воздействия препарата на развитие данного лейкоза была применена нелинейная аппроксимация кривых выживаемости функцией Гомпертца. На рис. приведены кривые выживаемости мышей линии AKR в контроле и при введении эфирного масла чабера с кормом. Видно, что эфирное масло оказывало заметное противолейкозное действие: кривые выживаемости мышей опытной группы значительно сдвинуты вправо по сравнению с контролем. Аналогичные данные были получены и при введении эфирного масла чаберв и с питьевой водой. В обоих случаях отмечена разница в сроках начала гибели животных: в контрольной группе она начиналась после 120 дня жизни, в опытных – после 200-250 дня. Полученные данные свидетельствуют о том, что постоянное употребление эфирного масла чабера существенно увеличивало латентный период, тем самым отодвигая сроки возникновения лейкоза и массовой гибели животных. В результате максимальная продолжительность жизни мышей опытной группы была на 102 дня больше, чем контрольной Наиболее объективно это отражалось в изменении средней продолжительности жизни: она увеличивалась по сравнению с контролем на 47 сут (20%) при употреблении эфирного масла чабера с питьевой водой и на 52 сут (35%) – с едой. Полученные результаты позволяют считать перспективным использование эфирных масел ароматических растений, содержащих антиоксиданты (в частности, чабера) в малых дозах в лечебных и профилактических целях.



Кривые выживаемости мышей линии AKR в контроле и при добавлении в корм масла чабера. Квадратиками отмечены выборочные значения средней ПЖ. Штрихпунктирном обозначена аппроксимирующая функция Гомпертца в контроле, пунктиром – в опыте.

ЛИТЕРАТУРА: 1.Бурлакова Е.Б., Алесенко А.В, Молочкина Е.М. и др. Биоантиоксиданты в лучевом поражении и злокачественном росте. М.: Наука, 1975. 294с. 2. Ерохин В.Н., Бурлакова Е.Б. . Спонтанный лейкоз – модель для изучения эффектов малых и сверхмалых доз физических и физико-химических воздействий на опухолевый процесc. // Радиац. биология. Радиоэкология. 2003. Т.43. № 2. C. 237-241. 3. Ерохин В.Н., Кременцова А.В., Семенов В.А., Бурлакова Е.Б. Влияние антиоксиданта - β-(4-гидрокси-3,5-дитретбутилфенил)пропионовой кислоты (фенозана) на развитие злокачественных новообразований. // Известия РАН. Сер. биол. 2007. № 5. С.583-590.

участие глутатиона в регуляции окислительной модификации внутриклеточных белков при Окислительном стрессе