Гальмування залізоініційованого окиснення фосфоліпідів (стр. 1 из 9)
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ХІМІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
МАГІСТЕРСЬКАРОБОТА
на тему: Гальмування залізоініційованого окиснення фосфоліпідів
Магістр: Льовкіна Вікторія Вікторівна
Спеціальність: 8.07301 “Хімія”
Затверджено наказом №126/08 від 10 лютого 2004 р.
Керівник: к.х.н., професор кафедри
Ніколаєвський Алим Микитович
Донецьк-2004
До захисту магістрської роботи допустити протокол № 17
від “3 ”червня 2004 р.
Зав. кафедрою фізичної хімії, к.х.н., професор Ніколаєвський Алім Микитович
________________________
Магістрська робота захищена з оцінкою _________
“____” _____________ 2004 р.
Секретар ДЕК ___________________
________________________________
________________________________
Зміст
Вступ
1. Теоретична частина
1.1.Емульсія фосфоліпідів яєчного жовтка як модель пероксидного окиснення ліпідів
1.2.Механізм залізоініційованого окиснення вуглеводнів
1.3.Антиоксидантний захист біологічних об’єктів
1.3.1. Регуляторні системи пероксидного окиснення ліпідів
1.3.2. Особливості дії природних антиоксидантів
1.3.3.Гальмування процесів окиснення синтетичними інгібіторами фенольного типу
1.4.Методи дослідження біологічного окиснення
2. Експериментальна частина
2.1. Газоволюмометричний метод
2.2. Тонкошарова хроматографія
2.3 Техніка безпеки
3. Гальмування залізоініційованого окиснення фосфоліпідів
Висновки
Література
Вступ
У зв’язку із забруднюванням навколишнього середовища та ростом поширення різноманітних хвороб, розвиток яких прямо чи посередньо пов’язан з ушкоджуваною дією вільних радикалів, питання забеспеченості організма людини антиоксидантами стоїть достатньо гостро. Тому пошук нових ефективних біоантиоксидантів представляється дуже актуальною і важливою науковою і практичною проблемою особливо для України, що пов'язано з наслідками Чорнобильської аварії.
Найбільш вивченими інгібіторами радикально-ланцюгових процесів є фенольні сполуки. Однак, спроби перенести результати, отримані in vitro, на біологічні системи не завжди успішні, тому що складні міжфазні явища in vivo визначають поведінку антиоксидантів в окисному процесі. Тому сучасні дослідники для оцінки антиоксидантів використовують тестові системи, наближені до біологічних. Однієї з них є емульсія яєчного жовтка – біохімічна система, що містить мембранні структури клітин. Дані, отримані на цій моделі, мають велику достовірність з погляду застосування до біологічних процесів, тим більше, що окиснення проводять в умовах, близьких до фізіологічних.
У зв'язку з цим метою даної роботи стало вивчення закономірностей інгібуючої дії фенольних антиоксидантів в процесі залізоініційованого окиснення жовточних ліпопротеїнів для пошуку нових ефективних антиоксидантів.
Теоретична частина
1.1. Емульсія фосфоліпідів яєчного жовтка як модель пероксидного окиснення ліпідів
В даний час загальновизнаною є роль пероксидного окиснення ліпідів в біологічних організмах [1]. В нормальному функціонуванні живих клітин першорядне значення мають біологічні мембрани, динамічними компонентами яких, що забезпечують стабільність біомембраної організації, є фосфоліпіди. В тканинах організмів утворення пероксидів і їхня витрата знаходяться на постійному стаціонарному рівні. Порушення цієї рівноваги в будь-який бік призводить до виникнення різних патологій.
Щоб дослідити можливість регулювання пероксидного окиснення ліпідів, що протікає за вільнорадикальним механізмом [2], для пошуку ефективних антиоксидантів цього процесу велике значення мають експерименти по моделюванню природних структур клітини.
Існують різні моделі пероксидного окиснення ліпідів.
I. Природні системи:
– плазма людської крові [3,4],
– гомогенати органів [2].
Дані моделі дуже нестабільні і легко окиснюються.
II. Синтетичні моделі пероксидного окиснення ліпідів у різних хемілюмінесцентних системах:
– модель, яка складається з пероксида водню і пероксидази з кореня хрону [5],
– люмінол з додаванням ініціаторів [6],
– лінолева кислота [7],
які далекі від живої системи.
Класичною моделлю клітинних мембран живих організмів є емульсія ліпопротеїдів яєчного жовтка [8,9], що дозволяє адекватно оцінювати антирадикальну активність досліджуваних сполук за ефектом гальмування пероксидного окиснення. Ця система відрізняється своєю доступністю, великою стабільністю при збереженні, дозволяє використовувати звичайні лабораторні методики й апаратуру для визначення рівня пероксидації ліпідів [10].
В медицині і біології широко використовується емульсія яєчного жовтка в фосфатному буфері. Сам жовток [11] на ~50% складається з води, 16% – білка, 34% – жирів, тому він являє собою емульсію, де жир у водній фазі є головною складовою частиною.
У жовтку яєць зосереджені практично всі ліпіди: прості ліпіди і жири, вміст яких складає біля 2/3 всіх ліпідів, і складні ліпіди (жироподібні сполуки), в основному фосфоліпіди – 37%, з них 82% – фосфатидилхолін, 15% – фосфатидилетаноламін. Більш 60% жирних кислот, що входять до складу ліпідів яйця, є ненасиченими, які в свою чергу беруть участь у пероксидному окисненні.
Як природна система емульсія містить вітаміни, ферменти, багато хто з них є ендогенними антиоксидантами.
Біологічні мембрани являють собою напівпроникний бар'єр, що відокремлює клітину від навколишнього середовища і дозволяє їй існувати як єдине ціле. Незважаючи на різноманітність біологічних функцій, форм і розмірів всі мембрани побудовані в основному з 2-х типів речовин: ліпідів і білків. Мембранні ліпіди – низькомолекулярні речовини, які відносяться до жирів. Характерна риса будь-якої ліпідної молекули полягає в тому, що вона побудована з двох частин: (полярної) голівки, яка несе електричні заряди і на яку приходиться не більш чверті довжини всієї молекули, і довгих хвостів, що не несуть електричного заряду [12]. Хвости ліпідної молекули – довгі ланцюги, побудовані з атомів С и Н. Голівки можуть мати різноманітну будову, але для ліпідів мембран найбільш характерні два типи: похідні цукрів – гліколіпіди чи похідні фосфорної кислоти – фосфоліпіди.
 |
Фосфатидилхолін (лецитин)
 |
Фосфатидилетаноламін (кефалін)
Наявність в молекулах ліпідів двох частин має пряме відношення до їх здатності утворювати мембрани. Ліпіди дуже погано розчиняються як в полярному розчиннику – воді (заважають неполярні хвости), так і в неполярному середовищі – олії (заважають полярні голівки). Щоб підкреслити різне відношення до води й олії, голівки називають гідрофільними, а хвости – ліпофільними. Відповідно ліпіди, молекули яких містять як гідрофільне, так і ліпофільне угрупування, називають амфіфільними речовинами.
Внаслідок поганої розчинності у воді і схильності до агрегації фосфоліпіди в водній фазі вже при низьких концентраціях (10-7–10-9М) здатні самоорганізовуватися або в структури типу протяжних подвійних шарів, що відділені один від одного водною фазою, або в замкнуті бульбашки – ліпосоми.
Ліпосоми (везикули) є найближчим аналогом біомембран. Вони являють собою замкнуті сферичні структури , що містять всередині воду в вигляді бульбашки і мають один чи кілька подвійних шарів ліпідів [14].