Введение в образцы липида соли двухвалентного железа способствуют ускорению процесса распада гидропероксидов, а так же катализируют реакцию окисления непредельных связей в присутствии перекисей. В данном случае основным повреждающим агентом является образующиеся гидроксил радикалы. Предотвратить реакцию гидроксил-радикала с липидом невозможно, но возможно связать ионы железа, благодаря чему скорость образования радикалов существенно снизится.

В присутствии 20 мкМ сульфата жалеза (II) существенно изменялся процесс накопления карбонильных соединений. Доза зависимое ингибирование процесса накопления карбонильных соединений сохранялось до концентрации ДГК в системе 1 мг/мл, и далее наблюдалось существенное увеличение концентрации монокарбонильных соединений и малонового диальдегида на 50 и 100% соответственно (рис. 17 b).

Аналогичная “седловидная” форма зависимости накопления МДА от концентрации ДГК с течением времени сохраняется при концентрации железа 200 мкМ. Дальнейшее же увеличение концентрации железа приводило к смещению минимума седла в сторону больших концентраций ДГК и появлению в области концентрации ДГК 10 мкг/мл пика соответствующему наивысшей точки накопления МДА в системе. Таким образом, наблюдается наличие концентрационных границ для ДГК, за пределами которых данный флавоноид проявляет прооксидантный эффект, но по разным механизмам. По-видимому, при низкой концентрации ДГК (10 мкг/мл) и высокой концентрации железа (более 2 мМ) наблюдается накопление семихинона, способного проявлять прооксидантный эффект. При определенном соотношении ДГК/Fe²⁺прооксидантный эффект наступал в районе высоких концентраций ДГК, что по-видимому связано с цикличным процессом окисления-восстановления железа, при котором окисленное железо (III) образующееся в процессе расщепления пероксидов, вновь восстанавливается до активного двухвалентного состояния.

Условия окружения, в том числе и pH и источник экзогенных перекисей, так же может вносить вклад в изменение кинетики накопления продуктов ПОЛ, что наглядно можно проиллюстрировать в таблице 5.

На 1-м часу инкубации раствора содержащего липид и дигидрокверцетин, существенное ингибирования образования МДА, наблюдалось при значении pH 4, при котором дигидрокверцетин находится в полностью протонированной форме и по-видимому легче образует стабильный радикал при взаимодействии с АФК. При дальнейшей инкубации тенденция сохраняется. Но так же можно наблюдать тот факт, что комплекс ДГК-Fe²⁺ более эффективно справляется с процессом ингибирования ПОЛ в щелочной области pH, тогда как при кислых значениях pH обладает прооксидантным эффектом.

Наличие в смеси дополнительного источника пероксидов – пероксида водорода, приводит к тому, что существенно ускоряются процесс ПОЛ в присутствии свободного железа, тогда как в присутствии комплекса этот процесс к 24 часу инкубации снижается до контрольной отметки.

Таблица 5. Концентрация МДА (% от контроля) образующегося при инкубации раствора лецитина в различных условиях в присутствии дигидрокверцетина, сульфата железа (II) и комплекса ДГК-Fe²⁺

Инкубация раствора липида при 37^оС и pH 8 в присутствии ингибитора/катализатора ПОЛ
Время инкубации	1 часинкубации			24 часа инкубации
Концентрация ингибитора/катализатора ПОЛ	Fe²⁺	ДГК-Fe²⁺	ДГК	Fe²⁺	ДГК-Fe²⁺	ДГК
5мМ	104±13	124±12	72±9	124±16	91±8	86±8
10мМ	110±17	105±14	116±13	205±17	120±15	80±5
Инкубация раствора липида при 37^оС и pH 4 в присутствии ингибитора/катализатора ПОЛ
5мМ	117±14	106±12	40±4	519±37	241±18	49±4
10мМ	120±14	82±8	12±2	745±54	329±24	50±4
Инкубация раствора липида при 37^оС и pH 8 в присутствии ингибитора/катализатора ПОЛ и 10 мМ пероксида водорода
5мМ	1098±140	339±27	662±33	1309±152	107±11	68±7
10мМ	1109±78	450±54	169±15	515±42	124±9	79±8
Инкубация раствора липида при 37^оС и pH 4 в присутствии ингибитора/катализатора ПОЛ и 10 мМ пероксида водорода
5мМ	521±37	424±70	147±12	454±36	338±31	34±2
10мМ	850±55	478±49	117±11	445±48	472±45	30±2

