Российская академия наук

Вид материала

Тезисы

Содержание Влияние антиоксиданта тиофана на Лизофосфатидилхолины как иммунитет Функциональных особенностей Природные антиоксиданты для ингибирования окисления металла Биоантиоксиданты растительного происхождения и их участие в защите клеток от окислительного стресса Нечаева Т.Л. Загоскина Н.В. Новые антиоксиданты усиливают иммунитет Содержание низкомолекулярных антиоксидантов и активность антиоксидантных ферментов в

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.

ВЛИЯНИЕ АНТИОКСИДАНТА ТИОФАНА НА

ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕРКАЛЬНОГО

КАРПА В РАННЕМ ПЕРИОДЕ ОНТОГЕНЕЗА.


Обогрелова М. А.


Новосибирский государственный педагогический университет, г. Новосибирск, 630126 Вилюйская, 28; ИЕСЭН, (383)244-14-32,

e-mail: gobeleno@yandex.ru


Повреждение икры в процессе искусственного оплодотворения, а также высокий расход трофических веществ желтка икры в период бластулогенеза сопровождаются интенсивным окислением липидов с избыточным образованием свободнорадикальных соединений. В процессе внутриклеточного пищеварения в результате окислении липидов образуются высокотоксичные продукты свободнорадикального окисления – малоновый диальдегид и диеновые конъюгаты. Состояние, при котором повышается активность свободнорадикального окисления и происходит депрессия системы антиоксидантной защиты характеризуется как окислительный стресс.

Цель исследования – изучить влияние антиоксиданта тиофана на формирование и развитие органов пищеварительной системы зеркального карпа в раннем периоде онтогенеза.

Материалы и методы. Исследования проводили на базе рыбоводного хозяйства ООО «Маяк» Павловского района Алтайского края. Материалом исследования являлись эмбрионы и личинки зеркального карпа. В первой серии эксперимента оплодотворённую икру помещали в 2 аппарата для обесклеивания. В первом аппарате обесклеивание производили маслом (контрольная группа). Во втором - 10% масляным раствором антиоксиданта тиофана. Во второй серии эксперимента оценивали морфофункциональное состояние личинки при однократном введении антиоксиданта тиофана в период обесклеивания и при многократном введении.

Результаты исследования. В эмбриональный период рост и развитие карпа осуществляется исключительно за счет пластических и энергетических ресурсов желтка. На первых этапах дробления его содержимое транспортируется с током цитоплазмы в бластомеры, где под действием гидролитических ферментов осуществляется внутриклеточное пищеварение. На данном этапе развития синтез протеаз и внутриклеточное переваривание белков желтка обеспечивается ферментами лизосом, которые имеются в низкодифференцированных клетках. Расход трофического материала желтка у животных опытной группы в каудальном и краниальном отделе со стороны вентральной поверхности способствует уплощению его формы в дорсо-вентральном направлении. Это обеспечивает формирование у предличинки адаптированной к свободному передвижению более обтекаемой формы тела, по сравнению с контрольными образцами. В процессе примитивного пищеварения при окислении липидов образуются высокотоксичные продукты свободнорадикального окисления – малоновый диальдегид и диеновые конъюгаты. Для их инактивации необходим синтез клетками ферментативных и неферментативных антиоксидантных соединений. В связи с тем, что низкодифференцированными клетками этот процесс невозможен, возникает необходимость доставки к эмбриону антиоксидантных соединений.

Обработка икры антиоксидантом тиофаном блокирует активированные кислородные метаболиты и обеспечивает рациональное использование ресурсов трофического материала желтка в эмбриональный период. Это способствует раннему формированию оптимальной формы тела и определяет более быстрый перехода к самостоятельному передвижению в поисках пищи, а следовательно более успешное питание, рост и развитие.


ЛИЗОФОСФАТИДИЛХОЛИНЫ КАК ИММУНИТЕТ

СТИМУЛИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ ПРИ ЛЕКАРСТВЕННО

УСТОЙЧИВОМ ТУБЕРКУЛЕЗЕ И РОЛЬ КАЛЬЦИЕВОГО

ПРЕЦИПИТАТА ДС-РНК В КОРРЕКЦИИ ИХ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ


Овакимян С.С.¹, Карагезян К.Г.¹, Сафарян М.Д.², Овакимян Сур.С.¹, Мамиконян В.Х.<sup>1


1</sup>Научно-технологический Центр органической и фармацевтической химии НАН РА, kkarageuzyan@mail.ru

²Республиканский противотуберкулезный диспансер МЗ РА


Одной из неотложных проблем современной фтизиатрии является безотлогательный поиск наиболее эффективных мер борьбы с различными проявлениями этой патологии и главным образом лекарственно устойчивым туберкулезом (ЛУТ).