а b

Рис. 18 Окисление лецитина в различных условиях (а. значение рН 4; b. значение рН 8)

Эффективность ДГК в присутствии неорганического пероксида сохраняется и к 24 часу инкубации смеси активность ДГК даже превосходит аналогичный эффект в отсутствии пероксидов. Тем не менее, при pH 8 (рис 18b), к 1-му часу инкубации смеси, в присутствии 5 мМ ДГК, концентрация МДА соответствует эффекту 5 мМ Fe (II) при pH 4 (рис 18a), что говорит о наличии явного прооксидантного эффекта.

Таким образом, наличие прооксидантной активности ДГК можно ожидать в условиях высоких значений pH, а так же в присутствии металлов переменной валентности, но уже в кислых растворах.

ВЫВОДЫ

1. Исследованы антиоксидантные свойства дигидрокверцетина на модельных биохимических и клеточных системах. Показано, что дигидрокверцетин проявляет антиоксидантную активность в концентрационном диапазоне (C_50%) от 3,3х10^-5М до 2,0х10^-7М.

2. Впервые показана прооксидантная активность комплекса ДГК-Fe(III) на модельных биохимической и клеточной системах и определены оптимальные концентрационные границы проявления данного эффекта.

3. На модели перекисного окисления липида (лецитина) обнаружено наличие прооксидантного эффекта у дигидрокверцетина и его комплекса ДГК/железо(II). Впервые показано, что оптимальными условиями проявления дигидрокверцетином антиоксидантных свойств являются низкие значения pH среды, тогда как для комплекса необходимо наличие нейтральных или щелочных значений pH.

4. Впервые обнаружено, что зависимость накопления малонового диальдегида в присутствии ДГК от времени имеет “седловидную” форму, что подтверждает наличие прооксидантного эффекта ДГК при определенных концентрациях и, по-видимому, наличие как минимум 2-х механизмов прооксиданого действия флавоноида в растворе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Afanas'ev I. B., Ostrachovich E. A., Korkina L. G. Effect of rutin and its copper complex on superoxide formation and lipid peroxidation in rat liver microsomes // FEBS Lett. 1998. V. 425. № 2. P. 256–8.

2. Akiyama T., Ishida J., Nakagawa S., Ogawara H., Watanabe S., Itoh N., Shibuya M., Fukami Y. Genistein, a specific inhibitor of tyrosine specific protein kinases // J. Biol. Chem. 1987. V. 262. V. 5592–5.

3. Areias F.M., Rego A.C., Oliveira C.R., Seabra R.M. Antioxidant effect of flavonoids after ascor-bate/Fe²⁺-induced oxidative stress in cultured retinal cells // Biochem. Pharmacol,- 2001,- Vol. 62.-P. 111-118.

4. Arora A., Byrem T.M., Nair M.G., Strasburg G.M. Modulation of liposomal membrane fluidity by flavonoids and isoflavonoids // Arch. Biochem. Biophys.- 2000.- Vol. 373.- P. 102-109.

5. Arora A., Nair M.G., Strasburg G.M. Structure-activity relationships for antioxidant activities of a series of flavonoids in a liposomal system // Free Radic. Biol. Med.- 1998.- Vol. 24,- P. 1355— 1363.

6. Aucamp J., Gaspar A., Hara Y., Apostolides Z. Inhibition of xanthine oxidase by catechins from tea (Camellia sinensis) // Anticancer Res.- 1997.- Vol. 17.- P. 4381-4385.

7. Barinaga M. Forging a path to cell death // Science. 1996. V. 273. P. 735–7.

8. Bertorello A.M., Aperia A., Walaas S.I., Nairn A.C., Greengard P. Phosphorylation of the catalytic subunit of Na+/K+-ATPase inhibits the activity of the enzyme // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1991. V. 88. P. 11359–62.