При стартировании настоящих исследований по ЛУТ, учитывалась специфика структурно-функциональных и метаболических нарушений мембраносвязанных фосфолипидов (ФЛ) различных категорий, ответственных за стабилизацию липид-белковых взаимоотношений, обеспечение активности ФЛ-зависимых ферментов и формирование активных начал иммунологического статуса организма.

С отмеченной точки зрения заслуживают внимания закономерности нарушений метаболизма ФЛ в мембранах лимфоцитов (МЛ) крови больных ЛУТ. Последние характеризуются активированием в них процесса деацилирования ФЛ-глицеридов и главным образом фосфатидилхолинов (ФХ), катализируемого фосфолипиазой А₂. Образование при этом высоких концентраций лизофосфатидилхолинов (ЛФХ), обладающих ярко выраженным мембранотоксическим мембранолитическим действием, и является, по всей вероятности, одним из главных составляющих причинно-следственного патогенетического комплекса, ответственного за высокий темп тканевых деструктивных процессов тем более при ЛУТ.

На основании результатов ранее проведенных исследований установленная ранее терапевтическая эффективность дрожжевой низкомолекулярной двуспиральной РНК (дс-РНК) в клинике острого туберкулезного воспаления легких в упорядочении расстройств тканевого метаболизма ФЛ, послужило стимулом к испытанию синтезированного армянскими учеными кальциевого преципитата дс-РНК (Са²⁺-дс-РНК) активного в индукции интерферона и, следовательно, в механизмах иммуностимулирующего действия. Применение его в опытах in vitro на МЛ крови больных с ЛУТ установило факт отчетливо проявляющейся нормализации нарушений метаболизма ФЛ, ФЛ-ФЛ соотношений с лимитированием чрезмерно высоких концентраций ЛФХ в пределах строго ограниченного статистически достоверного доминирования их над исходными величинами.

Выявление принципиально новых отличительных сторон терапевтической эффективности Са²⁺-дс-РНК особо акцентируется в регуляции функциональной активности ЛФХ в упорядочении и стимуляции иммунологической функции организма на мембранном уровне.


ПРИРОДНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ ДЛЯ ИНГИБИРОВАНИЯ ОКИСЛЕНИЯ МЕТАЛЛА


Овчинникова А.А., Александрова А.В.


Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, (861) 274-01-38, sasha130885@mail.ru


В качестве антиоксидантов - ингибиторов коррозии могут быть использованы как органические, так и неорганические вещества. При выборе антиоксидантов необходимо учитывать несколько критериев: эффективность, стоимость, влияние на окружающую среду и здоровье человека. В связи с этим в настоящее время предпочтение отдается использованию природных антиоксидантов. Природные антиоксиданты имеют разнообразный химический состав, необходимый для предотвращения или замедления процесса окисления. В качестве природных антиоксидантов могут быть использованы растительные экстракты. В статьях Российских и зарубежных ученых приведены результаты исследований антиокислительного потенциала различных экстрактов растений, а также сферы их применения. Исследована антиокислительная способность алоэ [1], Pachylobus edulis (африканские груши), Raphia hookeri (пальма) [2], древесины хвойных пород [3], рисовой соломы[4], гречишной шелухи и т.д. Замедление коррозионного процесса связано с содержанием аминокислот[5] и фенольных соединений[3], а также некоторых других групп соединений в растительном сырье.

На базе Кубанского государственного технологического университета проводятся исследования по изучению антиокислительной способности отходов образующихся при переработке местного сырья – зерновых, зернобобовых и масличных культур (соломы пшеницы, стержней кукурузного початка, подсолнечной лузги и т.д.). Установлено, что в состав указанных многотоннажных отходов растительного сырья входят антиокислительные компоненты, что подтверждает перспективность получения новых природных антиоксидантов – ингибиторов коррозии. Использование отходов растительного сырья в качестве вторичных материальных ресурсов для производства ингибиторов коррозии является актуальным для России в целом и Краснодарского края, это позволит сократить расходы на синтетические ингибиторы коррозии для нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности, а также приведет к сокращению объемов образования растительных отходов.

Работа выполнена в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы.

1. Al-Turkustani A.M., Arab S.T., Al-Dahiri R.H. Aloe Plant Extract as Environmentally Friendly Inhibitor on the Corrosion of Aluminum in Hydrochloric Acid in Absence and Presence of Iodide Ions // Modern Applied Science. 2010. Vol. 4. № 5. P. 105-124.

2. Umoren S.A., Obot I.B., Ebenso E.E., Okafor P.C. Eco-friendly Inhibitors from Naturally Occurring Exudate Gums for Aluminium Corrosion Inhibition in Acidic Medium // Portugaliae Electrochimica Acta. 2008. Vol. 26. P. 267-282.

3. Левчук А.А., Гоготов А.Ф. и др. Растительные фенолы в качестве альтернативы техногенным фенолам для получения ингибиторов термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза нефтяных // Химия растительного сырья. 2008. № 1. С. 119–122.

4. Using rice Straw as Corrosion Inhibitors Innovation // Alexandria University. URL: ссылка скрыта.

5. Helal N.H., El-Rabiee M.M., El-Hafez Gh.M. Abd, Badawya W.A. Environmentally safe corrosion inhibition of Pb in aqueous solutions // Journal of Alloys and Compounds. 2008. Vol. 456. Р. 372-378.


активациЯ молекулярного кислорода ФЕНОЛЬНЫМИ антиоксидантами в водНЫХ СРЕДАХ


Одарюк И.Д., Ковалева А.В., Безнос В.В., Каниболоцкая Л.В.,

Шендрик А.Н.


Донецкий национальный университет, Украина, Донецк, 83001, ул. Университетская, 24, тел +380623029277, ivan_odaryuk@yahoo.com.


Молекулярный кислород, несмотря на свою высокую химическую активность, является кинетически инертным по отношению к органическим молекулам, основное состояние которых синглетное. В организме имеется целый ряд ферментативных механизмов его активации, однако наряду с ними могут протекать и неферментативные реакции. Как ни парадоксально, антиоксиданты, эффективно работающие в водной среде, сами относительно активно взаимодействуют с молекулярным кислородом. Их прямое взаимодействие с ведет к появлению активных радикальных центров и непроизводительному расходованию антиоксиданта. В связи с этим интерес вызывает интенсивность вовлечения биоантиоксидантов в процессы автоокисления в водной среде и природа активных центров при этом образующихся.

В работе изучена кинетика окисления соединений фенольного ряда, аскорбиновой кислоты, гомоцистеина, цистеамина молекулярным кислородом в водно-щелочной среде при pH 8.010.0. Изученными полифенолами были гидрохинон, пирокатехин, галловая кислота, которые являются структурными компонентами целого ряда биологически важных молекул. Скорость автоокисления этих полифенолов выше, чем аскорбиновой кислоты и гомоцистеина, раствор цистеамина практически не поглощает кислород.

Полученные экспериментальные данные для реакции автоокисления гидрохинона при pH 8.0 и 9.2 указывают на сложный механизм. Промежуточными продуктами являются п.-бензохинон и , концентрации которых в системе изменяются симбатно. Найдены свидетельства в пользу того, что автоокисление полифенолов протекает по радикальному механизму. Наличие в системе подтверждали с помощью фермента супероксиддисмутазы.

Важным параметром, характеризующим интенсивность процесса окисления, идущего по радикальному механизму, является скорость зарождения радикалов. Для ее измерения широко используется метод ингибиторов. Известно, что окисление полифенолов сопровождается хемилюминесцентным (ХЛ) свечением, вероятными эмиттерами которого являются соответствующие хиноны. Характер и интенсивность ХЛ значительно зависят от pH среды, состава буферного раствора и строения фенола. При введении в реакционную смесь с окисляющимся полифенолом аскорбиновой кислоты и гомоцистеина до начала реакции на кинетических кривых ХЛ появляются периоды индукции, которые отсутствуют на кривых поглощения кислорода. Их наличие, видимо, объясняется быстрым восстановлением хинонов до хинолов, а до , что приводит к «выключению» реакции образования эмиттера пока в смеси присутствует ингибитор. Период индукции линейно зависит от концентрации ингибитора, что позволяет оценить скорость зарождения радикалов по уравнению: ,

где  стехиометрический коэффициент ингибирования,  период индукции. Рассчитанные с применением в качестве ингибиторов аскорбиновой кислоты и гомоцистеина близки.

Таким образом, все представленные соединения способны активировать молекулярный кислород в водной среде. Используя аскорбиновую кислоту и гомоцистеин как ингибиторы в реакции автоокисления полифенолов можно методом ХЛ измерить величины скоростей образования радикалов.


БИОАНТИОКСИДАНТЫ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ИХ УЧАСТИЕ В ЗАЩИТЕ КЛЕТОК ОТ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА


Олениченко Н.А., Гончарук Е.А., Николаева Т.Н., Лапшин П.В.,

Нечаева Т.Л. Загоскина Н.В.


Учреждение Российской академии наук Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, 127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 35, тел. (495)977-94-33, phenolic@ippras.ru


Одной из характерных и уникальных особенностей высших растений является способность к синтезу разнообразных соединений вторичного метаболизма, многие из которых находят все более широкое практическое применение в медицине в качестве веществ - биоантиоксидантов. К их числу относятся и фенольные соединения (ФС), образующиеся практически во всех растительных клетках и участвующие в процессах фотосинтеза, дыхания, регуляции роста и развития, а также защиты от стрессовых воздействий. Как правило, в ответ на неблагоприятное воздействие в растительных клетках происходит развитие так называемого окислительного взрыва, обусловленного образованием значительных количеств активных форм кислорода (АФК). Все это приводит к различным структурно-функциональным нарушениям, окислительным повреждениям липидов мембран, белков, нуклеиновых кислот и других соединений.

Важным фактором устойчивости растительных клеток к окислительному стрессу является функционирование в них эффективной многоуровневой антиоксидантной системы, включающей как высокомолекулярные, так и низкомолекулярные соединения. К последним относятся ФС, антиоксидантная активность которых в ряде случаев не уступает таковой аскорбиновой кислоты или α-токоферола. Однако вклад этих соединений вторичного метаболизма в общую антиоксидантную систему изучен еще недостаточно.

На основании собственных данных, полученных при изучении действия различных стрессовых факторов (низкие температуры, УФ-Б радиацию, тяжелые металлы), а также анализа литературы будут рассмотрены вопросы участия ФС в антиоксидантной системе растительных клеток, функционирование которой зависит от интенсивности и длительности стрессового воздействия, а также физиологического состояния растений. Все вышеизложенное свидетельствует о том, что эффективная многоуровневая антиоксидантная система, в которую, несомненно, входят и ФС, обеспечивает надежную защиту клеток и тканей растений от действия АФК.


НОВЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ УСИЛИВАЮТ ИММУНИТЕТ

ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР


Павловская Н.Е., Гагарина И.Н., Горькова И.В.


ФГОУ ВПО Орловский государственный аграрный университет, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69 Е-mail: irigorkova-orel@yandex.ru


Важную роль в формировании иммунитета у растений играют такие ферменты, как каталаза, пероксидаза и супероксиддисмутаза и некоторые витамины, например токоферол и аскорбиновая кислота, которые в целом и составляют антиоксидантную систему растений.

Широкая субстратная специфичность пероксидазы позволяет участвовать ей в различных физиолого-биохимических процессах: фотосинтеза и дыхания, утилизации перекиси водорода, в процессах лигнификации в клеточной стенке; она входит в антимикробную систему защиты растений и может быть отнесена к регуляторным ферментам [ Тарчевский 2000, Reimers P. J., Guo A., 1992]. Биологическая роль каталазы заключается не только в защите от образующейся в ходе метаболизма перекиси, но и снабжении растений кислородом. Супероксиддисмутаза (СОД) катализирует реакцию дисмутации, в которой супероксид выступает одновременно как окислитель и как восстановитель. Образующийся пероксид водорода разлагает до воды каталаза.

Механизм действия антиоксидантных систем высших растений, их роль в формировании иммунного ответа к облигатным и факультативным грибам недостаточно изучена.

Н.И.Вавилов утверждал, что возможность приобретенного иммунитета у растений в результате вакцинации и воздействия инфекции не может вызывать сомнений. К настоящему времени возможность иммунизации растений уже решена положительно. (Озерецковская О. Л..,1987). По мнению ученых, разработка новых технологий защиты растений от болезней и стрессов с помощью индуцирования иммунного потенциала растительных тканей, может не только повысить адаптационные возможности растения, но и ослабить применение опасных для человека химических препаратов.

Авторы данной работы показали перспективность применения новых препаратов, полученных из растительных тканей, усиливающих иммунитет гороха, фасоли, пшеницы, люпина, сои и других культур. Исследованы новые соединения: лариксин (дигидрокверцитин), выделенный из лиственницы, новосил (сумма тритерпеновых кислот) из пихты (ООО Биохимзащита, ). Вместе с тем, исследована биологическая и хозяйственная эффективность новых препаратов ( Патенты: №2372763 ,2009 Бюл.№ 32, №2367133, 2009 г.Бюл.№26), полученных на основе лектинов пшеницы, фасоли, биофлаваноидов гречихи и микроэлемента магния).

Изучена ответная реакция люпина сорта Ланцетная и сои сорта Надежда на действие лариксина и новосила по активности антиоксидантных ферментов, а также гороха сортов Софья, Батрак, Фараон в процессе вегетации на новые препараты.

Установлено, что антиоксидантная система зернобобовых культур чувствительна к действию всех изученных препаратов, являющихся веществами, повышающими иммунитет растений. Отмечено резкое повышение активности СОД, пероксидазы, каталазы, содержания витамина С и Е, что вызвало увеличение урожайности люпина, сои и гороха и снижение поражаемости растений корневыми гнилями, аскохитозом, уменьшилось количество тли и трипсов. Препараты антиоксидантного действия перспективны в низких дозах, экологически безопасны и дешевы.


СОДЕРЖАНИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ АНТИОКСИДАНТОВ И АКТИВНОСТЬ АНТИОКСИДАНТНЫХ ФЕРМЕНТОВ В

ТРАНСГЕННЫХ ПО Fe-COД РАСТЕНИЯХ ТАБАКА ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ СТРЕССЕ


Павлючкова С.М.


Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, Беларусь 220072, Минск, ул. Академическая, 27, тел: +375295936849, svetlanapavluchkova@yandex.ru


Повышение устойчивости растений к различным стрессовым факторам за счет увеличения экспрессии генов антиоксидантных ферментов является одним из важных направлений современной биологии. Предполагается, что дополнительное увеличение содержания супероксиддисмутазы (СОД) приведет к усилению защиты растений от окислительного стресса. В настоящей работе изучено содержание основных антиоксидантов (аскорбата, глутатиона) и активность антиоксидантных ферментов (СОД, аскорбатпероксидазы) в растениях табака (Nicotiana tabacum L.), трансформированных смысловым геном хлоропластной СОД (Fe-СОД) арабидопсиса, в условиях низкой положительной температуры (+4°С, 22 ч). Анализ растений показал, что вследствие повышенной экспрессии генов, кодирующих Fe-СОД, общая активность СОД в трансформантах была в 2 раза выше, чем в растениях дикого типа. Повышение активности СОД сопровождалось увеличением уровня аскорбата и активацией аскорбатпероксидазы. Результатом внесенной трансформации являлся также более низкий уровень перекиси водорода и продуктов перекисного окисления липидов, что указывает на более эффективную работу антиоксидантной системы трансгенных растений в нормальных условиях выращивания. При действии низкой положительной температуры в растениях табака дикого типа активность аскорбатпероксидазы практически не изменялась, а активность СОД увеличивалась незначительно. В трансформантах было зафиксировано повышение активности как аскорбатпероксидазы (на 46%), так и СОД (на 30%) по сравнению с растениями, не подвергавшимися стрессовому воздействию. В растениях табака дикого типа при стрессе содержание общего и восстановленного аскорбата снижалось (на 10% и на 20% соответственно). В трансгенных растениях в условиях низкой температуры возрастал уровень как общего, так и восстановленного аскорбата при неизменном уровне его окисленной формы, что, по-видимому, обусловлено преимущественно синтезом восстановленного аскорбата de novo. Показано также, что наряду с увеличением аскорбата в трансформантах в условиях стресса происходит значительное увеличение глутатиона. В трансформантах по Fe-СОД при низкотемпературном стрессе количество восстановленного глутатиона увеличивалось на 70%, а уровень окисленного глутатиона возрастал на 30% по сравнению с контролем. Увеличение уровня общего глутатиона при одновременном возрастании содержания восстановленного глутатиона свидетельствует о синтезе последнего de novo.