9. Beyer G., Melzig M.F. Effects of selected flavonoids and caffeic acid derivatives on hypoxanthine-xanthine oxidase-induced toxicity in cultivated human cells // Planta Med.- 2003- Vol. 69- P. 1125-1129.

10. Bors W., Heller W., Michel C, Saran M. Flavonoids as antioxidants: determination of radical-scavenging efficiencies // Methods Enzymol.- 1990.- Vol. 186,- P. 343-355.

11. Bors W., Michel С Antioxidant capacity of flavanols and gallate esters: Pulse radiolysis studies // Free Radic. Biol. Med.- 1999.- Vol. 27.- P. 1413-1426.

12. Brown J.E., Khodr H., Hider R.C., Rice-Evans C.A. Structural dependence of flavonoid interactions with Cu²⁺ ions: implications for their antioxidant properties // Biochem. J.- 1998.- Vol. 330.-P. 1173-1178.

13. Cao G., Sofic E., Prior R.L. Antioxidant and prooxidant behavior of flavonoids: structure-activity relationships // Free Radic. Biol. Med.- 1997.- Vol. 22.- P. 749-760.

14. Chedeville O., Tosun-Bayraktar A., Porte C. Modeling of fenton reaction for the oxidation of phenol in water // J. Autom. Methods Manag. Chem. 2005. V. 2005. P. 31–6.

15. Chen Z. Y., Chan P.T., Ho K. Y. et al. The antioxidant activity of natural flavonoids in governed by number and location of their aromatic hydroxyl groups // Chem. Phys. Lipids- 1996.- Vol. 79.- P. 157-163.

16. Cheng I.F., Breen K. On the ability of four flavonoids, baicalein, luteolin, naringenin, and quercetin, to suppress the Fenton reaction of the iron-ATP complex // BioMetals.- 2000.- Vol. 13.-P. 77-83.

17. Choi J.S., Chung H.Y., Kang S.S. et al. The structure-activity relationship of flavonoids as scavengers of peroxynitrite // Phytother. Res,- 2002.- Vol. 16.- P. 232-235.

18. Cortell J. M., Halbleib M., Gallagher A. V., Righetti T. L., Kennedy J. A. Influence of vine vigor on grape (Vitis vinifera L. Cv. Pinot Noir) and wine proanthocyanidins // J. Agric. Food. Chem. 2005. V. 53. № 14. P. 5798–808.

19. Cotelle N., Bernier J.L., Catteau J.P. et al. Antioxidant properties of hydroxy-flavones // Free Radic. Biol. Med.- 1996.- Vol. 20.- P. 35-43. 425.

20. Davies S.P., Reddy H., Caivano M., Cohen P. Specificity and mechanism of action of some commonly used protein kinase inhibitors // Biochem. J.- Vol. 351.- P. 95-105.

21. Decker E.A. Phenolics: prooxidants or antioxidants? // Nutr. Rev.- 1997- Vol. 55.- P. 396-407.

22. Deng W., Fang X., Wu J. Flavonoids function as antioxidants: by scavenging reactive oxygen species or by chelating iron? // Radiat. Phys. Chem. 1997.- Vol. 50.- P. 271-276.

23. Fang N., Casida J.E. Anticancer action of cube insecticide: correlation for rotenoid constituents between inhibition of NADH:ubiquinone oxidoreductase and induced ornithine decarboxylase activities // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 3380–3384.

24. Ferguson P. J., Kurowska E. M., Freeman D. J., Chambers A. F., Koropatnick J. In vivo inhibition of growth of human tumor lines by flavonoid fractions from cranberry extract // Nutr. Cancer. 2006. V. 56. № 1. P. 86–94.

25. Ferriola P.C., Cody V., Middleton E. Protein kinase C inhibition by plant flavonoids. Kinetic mechanisms and structure-activity relationships // Biochem. Pharmacol. 1989. V. 38. P. 1617–24.

Антиоксидантные свойства дигидрокверцетина (стр. 7 из 8)

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА