Исследование активности металл зависимых ферментов антиоксидантной защиты и показателей перекисного окисления липидов у крыс при действии алиментарных факторов

Ивахненко, Вера Игоревна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Исследование активности металл зависимых ферментов антиоксидантной защиты и показателей перекисного окисления липидов у крыс при действии алиментарных факторов
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Исследование активности металл зависимых ферментов антиоксидантной защиты и показателей перекисного окисления липидов у крыс при действии алиментарных факторов"

ИВАХНЕНКО ВЕРА ИГОРЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОСТИ МЕТАЛЛ ЗАВИСИМЫХ ФЕРМЕНТОВ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ У КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ АЛИМЕНТАРНЫХ ФАКТОРОВ

03.00.04. - «Биохимия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва -

2008

003460431

Научный руководитель:

доктор биологических наук профессор

Васильев Андрей Валериевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук профессор

Соколов Николай Николаевич

доктор биологических наук профессор

Коничев Александр Сергеевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Санкт-Петербургская медицинская академия им. И.И.Мечникова

Защита состоится « /¿ч> г. в 14.00 на заседании

Диссертационного Совета Д001.002.01 в ГУ НИИ питания РАМН по адресу: 109240 Москва, Устьинский проезд, д.2/14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ питания РАМН (109240 Москва, Устьинский проезд, д.2/14).

Автореферат разослан « (//2008 г.

Учёный секретарь

Диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор

Коденцова В.М.

Актуальность темы

Эволюционно для поддержания постоянства гомеостаза организма выработано несколько различных взаимосвязанных друг с другом биохимических систем. К ним относятся иммунная система, система внутриклеточного ограниченного протеолиза, антиоксидантная система (АОС), система метаболизации ксенобиотиков и др. [Северин Е.С. 2004]. Антиоксидантная система выполняет роль в защите организма от неблагоприятного воздействия эндогенных метаболитов, инициирующих процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и ряда факторов окружающей среды физической, химической и биологической природы. Одним из наиболее значимых экзогенных факторов влияющих на функционирование АОС является характер питания, состав рациона и, соответственно, отдельные компоненты пищи. Так, избыток или недостаток эссенциальных компонентов пищи, как основных (белков, жиров и углеводов), так и минорных (например: витаминов А, С, Е и др.) ведёт зачастую к развитию окислительного стресса: возрастанию генерации активных форм кислорода, накоплению продуктов взаимодействия активных форм кислорода с биологическими молекулами и снижению активности системы антиоксидантной защиты [Ching-Jang Huang et al. 1994, Djuric Z. et al., 2001, Morales A.E. et al., 2004, Sidhu P. et al., 2004]. Показано, что недостаток селена, цинка, марганца или меди являются факторами, способствующими развитию окислительного стресса. Это объясняется присутствием данных микроэлементов в составе ферментов антиоксидантной защиты: марганца и меди в активном центре супероксиддисмутаз [Fridovich I., 1997, Меныцикова Е.Б. и др., 2006], селена в активном центре глутатионпероксидаз [Flone L., et al., 1973, Тутельян В.А., и др., 2002]. Роль цинка в организме столь разнообразна, что развитие окислительного стресса на фоне дефицита данного микроэлемента может являться проявлением недостаточной работы разных ферментов. В частности, цинк формирует четвертичную структуру цитозольной и экстрацеллюлярной супероксиддисмутаз и на фоне дефицита цинка отмечают снижение активности данного фермента [Olin К., et al., 1995].

Результаты оценки фактического питания населения свидетельствуют, что на фоне несбалансированности традиционного рациона по макронутриентному составу, в том числе и по количеству потребляемого белка и жира, ежедневно в организм могут поступать вместе с пищей витамины и микроэлементы в форме биологически активных добавок и обогащенных пищевых продуктов в количествах в 2-3 раза превышающие суточную потребность [Карамнова Н.С. и др., 2005, Ким Г.Л. и др., 2005, Лебедева И.Н. и

др., 2005, Празин Е.И. и др., 2005, Есеева Т.В. 2005, Негрий Л.П. и др., 2005, Марченкова И. С., 2005, Нотова С. В. и др., 2005, Агбалян Е.В. и др., 2005, Василькова Т.Н. и др., 2006, Шибанова Н.Ю., 2006, Блохина Л.В. и др., 2007, Губаненко Г.А. и др., 2007, Тощевикова А.К. и др., 2006,2007].

Известно, что потребление дополнительно витаминов в количестве, превышающем в 2-3 раза суточную потребность, не приводит к нежелательным эффектам на состояние здоровья, а иногда даже показано [Спиричев В.Б. 2005]. Потребления микроэлементов в количестве, превышающем в 2-3 раза суточную норму в составе рациона требует более тщательного исследования [Скальный А.В. и др., 2004]. Учитывая роль меди, цинка, марганца и селена в системе антиоксидантной защиты, является актуальным исследование нутриопротеомных изменений, при дополнительном потреблении с рационом данных микроэлементов, кинетических параметров супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы и интенсивности процессов ПОЛ.

Цель и задачи исследования

Цель работы: исследование особенностей активности антиоксидантных ферментов и интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) в условиях различной обеспеченности микроэлементами при белковой недостаточности и избыточном поступлении жиров с пищей.

Задачи исследования:

Изучить кинетические особенности антиоксидантных ферментов (глутатионпероксидазы, супероксиддисмутазы) в эритроцитах и печени, содержание продуктов ПОЛ (малоновый диальдегид (МДА), диеновые конъюгаты (ДК)) в эритроцитах, плазме и печени при различных уровнях потребления микроэлементов (Си, 7п, Мп, Йе) на фоне: стандартного полусинтетического рациона; дефицита белка в рационе; высокожирового рациона.

Научная новизна

защиты - глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы печени и эритроцитов, а также определено содержание продуктов ПОЛ в печени и крови.

Впервые выявлено что, потребление рациона с избыточным содержанием жира приводило в печени к увеличению Кт СОДР к супероксид - генерирующей системе в 5,7 раза. Одновременное повышение Кт СОДР и концентрации продуктов ПОЛ свидетельствует о ключевой роли СОД в ферментативном звене системы АОЗ. Продолжительное (28 дней) потребление рациона с низким содержанием белка приводило к снижению Кт ГПР к субстрату (третбутиловой перекиси) на 33% и сопровождалось достоверным снижением концентрации МДА в печени.

Впервые установлено, что при введении в рацион в органической форме селена (0,1 мг на 1 кг рациона), цинка, меди и марганца в количествах в 2 раза превышающих адекватный уровень не зависимо от содержания белка и жира в рационе Кш ГПР снижалась на 60-70% по сравнению с контролем. Величина Кт ГПР печени отрицательно коррелировала с концентрацией селена в данном органе.

Увеличение содержания селена в рационе в 2 раза по сравнению с оптимальным уровнем не изменяло Кт и Утах глутатионпероксидазной реакции (ГПР) эритроцитов, а недостаточное потребление селена (0,02 мг на 1 кг рациона) приводило к увеличению в 3,7 раз Кт ГПР эритроцитов к субстрату по сравнению с Кт, характерной для фермента эритроцитов крыс, получавших оптимальное количество селена.

Практическая значимость работы

Исследование кинетических свойств Кт и Утах СОДР и ГПР в сочетании с оценкой процессов ПОЛ может быть использовано для детальной оценки функционального состояния системы АОЗ данных ферментов и нутриопротеомных изменений данных ферментов с целью оценки адекватности потребления микроэлементов (Си, Хп, Мп и Бе) при различном характере питания.

Апробация работы

Апробация работы проведена на конференции отдела фундаментальных исследований ГУ НИИ питания РАМН "25" июня 2008 г. Материалы диссертационной работы доложены на Конгрессе Всероссийской ассоциации диетологов и нутрициологов "Диетология: проблемы и горизонты" (Москва, 2006), V Всероссийском Конгрессе «Профессия и здоровье» (Москва, 2006), Международном Междисциплинарном Симпозиуме «От экспериментальной биологии к превентивной и интегративной медицине» (Судак, 2006), XVI Международной конференции «Новые информационные

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, включает 41 таблицу и иллюстрирована 7 рисунками. Указатель литературы включает 53 отечественных и 193 зарубежных источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Исследования проводили на крысах-самцах линии Вистар с исходной массой тела 40±3 г (общее количество животных 273 крысы-самца). Крысы содержались по 5 в клетке, воду и рацион животные получали ad libitum, в течение проведения всех экспериментов велись наблюдения за массой тела и общим состоянием животных.

Было проведено 3 эксперимента для изучения кинетических особенностей глутатионпероксидазы и супероксидцисмутазы в эритроцитах и печени, а так же содержания продуктов ПОЛ (МДА, ДК) в эритроцитах, плазме крови и печени при различных уровнях потребления микроэлементов (МЭ) на фоне: полноценного полусинтетического рациона - 1 эксперимент; белкового дефицита - 2 эксперимент; высокожирового рациона - 3 эксперимент.

Животные 1 эксперимента получали полноценный полусинтетический рацион (контрольная группа (К)), с добавкой в рацион дополнительно металлов (Me): Си, Zn и Мп (9,4, 6, 50 мг/кг рациона в сут. группа К+2Ме, и 14,1, 18, 150 группа К+4Ме) и Se (0,1 и 0,2 мкг/кг рациона в сут. соответственно группы K+Se и K+2Se).

Животные 2 эксперимента получали полусинтетический рацион с содержанием белка 12 и 8% по массе рациона. Животные контрольной группы и группы К+МЭ получали рацион, включающий 12% белка (в виде казеина), 32% жиров (1/3 лярд и 2/3 рафинированное подсолнечное масло) и 56% углеводов (кукурузный крахмал). Животные группы НБ (низкобелковой) и группы НБ+МЭ получали рацион, содержащий 8% белка 32% жиров и 60% углеводов. Дополнительно в рацион групп К+МЭ и НБ+МЭ на 1000 грамм сухого рациона вводили МЭ: Мп - 50 мг, Zn - 6 мг, Си - 4,7 мг, Se - 0,1 мг.

Животные 3 эксперимента получали полусинтетический рацион с содержанием жиров 32 и 42% по массе рациона. Животные контрольной группы и группы К+МЭ получали рацион, включающий 12% белка, 32% жиров и 56% углеводов. Животные ВЖ (высокожировой) и ВЖ+МЭ групп получали рацион, содержащий 12% белка 42% жиров и 46% углеводов. Дополнительно в рацион групп К+МЭ и ВЖ+МЭ на 1000 грамм сухого рациона вводили МЭ: Мп - 50 мг, Zn - 6 мг, Си - 4,7 мг и Se - 0,1 мг

В рацион всех животных также вводили водо- и жирорастворимые витамины, микроэлементы в составе солевой смеси и холинхлорид в количествах достаточных для обеспечения физиологической нормы. Для дополнительного обогащения рационов крыс групп К+2Ме, К+4Ме, K+Se, K+2Se, К+МЭ, НБ+МЭ, ВЖ+МЭ использовали соответствующие МЭ: цинк и медь в виде комплексов ферментативных гидролизатов

сывороточных белков коровьего молока [Мазо В.К., 2003, 2004]; марганец в виде аспарагината; селен в виде селеносодержащей спирулины [Кукес В.Г,. 2002].

Животных умерщвляли путем декапитации на 2, 14 и 28 дни эксперимента. Кровь собирали в пробирку с 0,1 мл гепарина, центрифугировали, плазму крови отделяли от эритроцитов. Гемолизат эритроцитов готовили разбавлением эритроцитов дистиллированной водой 1:1, с последующим замораживанием при -12° - -15'С. Одновременно со сбором крови проводили ретроградную перфузию печени через скошенный катетер охлажденным физраствором (0,9% NaCl); из отмытой печени готовили гомогенат в разведении 1:1 в гомогенизаторе Поттера - Эльвейема. Гемолизаты эритроцитов, гомогенаты печени и плазму крови замораживали и хранили при -18°С - -20°С до исследования.

Биохимические показатели (альбумин, общий белок, глобулины, мочевина) определяли в плазме на биохимическом анализаторе КонеЛаб 30i. Концентрацию продуктов ПОЛ определяли по методикам: МДА по образованию продуктов тиобарбитуровой кислоты [Ernster Z., 1967], ДК по методу [Гаврилов В.Б., 1983]. Концентрацию Se определяли микрофлуориметрическим методом [Голубкина Н.А,. 1995].

Активность СОД и ГП измеряли в гомогенатах печени и гемолизатах эритроцитов на анализаторе ФП 901(Labsystem). Для определения эффективных значений константы Михаэлиса для глутатионпероксидазной реакции (Кт ГПР) и максимальной скорости (Vmax 11 IP) был использован метод, адаптированный для ФП - 901 [Мальцев Г.Ю., и др., 2002, Mille G., 1959]. Активность общей ГПР реакции определяли, используя в качестве субстрата трет - бутиловую гидроперекись. Для определения активности СОД использовали метод адаптированный для ФП - 901 с использованием в качестве 0{ генерирующей системы НА - феназинметасульфат - нитросиний тетразолий [Мальцев Г.Ю. и др., 1994]. Выбор рабочего диапазона Ог" генерирующей системы проводили с использованием в качестве стандарта коммерческого препарата эритроцитарной супероксидцисмутазы (Biozyme laboratories 3333,3и/мг). Коэффициент пересчета условных единиц в единицы активности составлял 54,113.

Статистическую обработку получаемых данных производили с использованием t-критерия Стьюдента. Статистически достоверными считали отличия, соответствующие величине ошибки достоверности р < 0,05. Степень связи между изучаемыми признаками определялась с помощью коэффициента корреляции (г) по формуле Пирсона для количественных данных с помощью пакета программ «SPSS 12 for Windows».

При оценке массы тела и печени на 14 день не было выявлено никаких достоверных различий между контрольной группой и опытными группами. На фоне потребления МЭ не выявлено изменений показателей белкового обмена в плазме крови.

Очевидно, что как следствие потребления рациона обогащенного селеном, концентрация данного микроэлемента выше в печени и плазме крови крыс групп K+Se и K+2Se (рис.1). Так в печени крыс группы K+2Se концентрация селена была статистически достоверно выше, чем в печени животных контрольной группы и группы K+Se (на 488% и 278% соответственно). В плазме крови крыс групп K+Se и K+2Se концентрация селена выше, чем в контрольной группе на 150% и 334% соответственно. Данные результаты согласуются с литературными данными о доза-зависимом повышении концентрации селена в органах [Julien Cases et al., 2001].

400 300 200 100 о

□ Se плазмы кров и □ Se печени

Рис.1. Концентрация селена в плазме крови и печени крыс.

Оценка концентрации меди, цинка и марганца в печени и плазме крови крыс групп К+2Ме и К+4Ме на 14 день выявила только увеличение концентрации марганца в печени крыс данных групп по сравнению с контрольной группой (на 47% и 84% соответственно).

На 14 день эксперимента исследование концентрации продуктов ПОЛ не выявило достоверных различий концентрации МДА и ДК в печени и плазме крови крыс между контрольной и опытными группами.

В эритроцитах крыс групп К+2Ме, К+4Ме и К+Бе было отмечено увеличение содержания МДА, по сравнению с контрольной группой (на 134%, 127 и 123%, соответственно). При этом концентрация МДА в эритроцитах крыс группы К+28е была на 29% ниже, чем в группе К+Бе.

В эритроцитах крыс группы К+2Ме концентрация ДК на 53% была выше, а в группе К+4Ме была ниже на 54% по сравнению с контрольной группой. При этом на 70%

ниже содержание ДК в эритроцитах группы К+4Ме, чем в группе К+2Ме. Концентрация ДК была на 24% ниже в эритроцитах крыс группы К+28е, чем К+Бе.

Исследования Кт ГПР на 14 день в эритроцитах крыс групп получавших дополнительно в составе рациона селен показали, что данный показатель был ниже, чем в контрольной группе на 73%. Не было достоверных различий Кт ГПР печени между контрольной группой животных и животных получавших с рационом селен. Однако в печени крыс группы К+28е наблюдается тенденция к снижению Кт ГПР. Кт ГПР печени на 14 день эксперимента №3 у животных группы К+2ве была ниже, чем у крыс группы К+8е (на 57%) (рис.2). На 14 день было отмечено увеличение Утах ГПР в печени крыс группы получавшей наибольшее количество селена с рационом: на 113% выше, чем в печени крыс контрольной группы (рис.3). Отрицательная корреляция выявлена в печени между концентрацией селена и Кт ГПР, Утах ГПР.

0,40 0,30 0,20 0,10 0,00

э печень □ эритроциты

К+Бе

К+23е

0,7 0,6 0,5 0,4

0,3 0,2 0,1 0,0

□ печень, мкмоль/мин/мг балка эритроциты, мкмоль/мин/мл

ГЙ

а1Й

Рис.2. Кт ГПР эритроцитов и печени крыс, Рис.3. Активность тМ эритроцитов крыс

ГПР

В печени крыс группы К+2Ме Кт СОДР на 43% была ниже на 14 день, чем в контрольной группе. Кт СОДР печени крыс группы К+4Ме была на 80% выше, чем в печени крыс группы К+2Ме. Было выявлено что, в печени крыс группы К+4Ме Утах СОДР была выше, чем в печени крыс контрольной группы (34%) (таблица1).

Достоверных отклонений кинетических параметров СОДР в эритроцитах крыс контрольной и опытных групп не было выявлено.

Таким образом, показано снижение Кт ГПР в печени крыс при потреблении рациона обогащенного селеном. Оценка кинетических параметров показала, что степень сродства глутатионпероксидазы к субстрату в эритроцитах не изменяется при увеличении поступления селена с рационом, не смотря на более высокие концентрации селена в печени и плазме крови. Определено, что не только активность, но и степень сродства глутатионпероксидазы к субстрату не является показателем селенового статуса организма, хотя оба показателя зависят от алиментарного фактора, связанного с обеспеченностью селеном. Введение металлов в составе рациона не привело к значительным отклонениям кинетических параметров СОДР.

Группа Печень Эритроциты

Кт, нМ ^тах) мкмоль/мин/мг Кт, нМ ^тах» мкмоль/мин/мл

Контроль"1"" 5,41 ±0,30 0,386±0,026 5,85±0,85 0,803±0,026

Контроль |4д|":й 5,49±0,44 0,259±0,017* 5,35±1,03 0,784±0,066

К+2Ме14дней 4,78±0,87 0,259±0,037 5,05±0,89 0,695±0,032

К+4Ме,4д"ей 5,07±1,09 0,347±0,030** 4,71±1,18 0,670±0,044

* достоверное различие между контрольной группой на 2 и 14 день, р<0,05; ** достоверное различие между контрольной группой и опытными группами,

р<0,05.

В современных исследованиях подчеркивается необходимость для эффективного предотвращения развития окислительного стресса усиление не одного, а всех элементов системы антиоксидантной защиты. Супероксиддисмутаза и глутатионпероксидаза тесно связаны превращением изначально супероксида в перекись, а затем обезвреживанием перекиси. В связи с этим в последующих экспериментах использовали сочетанное введение меди, цинка, марганца и селена в рацион.

При оценке массы тела и печени на 28 день достоверных различий массы тела и печени животных во всех группах не было отмечено, хотя в группах «дефицитных по белку» наблюдалась тенденция отставания прироста массы тела. В контрольной группе животных имело место достоверное увеличение содержания в плазме крови общего белка на 28 день за счет достоверного увеличения содержания белка глобулиновой фракции, тогда как группе животных получавших низкобелковый рацион отмечено достоверное уменьшение содержания общего белка за счет снижения концентрации альбумина. Добавление в полноценный рацион МЭ (группа К+МЭ) не влияло на содержание белка на протяжении всего эксперимента. При содержании белка в рационе 8% по калорийности и добавлении в рацион МЭ (группа НБ+МЭ) имела место статистически недостоверная тенденция к снижению плазменных показателей альбумина, общего белка, глобулинов на 28 день.

Было выявлено снижение концентрации селена в печени и плазме крови крыс контрольной группы на 28 день по сравнению с началом эксперимента (на 39 и 19% соответственно). При этом основное снижение происходило с 14 на 28 день (рис.4). Так же в печени и плазме крови крыс получавших рацион дефицитный по белку достоверное снижение концентрации селена происходит с 14 по 28 день на 25%. Различий концентрации селена между данными группами (контрольной и НБ) не было выявлено.

Рис.4. Концентрация селена в плазме крови и печени крыс.

На 14 и 28 дни концентрация селена была значительно выше, как в печени, так и в плазме крови крыс получавших селен в составе рациона, чем в тех же исследуемых образцах у крыс не получавших дополнительно МЭ. Так в печени крыс К+МЭ и НБ+МЭ на 14 и 28 день концентрация селена была выше по сравнению с контролем (на =50% на 14 день и на =100% на 28 день). В плазме крови крыс, потреблявших рацион,

обогащенный селеном, концентрация данного эссенциалыюго МЭ была достоверно выше, чем в плазме крови крыс контрольной группы на -65% на 14 день и на =100% на 28 день. Достоверно более низкое содержание селена в печени и плазме крови животных группы НБ+МЭ (на 14 и 10% соответственно) по сравнению с группой К+МЭ, по видимому, является следствием конкурентного включения селенметионина и селенцистеина в неселенсодержащие белки вместо соответственно метионина и цистсина, как было продемонстрировано ранее [Waschulewski I.H. et al., 1988].

Обогащение рациона одновременно МЭ медью, цинком и марганцем привело к увеличению в плазме крови крыс концентрации цинка на 14 день (на 26% и 54% группы К+МЭ и НБ+МЭ соответственно), в этих же группах концентрации марганца на 14 и 28 дни на =40%, и только в плазме крови крыс группы НБ+МЭ концентрации меди на 54% на 28 день. Однако в печени в этих же группах крыс было отмечено и снижение концентрации МЭ: у крыс группы НБ+МЭ концентрации цинка на 17% на 14 день, концентрации марганца на 28 день, как в группе К+МЭ, так и НБ+МЭ на =57%, Что, возможно, является проявлением конкурентных отношений при всасывании данных МЭ.

□ ДК плазмы крови □ ВДЦА плазмы крови ■ ДК печени □ ОДА печени п ДК эритроцитов и МДА Эритроцитов

Рис.5. Динамика показателей перекисного окисления липидов в плазме крови, печени и эритроцитах по сравнению с контрольной группой крыс

* достоверное различие между контрольной группой и опытными группами, р<0,05

Было отмечено достоверное снижение концентрации продуктов ПОЛ в контрольной группе: в печени МДА (на 49 и 20% на 14 и 28 день) и ДК (на 21% на 14 день), в плазме крови МДА (на 50 и 75% на 14 и 28 день) (рис.5). Увеличение содержания продуктов ПОЛ было отмечено в эритроцитах контрольной группы животных: МДА на 14 день на 64%. На 14 день эксперимента концентрация МДА была выше по сравнению с контрольной группой в печени крыс групп, получавших рацион, «дефицитный по белку», не зависимо от микронутриентного состава рациона (на =70%) и концентрация ДК в

печени крыс группы, получавшей рацион НБ (на 11%). На 28 день концентрация МДА и ДК была выше, чем в контрольной группе, в печени крыс групп получавших дополнительно в составе рациона МЭ: содержание МДА на 51 и 87% соответственно в группах К+МЭ и НБ+МЭ и ДК на -10%. Выявлено так же было на 28 день снижение концентрации ДК в плазме крови крыс группы НБ на 46%.

Рис.6. Кш ГПР печени крыс, шМ

Рис.7. Кт ГПР эритроцитов крыс, гаМ

И* пО п-С

^ # <3? „^ ^ >

^ ,<й> •в' О Л? ^ ^ ^

Рис.8. Активность ГПР эритроцитов крыс, Рис.9. Активность ГПР печени крыс, мкмоль/мин/мл мкмоль/мин/мг белка

Динамика изменений кинетических параметров ГПР у крыс получавших контрольный рацион характеризовалась увеличением Кт ГПР в печени на 210% и снижением Ушах ГПР, как в печени, так и в эритроцитах на 30%. Значение Кт ГПР в печени и эритроцитах крыс группы получавшей рацион НБ на 14 не отличалось от контроля, а на 28 день в печени было отмечено достоверное снижение Кт ГПР на 33% (рис.6,7). Утах ГПР данной группы характеризовалась снижением в печени на 14 день на 41% и увеличением в эритроцитах так же на 14 день на 33% (но сравнению с контрольной группой) (рис.8,9). Введение в рацион крыс МЭ привело к снижению Кт ГПР. На 14 и 28 день Кт ГПР в печени была ниже у крыс этих групп по сравнению с контрольной группой на 70 и 80% соответственно. В эритроцитах значения Кт ГПР по сравнению с контрольной группой также значительно ниже: на 14 день у животных группы К+МЭ (на 52%), на 28 день в эритроцитах крыс групп К+МЭ и НБ+МЭ на 65%. Утах ГПР у крыс групп К+МЭ и

НБ+МЭ была выше, чем в контрольной группе на 14 день на 50%, а на 2В день на 78% и 100% выше соответственно у крыс групп К+МЭ и НБ+МЭ. При этом Кт ГПР в печени крыс группы НБ+МЭ на 43% выше на 28 день, чем в группе К+МЭ. Так же отмечена отрицательная корреляция в печени между концентрацией селена и Кт ГПР, Утах ГПР.

Исследование динамики изменений кинетических параметров СОДР в печени и эритроцитах выявило изменения Кт СОДР только в печени: снижение на 14 день на 64% и последующее увеличение данного показателя к 28 дню (на 125% выше, чем на 14 день) (таблица 2). Изменение Утах СОДР в печени и эритроцитах крыс контрольной группы было разнонаправленным: снижение в печени (на 52 и 91% ниже на 14 и 28 дни, чем на начало эксперимента), и увеличение в эритроцитах (на 298 и 181% выше на 14 и на 28 дни, чем на начало эксперимента). В печени и эритроцитах крыс получавших рацион НБ отклонения от контрольной группы наблюдались только в эритроцитах: Ушах СОДР на 28 день была на 45% выше. На фоне потребления контрольного рациона обогащённого МЭ было значительное увеличение Кт СОДР в печени на 14 день на 170% и в эритроцитах на 144% на 28 день. При этом Утах СОДР печени крыс группы К+МЭ было ниже, чем в контрольной группе 28 день на 51%, а в эритроцитах крыс на 63% выше. Потребление же микроэлементов на фоне низкобелкового рациона привело к увеличению Кт СОДР на 493% на 14 день, по сравнению с контрольной группой.

Таблица 2

Кинетические параметры СОД эритроцитов и печени крыс, получавших _низкобелковый рацион с обогащением Си, 2п, Мп, 8е (М±ш)_

Группа Печень Эритроциты

Кт, нМ мкмоль/мин/мг Кт, НМ Ущах» мкмоль/мин/мл

Контроль2ди" 13,40+3,25 0,0693+0,013 11,40+3,11 0,54+0,04

Контроль Идвей 4,88+0,58* 0,0335+0,0053* 10,00+1,61 2,15+0,17"

4 дней 7,18+1,14 0,0307+0,0066 20,50+4,79 2,57+0,24

К+МЭ|4дне" 13,20+3,03" 0,0355+0,0064 5,79+1,77 2,07+0,26

НБ+МЭ14дне" 28,90+8,75" 0,0490+0,0050 7,20+1,98 1,95+0,26

Контроль28"™9 11,00+2,52 0,00593+0,0011* 9,16+1,94 1,52+0,10"

8,95+2,26 0,00427+0,00072 18,20+4,98 2,20+0,29"

к+мэ28дней 10,40+1,77 0,00289+0,00020" 22,30+5,24" 2,49+0,34**

НБ+МЭ28дне" 14,90+3,52 0,00374+0,00055 9,63+1,95 1,62+0,10

* достоверное различие между контрольной группой на 2 и 14,28 день; ** достоверное различие между контрольной группой и опытными группами, р<0,05.

При оценке массы тела и печени на 28 день не было выявлено никаких достоверных различий между контрольной группой и опытными группами. На фоне опытных рационов не выявлено изменений показателей белкового обмена в плазме крови на 28 день.

Исследование концентрации селена в печени и плазме крови животных контрольной группы эксперимента выявило снижение данного показателя на 14 день на ==68% и на 28 день на -78% (рис.10). Отмечено было снижение концентрации селена и в печени и плазме крови крыс группы ВЖ, при этом в печени животных данной группы на 28 день, данный показатель на 22% был достоверно ниже, чем в контрольной группе. Потребление рациона обогащенного селеном привело к увеличению концентрации селена в печени и плазме крови крыс по отношению к контрольной группе. Так на 14 день эксперимента содержание селена в печени крыс данных групп выше на =160%, а в плазме крови на 190-250%. На 28 день концентрация селена в печени и в плазме крови ещё выше, как по отношению к 14 дню (=30%), так и к контрольной группе (=400%). В печени было отмечено достоверное различие между группами получавшими селен на 16% ниже в группе ВЖ+МЭ, чем в группе К+МЭ.

400 350 300 250 ■С 200 -1 150 100 50 0

|р Селен плазмы п Селен печени

* /

Рис.10. Концентрация селена в плазме крови и печени крыс.

Изменение содержания МЭ меди, цинка и марганца в печени и плазме крови крыс контрольной группы характеризовалось снижением их концентрации в печени на 28 день (на 47, 23, 23%). В плазме крови было отмечено только увеличение содержания меди на 19%. В печени крыс группы ВЖ было отмечено так же снижение содержания меди, цинка и марганца на 26, 19 и 17% с 14 на 28 день. Влияние вводимых в рацион МЭ проявилось увеличением концентрации цинка на 19% на 28 день и снижением концентрации меди на 31% на 14 день в печени на фоне высокожирового рациона. На фоне полноценного

□ ДК плазмы крови □ ВДАплаэмы крови ■ ДК печени □ ВДА печени н ДК эритроцитов □ ЧЦАЭритроцитов

•АО

-40

-20

-60

-80

-120

вж

вж+мэ

вж

вж+мэ

14 дней

28 дней

Рис.11. Динамика показателей перекисного окисления липидов в плазме крови, печени и эритроцитах по сравнению с контрольной группой крыс.

* достоверное различие между контрольной группой и опытными группами, р<0,05

На 28 день эксперимента отмечено снижение концентрации продуктов ПОЛ: в плазме крови МДА (на 71%) и в эритроцитах ДК (на 38%). Было также отмечено увеличение концентрации МДА в эритроцитах (на 14 день на 26%) (рис.11). Потреблнние высокожирового рациона привело к достоверному увеличению концентрации МДА на 28 день в печени на 32%. Однако в эритроцитах крыс данной группы было отмечено снижение содержания ДК на том же сроке на 46%.

Введение МЭ на фоне полноценного полусинтетического рациона привело к увеличению концентрации МДА в печени крыс на 18% на 28 день, ДК на 52% на 14 день. В плазме крови животных получавших рацион К+МЭ содержание МДА было ниже, чем в плазме крови крыс получавших контрольный рацион как на 14 день, так и на 28 день (на 51 и 27% соответственно). В эритроцитах крыс группы получавшей рацион К+МЭ на 14 день содержание ДК на 45% ниже контроля.

Потребление высокожирового рациона обогащенного МЭ проявилось увеличением концентрации МДА, как на 14, так и на 28 день (на =35%) и ДК на 14 день на 43%. В плазме крови крыс группы ВЖ+МЭ содержание МДА на 28 день было на 35% ниже, чем в контрольной группе.

0,40 0,30 0,20 0,10 0,00

■V* А»"

Рис.12. Кт ГПР эритроцитов крыс, шМ

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

^ # *

Рис.13. Кш ГПР печени крыс, шМ

0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

Рис. 14. Активность ГПР эритроцитов крыс, Рис. 15. Активность ГПР печени крыс, мкмоль/мин/мл мкмоль/мин/мг белка

В печени и эритроцитах крыс контрольной группы было отмечено увеличение Кт ГПР как на 14 так и на 28 дни эксперимента до 53 и 746% соответственно на 28 день (рис.12, 13). При этом Утах ГПР в печени не изменилась, а в эритроцитах снизилась на 44% на 28 день. На фоне высокожирового рациона было так же отмечено увеличение Кт ГПР, и на 28 день данный показатель у крыс группы ВЖ был выше как в печени так и в эритроцитах на 74 и 117% соответственно, чем в контрольной группе. В группах получавших МЭ КтГПР в печени была на 14 и 28 день ниже по сравнению с контрольной группой (=90%), а в эритроцитах на 28 день на =87% не зависимо от макронутриентного состава рациона. Параллельно наблюдалось увеличение Утак ГПР в данных группах в печени =160% на 14 день и в эритроцитах на 14 день на =50% и на 28 день на 100-110% по сравнению с контролем (рис.14, 15). Как и в предыдущих экспериментах отмечена отрицательная корреляция в печени между концентрацией селена и КтГПР, Утах ГПР.

Дополнительное введение селена в рацион приводило к увеличению сродства ГП к субстрату и увеличению Ути ГПР в эритроцитах и печени при нормальном и повышенном

потреблении жира, при этом более выраженное увеличение сродства отмечено на более длительном сроке эксперимента - к 28 дню. На фоне высокожирового рациона отмечено снижение сродства ГП к субстрату в печени и эритроцитах, что происходит на фоне более низкой концентрации селена в печени по сравнению с контролем.

Таблица 3

Кинетические параметры супероксиддисмутазы эритроцитов и печени крыс групп К, ВЖ, К+МЭ и ВЖ+МЭ (М+т)____

Группа Печень Эритроциты

Кт, НМ Утах, мкмоль/мин/мг Кш, нМ Утах, мкмоль/мин/мл

Контроль2""" 3,22±0,30 0,103+0,020 4,83+0,50 0,0506+0,0015

Контроль14"1"* 1,85+0,22* 0,0403+0,0013* 3,65+0,39 0,0483+0,0016

вж14дней 1,77±0,28 0,0410+0,0010 3,03+0,16 0,0447+0,00066

К+МЭ'4дней 2,65±0,27" 0,0465+0,0032 2,99+0,25 0,0433+0,0012**

ВЖ+МЭ,4днеи 4,18+0,81" 0,0285+0,0032" 18,8+6,07 0,0769+0,012"

Контроль28"™" 1,33+0,28* 0,0587+0,0079 4,21+0,23 0,0473+0,0019

8,88+2,18" 0,282+0,062** 2,64+0,24" 0,0413+0,0011"

К+МЭ28""ей 8,59+1,13" 0,115+0,015" 3,51+0,51 0,0448+0,0028

ВЖ+МЭ28дней 3,87+0,57" 0,0517+0,0028 3,78+0,35 0,0452+0,0012

* достоверное различие между контрольной группой на 2 и 14,28 дни; ** достоверное различие между контрольной группой и опытными группами, р<0,05.

Изменение кинетических параметров супероксиддисмутазной реакции были отмечены в печени: снижение Кт СОДР на 14 и на 28 день на 42% и 59% (р<0,05) и Утах СОДР на 61% на 14 день с последующим увеличением до исходного уровня к 28 дню (таблица 3). На 28 день эксперимента 2 были отмечены разнонаправленные изменения Кт СОДР у крыс получавших высокожировой рацион: в печени на 568% выше, чем в контрольной группе и в эритроцитах на 37% ниже чем, в контрольной группе. Параллельно на этом же сроке в печени крыс СОДР была на 380% выше, чем в контрольной группе, а в эритроцитах ниже на 13%. На фоне поступления с полноценным рационом дополнительно микроэлементов отмечено в печени увеличение Кт СОДР (на 14 и 28 день на 43 и 546% по сравнению с контрольной группой) и увеличение Утах СОДР на 28 день на 96%). На фоне потребления рациона ВЖ+МЭ так же было отмечено увеличение Кт СОДР (на 14 и 28 день на 126 и 191%). Утах СОДР в печени и в эритроцитах крыс группы ВЖ+МЭ была на 53% ниже и на 59% выше, на 14 день чем, в контрольной группе.

Таким образом, дополнительное обогащение рациона органическими соединениями металлов приводит к неоднозначными биохимическим эффектам. Наряду с увеличением концентрации МДА и ДК, что можно рассматривать, как проявление окислительного стресса, есть основания судить об определённой стабилизации каталитического статуса двух ключевых ферментов системы АОЗ, что выражается в снижении Кт и увеличении Утах ГПР в печени и эритроцитах и увеличении Утах СОДР в эритроцитах.

ВЫВОДЫ

1. Потребление рациона с избыточным содержанием жира приводило к выраженному в 5,7 раза увеличению величины Кт СОДР супероксид - генерирующей системы в печени.

2. Совместное избыточное (в 2 раза) введение в полноценный, с низким содержанием белка (8% по калорийности) или избыточным содержанием жира (42% по калорийности) рацион меди, цинка, марганца и селена характеризуется увеличением Кт СОДР в печени и инициацией процессов ПОЛ, выражающегося в увеличении концентрации МДА в печени (на 40-70%).

3. При потреблении низкобелкового рациона параллельно развитию процессов ПОЛ в печени отмечена инициация системы АОЗ, выражающаяся в снижении Кт ГПР (на 33%), сопровождаемое снижением концентрации МДА до уровня контроля в печени и уменьшении концентрации ДК (на 42%) в плазме крови на 28 день.

4. Установлено, что потребление рациона с избыточным содержанием жира сопровождалось увеличением Кт ГПР печени на 74% и достоверным повышением на 32% концентрации МДА в печени на 28 день.

5. Выявлено, что селеносодержащая спирулина является эффективным источником селена в условиях потребления полноценного, низкобелкового и высокожирового рационов: концентрация селена в плазме крови и печени повышалась на 100-200% по сравнению с контролем на 28 день.

6. Увеличение концентрации селена в рационе в 2 раза по сравнению с оптимальным уровнем не оказывало влияния на кинетические параметры ГПР эритроцитов, тогда как при недостаточном потреблении селена (0,02 мг/кг рациона) Кт ГПР эритроцитов увеличивалась в 3,7 раза по сравнению с Кт, характерной для фермента эритроцитов крыс, получавших оптимальное количество селена (0,1 мг/кг рациона).

7. При введении в полноценный, низкобелковый или высокожировой рационы комплекса микроэлементов, содержащего селен (0,1 мг/кг рациона) и цинк, медь, марганец в органической форме в количестве в 2 раза превышающем адекватный уровень Кт ГПР в печени снижалась на 60-90% по сравнению с контролем. Наблюдалась отрицательная зависимость в печени между Кт глутатионпероксидазы и концентрацией селена.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Работы, опубликованные в ведущих рецензируемых журналах, определённых ВАК

1. Васильев A.B., Ивахненко В.И., Мальцев Г.Ю. Изменение кинетических характеристик супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы в печени и эритроцитах крыс с дефицитом белка и дополнительном введении Си, Zn, Мп и Se в рацион // Биомедицинская химия. - 2006. - Т.52 - №4. - с. 384-393.

2. Ивахненко В.И., Мальцев Г.Ю., Васильев A.B., Гмошинский И.В. Особенности функционального состояния антиоксидантных ферментов при белковой недостаточности и избыточном введении в рацион Си, Zn, Mn, Se // Вопросы питания. - 2007. - №5. с.11-16.

3. Ивахненко В.И., Васильев A.B., Хотимченко С.А., Корж В.В. Влияние алиментарного микроэлементоза на активность глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы // Биомедицинская химия. - 2008. - Т.54 -№2. - с.236-243.

Материалы научных конференций

4. Ивахненко В.И. Кинетические особенности глютатионпероксидазной активности на фоне алиментарного воздействия металлорганических комплексов при белковой недостаточности // Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Окружающая среда и здоровье". Суздаль, 2005. - С.234.

5. Ивахненко В.И. Влияние алиментарного дисбаланса и дополнительного потребления Си, Zn, Мп и Se на кинетические характеристики супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы // Материалы Конгресса Всероссийской ассоциации диетологов и нутрициологов "Диетология: проблемы и горизонты". - Москва, 2006. - С.41.

6. Ивахненко В.И. Кинетические характеристики ферментов антиокислительной защиты при микроэлементозах // Материалы V Всероссийского конгресса «Профессия И Здоровье». Москва, 2006. - С.182.

7. Ивахненко В.И. Кинетические особенности глутатион пероксидазы и супероксиддисмутазы на высокожировом рационе и при гипермикроэлементозах Си, Zn,

8. Ivakhnenco V., Vasilyev A. Correction of oxidative stress at alimentary imbalance by addition Cu, Zn, Mn and Se in diet of rats // Материалы 10th European Nutrition Conference "Annals of Nutrition and Metabolism". Paris, 2007. - C.385.

9. Ивахненко В.И. Изменение активности глутатион пероксидазы и супероксиддисмутазы при дополнительном потреблении с рационом Си, Zn, Mn и Se // Материалы V Конференции молодых ученых России "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины". Москва, 2008. - С. 168-169.

10. Ивахненко В.И. Влияние включения в рацион соединений селена, меди, цинка, марганца на развитие окислительного стресса при дисбалансе макронутриентов // Материалы XVI Международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» IT+M&Ec . Гурзуф, 2008. - С.379-380.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АОС - антиоксидантная система

НБ - низкобелковый

ВЖ - высокожировой

Me - металлы Си, Zn, Mn

МЭ - микроэлементы Си, Zn, Mn, Se

ГПР - глутатионпероксидазная реакция

СОДР - супероксиддисмутазная реакция

ПОЛ - перекисное окисление липидов

МДА малоновый диальдегид

ДК - диеновые конъюгаты

Подписано в печать 12.01.08 Печать лазерная цифровая Тираж 130 экз.

Типография Aegis-Print 115230, Москва, Варшавское шоссе, д. 42 Тел. (495) 785-00-38 vAvw.autoref.webstolica.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ивахненко, Вера Игоревна

Список сокращений.

1. Введение.

2. Обзор литературы.

2.1. Характеристика активных форм кислорода и ферментов системы антиоксидантной защиты.

2.1.1. Активные формы кислорода.

2.1.2. Супероксиддисмутаза.

2.1.3. Глутатионпероксидаза.

2.1.4. Краткая характеристика других ферментных антиоксидантов.

2.2. Влияние алиментарных факторов на развитие окислительного стресса.

2.2.1 Влияние дефицита белка в рационе на развитие окислительного стресса.

2.2.2 Влияние жировой составляющей рациона на развитие окислительного стресса.

2.3. Кинетика ферментативных реакций.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Материалы и методы исследования.

3.1.1. Экспериментальные животные и условия опытов.

3.1.2. Схема проведения эксперимента.

3.1.3. Приготовление тканевых гомогенатов.

3.1.4. Специальные методы исследования.

3.1.4.1. Определение активности глутатионпероксидазы.

3.1.4.2. Определение активности супероксиддисмутазы.

3.1.4.3. Определение содержания малонового диальдегида эритроцитах и в гомогенатах тканей.

3.1.4.4. Определение содержания малонового диальдегида в плазме крови.

3.1.4.5. Определение содержания диеновых конъюгатов в эритроцитах и в гомогенатах тканей.

3.1.4.6. Определение содержания диеновых конъюгатов в плазме крови.

3.1.4.7. Определение витамина Е в плазме крови.

3.1.4.8. Определение селена.

3.1.4.9. Определение меди, цинка, марганца.

3.2 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.2.1. Исследование кинетических характеристик супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы и концентрации продуктов перекисного окисления липидов в крови и печени крыс при микроэлементозах Си, Хп, Мп или Бе.

3.2.1.1. Исследование массы тела, биохимических показателей плазмы крови и концентрации меди, цинка, марганца и селена в печени и плазме крови крыс получавших рационы с обогащением Си, Ъъ, Мп или бе.

3.2.1.2. Исследование содержания микроэлементов меди, цинка, марганца или селена у крыс получавших рационы с обогащением Си, Тп, Мп или Эе.

3.2.1.3. Исследование содержания продуктов перекисного окисления липидов в печени, эритроцитах и плазме крови крыс, получавших рационы с обогащением Си, Ъп, Мп или 8е.

3.2.1.4. Исследование кинетических параметров глутатионпероксидазной реакции в печении и в эритроцитах крыс получавших рационы с обогащением 8е.

3.2.1.5. Исследование кинетических параметров супероксиддисмутазной реакции в печении и в эритроцитах крыс получавших рационы с обогащением Си, Ъъ., Мп.

3.2.2 Исследование кинетических характеристик супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы и концентрации продуктов перекисного окисления липидов в крови и печени крыс находившихся на низкобелковом рационе.

3.2.2.1. Исследование массы тела и биохимических показателей в плазме крови крыс, получавших Си, Ъп, Мп или 8е на фоне низкобелкового рациона.

3.2.2.2. Исследование содержания микроэлементов в печени и плазме крови крыс, находившихся на низкобелковом рационе.

3.2.2.3. Исследование концентрации продуктов перекисного окисления липидов в печени, эритроцитах и плазме крови крыс, находившихся на низкобелковом рационе.;.

3.2.2.4. Исследование изменений Кти Утах глутатионпероксидазной реакции в печении и в эритроцитах крыс, находившихся на низкобелковом рационе.

3.2.2.5. Исследование изменений Кти Утах супероксиддисмутазной реакции в печении и в эритроцитах крыс, находившихся на низкобелковом рационе.

3.2.3. Исследование кинетических характеристик супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы и концентрации продуктов перекисного окисления липидов в крови и печени крыс на фоне высокожирового рациона.

3.2.3.1 Исследование биохимических показателей плазмы крови крыс, находившихся на высокожировом рационе.

3.2.3.2. Исследование содержания микроэлементов в печени и плазме крови крыс, находившихся на высокожировом рационе.

3.2.3.3. Исследование концентрации продуктов перекисного окисления липидов в печени, эритроцитах и плазме крыс, находившихся на высокожировом рационе.

3.2.3.4. Исследование кинетических характеристик Кт и Vmax глутатионпероксидазной реакции в печении и в эритроцитах крыс, находившихся на высокожировом рационе.

3.2.3.5. Исследование кинетических характеристик Кти Vmax супероксиддисмутазной реакции в печении и в эритроцитах крыс, находившихся на высокожировом рационе.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование активности металл зависимых ферментов антиоксидантной защиты и показателей перекисного окисления липидов у крыс при действии алиментарных факторов"

Дисбаланс рациона современного человека по макро- и микронутриентам является фактором, повышающим риск развития многих заболеваний. На фоне разбалансированного рациона часто наблюдается развитие окислительного стресса (ОС), который может служить причиной прогрессирования начинающихся патологических отклонений или являться первопричиной заболевания [35, 137]. Исследования фактического питания в регионах России выявили повсеместное распространение дисбаланса рациона по макронутриентам - белкам, жирам и углеводам. Чаще всего встречается или дефицит полноценного белка или избыток жиров [1, 4, 7, 10, 15, 20, 22, 23, 28, 29, 34, 37, 39, 42, 48-52]. Дисбаланс по микронутриентам представлен нехваткой одного или нескольких микроэлементов, например у детей преобладает дефицит цинка, йода, селена [43, 51]. Особенно важна полноценность рациона в так называемые критические периоды, когда полноценность питания отражается на продолжительности и качестве жизни взрослого - питание матери во время беременности и питание ребёнка - ранний постнатальный период [101, 158]. Обеспеченность микронутриентами антиоксидантного действия в данном случае играет важную роль в развитии организма и профилактике заболеваний [36, 40, 46, 71].

Развитие ОС при дефиците белка в рационе характеризуется, как снижением эффективности работы системы антиоксидантной защиты (АОЗ), так и увеличением активности прооксидантных систем. При недостатке белка отмечено значительное снижение активности ферментов системы АОЗ (супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионпероксидазы (ГП), глутатионредуктазы и глутатионтрансферазы) [200], транскрипции и активности у-глутамилсинтетазы [239], концентрации восстановленного глутатиона [55, 56, 173, 199] и увеличение активности моноаминоксидазы, которая является источником свободных радикалов [2, 223]. Как следствие снижения активности ферментов системы АОЗ на фоне дефицита белка в рационе происходит накопление продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [38, 200]. Так при содержании белка в рационе крыс 6% по калорийности и ниже наблюдается увеличение содержания малонового диальдегида (МДА) — в печени, легких, сердце и в кишечнике [99, 136, 223]. Таким образом, очевидна актуальность коррекции ОС на фоне дефицита белка. Исследования показали возможность такой коррекции: наблюдавшиеся снижение активности ферментов системы АОЗ и накопление продуктов ПОЛ на низкобелковом рационе было полностью компенсировано дополнительным введением в питьевую воду цинка [67, 200]; в другом исследовании введение >1-ацетил цистеина в рацион приводило к увеличению концентрации глутатиона и снижению содержания МДА [56].

В питании современного человека, как известно, жиры животного и растительного происхождения составляют значительную часть рациона. Увеличение жировой составляющей рациона является предпосылкой для развития многих заболеваний, таких как гипертония, атеросклероз, ожирение [86]. Развитие ОС на высокожировом рационе [103, 166] предшествует и в дальнейшем ускоряет и сопровождает развитие этих заболеваний. Например, прогрессирование ОС, продемонстрированное в адипоцитах в ответ на повышенный уровень жирных кислот, вело к снижению регуляции продукции адипоцитокинов, включая адипонектин, ингибитора активатора плазминогена — 1, интерлейкина—6 и протеин хемотаксический моноцитов, что ассоциируется с развитием метаболического синдрома. [121] На высокожировом рационе отмечено снижение транскрипции генов Ъа, Си-СОД, Мп-СОД [79]. В работе Ууауакитаг, 2004 отмечено значительное увеличение уровня МДА на высокожировой диете и диеновых конъюгатов (ДК) и значительное снижение активности СОД, каталазы, ГП и глутатионтрансферазы и снижение концентрации глутатиона в печени, сердце, почках, кишечнике и аорте по сравнению с контролем [224]. Изучено влияние жиров разного происхождения на развитие ОС. В нескольких работах подчеркнуто, что увеличение концентрации продуктов ПОЛ наиболее выражено у животных получавших больше ненасыщенных жиров [139, 163, 203], что, возможно, связанно с поступлением с пищей жиров с высоким перекисным числом [148]. Очевидно, что развитие ОС на фоне избытка жиров в рационе требует коррекции антиоксидантами. Проведенные исследования так же показали возможность такой коррекции. Так доказана эффективность некоторых препаратов (например, препараты, полученные из чеснока - привели к увеличению активности глутатионтрансферазы, глутатионредуктазы и концентрации глутатиона).

Таким образом, исследование состояния и адаптивных возможностей системы АОЗ при разбалансированном по макронутриентному составу рационе и коррекция ОС дополнительным введением микроэлементов (МЭ) является актуальной. Поскольку в формировании адаптационного ответа на любые виды внешнего воздействия значимую роль играют механизмы долговременной адаптации, в системе АОЗ представленные ферментным звеном, в частности металлопротеинами СОД и ГП, актуальным является исследование биологической активности меди, цинка, марганца и селена в качестве средства профилактики развития экспериментального ОС. Оценка кинетических параметров СОД и ГП, нутриопротеомных изменений данных ферментов и накопления продуктов ПОЛ при коррекции дополнительным введением МЭ, экспериментально смоделированным алиментарным дисбалансом, позволит установить молекулярные механизмы изменения функционирования данных ферментов параллельно с развитием ОС. При этом применение металлоорганических соединений, как низкотоксичных доноров микроэлементов, является наиболее целесообразным.

Цель и задачи исследования

Задачи исследования:

Изучить кинетические особенности антиоксидантных ферментов (глутатионпероксидазы, супероксиддисмутазы) в эритроцитах и печени, содержание продуктов ПОЛ (малоновый диальдегид (МДА), диеновые конъюгаты (ДК)) в эритроцитах, плазме и печени при различных уровнях потребления микроэлементов (Си, 7л\, Мп, Бе) на фоне: стандартного полусинтетического рациона; дефицита белка в рационе; высокожирового рациона.

Научная новизна

Впервые в экспериментальных условиях дисбаланса рационов по белковому и жировому компонентам и их дополнительного обогащения медью, цинком, марганцем и селеном изучены кинетические параметры (максимальная скорость - Ушах и константа Михаэлиса - Кт) металл-зависимых ферментов первого и второго звена антиоксидантной защиты - глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы печени и эритроцитов, а также определено содержание продуктов ПОЛ в печени и крови.

Впервые выявлено что, потребление рациона с избыточным содержанием жира приводило в печени к увеличению Кт СОДР к супероксид -генерирующей системе в 5,7 раза. Одновременное повышение Кт СОДР и концентрации продуктов ПОЛ свидетельствует о ключевой роли СОД в ферментативном звене системы АОЗ. Продолжительное (28 дней) потребление рациона с низким содержанием белка приводило к снижению Кт ГПР к субстрату (третбутиловой перекиси) на 33% и сопровождалось достоверным снижением концентрации МДА в печени.

Впервые установлено, что при введении в рацион в органической форме селена (ОД мг на 1 кг рациона), цинка, меди и марганца в количествах в 2 раза превышающих адекватный уровень не зависимо от содержания белка и жира в рационе Кт ГПР снижалась на 60-70% по сравнению с контролем. Величина Кт ГПР печени отрицательно коррелировала с концентрацией селена в данном органе.

Практическая значимость работы

Исследование кинетических свойств Кт и Утах СОДР и ГПР в сочетании с оценкой процессов ПОЛ может быть использовано для детальной оценки функционального состояния системы АОЗ данных ферментов и нутриопротеомных изменений данных ферментов с целью оценки адекватности потребления микроэлементов (Си, Хп, Мп и 8е) при различном характере питания.

Апробация работы

Апробация работы проведена на конференции отдела фундаментальных исследований ГУ НИИ питания РАМН "25" июня 2008г. Материалы диссертационной работы доложены на Конгрессе Всероссийской ассоциации диетологов и нутрициологов "Диетология: проблемы и горизонты" (Москва, 2006), V Всероссийском Конгрессе «Профессия И Здоровье» (Москва, 2006), Международном Междисциплинарном Симпозиуме «От Экспериментальной Биологии к Превентивной и Интегративной Медицине» (Судак, 2006), XVI Международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» IT+M&Ec (Гурзуф, 2008), 10th European Nutrition Conference "Annals of Nutrition and Metabolism" (Paris, 2007).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи в научных журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, включает 42 таблицы и иллюстрирована 6 рисунками. Указатель литературы включает 53 отечественных и 193 зарубежных источника.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Ивахненко, Вера Игоревна

114 ВЫВОДЫ

1. Потребление рациона с избыточным содержанием жира приводило к выраженному в 5,7 раза увеличению величины Кт СОДР к супероксид -генерирующей системе в печени.

5. Выявлено, что селеносодержащая спирулина является эффективным донором селена в условиях потребления полноценного, низкобелкового и высокожирового рационов: концентрация селена в плазме крови и печени повышалась на 100-200% по сравнению с контролем на 28 день.

7. При введении в полноценный, низкобелковый или высокожировой рационы комплекса микроэлементов, содержащего селен (0,1 мг/кг рациона) и цинк, медь, марганец в органической форме в количестве в 2 раза превышающем адекватный уровень Кт ГПР в печени снижалась на 60-90% по сравнению с контролем. Величина Кт глутатионпероксидазы печени отрицательно коррелировала с концентрацией селена в данном органе.

115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные исследования пищевого статуса показывают разнонаправленный дисбаланс в составе рациона, как по микронутриентному, так и по макронутриентному составу. Чаще всего разбалансированность рациона по макронутриентному составу представлена снижением содержания белков, преобладанием жиров или углеводов. На фоне макронутриентного дисбаланса происходит развитие ОС. Известно, что у крыс потреблявших низкобелковые рационы наблюдалось увеличение концентрации МДА и ДК в печени, почках, лёгких, сердце [99, 144, 199, 200, 223], снижение концентрации глутатиона в печени [55, 56, 157, 239], снижение активности СОД, каталазы, ГП, глутатионредуктазы и глутатионтрансферазы [200]. При потреблении высокожирового рациона отмечено снижение транскрипции генов ферментов системы АОЗ (2п, Си-СОД, Мп-СОД) [83], увеличение концентрации МДА и ДК в печени сердце, почках, кишечнике и аорте, параллельно в тех же органах отмечено снижение активности СОД, каталазы, ГП, глутатионтрансферазы и концентрации глутатиона [203, 224]. Следовательно, как снижение белковой части рациона, так и потребление высокожирового рациона приводит к дисбалансу про- и антиоксидантной системы с преобладанием прооксидантных процессов, что является суммарным следствием снижения активности ферментов системы АОЗ и снижения концентрации низкомолекулярных антиоксидантов.

Дисбаланс по микронутриентному составу рациона чаще всего представлен дефицитом эссенциальных МЭ. Так у жителей России выявлен дефицит меди, цинка, марганца и селена [43, 51]. Медь, цинк, марганец и селен - микроэлементы, принимающие участие в АОЗ в ферментах СОД и ГП и одним из проявлений дефицита данных микроэлементов является развитие ОС [35].

С целью изучить биологическую активность меди, цинка, марганца и селена было проведено исследование влияния повышенного поступления с рационом данных МЭ на кинетические параметры СОД и ГП и концентрацию продуктов ПОЛ при введении их в полноценный, низкобелковый и высокожировой рационы.

Согласно литературным данным в условиях потребления низкобелкового или высокожирового рациона наблюдается развитие ОС выражающегося в увеличении концентрации продуктов ПОЛ [99, 119, 144, 199, 200, 203, 223, 224]. Проведенные нами исследования концентрации продуктов ПОЛ показали при потреблении низкобелкового и высокожирового рационов увеличение содержания МДА и ДК в печени крыс. В работе Sidhu, 2004 было отмечено увеличение концентрации МДА в печени крыс получавших низкобелковый рацион (8% белка по массе рациона). В нашей работе так же отмечено увеличение концентрации МДА и ДК в печени крыс группы НБ на 14 день [200]. В дальнейшем на 28 день было выявлено снижение концентрации продуктов ПОЛ до контрольных значений, что позволяет говорить о включении механизмов адаптации к низкобелковому рациону. В частности на этом же сроке - 28 дней Кт ГПР печени животных группы НБ достоверно ниже, чем в контрольной группе. Влияние высокожирового рациона на 28 день проявилось увеличением концентрации МДА в печени, что согласуется с ранее проведёнными исследованиями Vijayakumar, 2004, который связывает эти изменения со сниженной активностью каталазы, глутатионтрансферазы и сниженной концентрацией глутатиона [224].

В работе Shin, 2002 наблюдалось отсутствие изменения концентрации продуктов ПОЛ в плазме крови мышей на 3 неделе эксперимента при использовании рациона содержащего 7% белка. Нами отмечено достоверное снижение концентрации ДК в плазме крови крыс группы НБ на более продолжительном сроке (на 4 неделе эксперимента) по сравнению с контролем, что, возможно, является следствием недостаточного синтеза аполипопротеинов в печени и кишечнике [141] и, как следствие, сниженного формирования липопротеинов низкой плотности — основных источников продуктов ПОЛ плазмы крови [159]. Возможно, что снижение образования липопротеинов является одним из механизмов АОЗ, который позволяет снизить интенсивность процесса ПОЛ при дефиците белка в рационе. По-видимому, введение в рацион металлов оказало положительное влияние на синтез аполипопротеинов, как и на синтез белков плазмы крови, и поэтому в группе НБ+МЭ наблюдается только тенденция к снижению ДК, но достоверных отклонений от контроля нет.

Анализ изменения концентрации продуктов ПОЛ в печени позволил выявить значительное увеличение содержания МДА и ДК по сравнению с контролем на 28 день во всех опытных группах получавших обогащённый МЭ полноценный, высокожировой и низкобелковый рационы. Это позволяет предположить, что обогащение рациона микроэлементами является дополнительным фактором, способствующим развитию ОС. Увеличение концентрации продуктов ПОЛ в печени крыс групп получавших дополнительно микроэлементы Cu, Zn, Мп и Se свидетельствует о повышенном образовании свободных радикалов и инициировании ПОЛ вводимыми металлами. При этом в группе НБ+МЭ концентрация МДА значительно выше, чем в группах К+МЭ и НБ, что может указывать на взаимное усиление двух неблагоприятных факторов. Медь - металл с переходной валентностью способный инициировать образование АФК в присутствии восстановителей [122, 194, 221]. При участии меди происходит окисление белков [182], разрушение ДНК [61] приводящее к апоптозу [58, 246]. Однако показано, что при дефиците меди происходит накопление продуктов ПОЛ в органах животных, что связывают именно с падением активности СОД [174]. Дополнительное обогащение рациона только цинком может спровоцировать дефицит меди, за счёт конкуренции за транспортеры двух валентных металлов при всасывании [44], и вызвать развитие ОС [241], поэтому совместное ведение данных микроэлементов более целесообразно.

Таким образом, установлено проявление прооксидантных свойств вводимых МЭ в рацион крыс.

Увеличение концентрации селена было отмечено только в группах получавших дополнительно селен в составе рациона. Наиболее выражено увеличение содержания селена в печени и плазме крови, крыс группы потреблявшей наибольшее количество данного микроэлемента в составе рациона, что согласуется с литературными данными о дозозависимом повышении концентрации селена в органах [84].

Выявленное снижение уровня селена плазмы в группе НБ+МЭ по сравнению с группой К+МЭ на 28 день опыта является следствием недостаточного потребления животными первой из этих групп серосодержащих аминокислот - метионина и цистеина. Ранее \Vaschulewski, 1988 было показано, что селен при поступлении в составе микроэлементной смеси, в виде селенометионина или селеноцистеина на фоне низкобелкового рациона более интенсивно включается в состав белков разных тканей вместо соответственно метионина и цистеина. Следовательно, при относительном дефиците этих аминокислот, снижается использование селена для синтеза ГП и других специфических селенсодержащих белков, определяющих основную часть селена, циркулирующего в плазме крови, чем, возможно, объясняется сниженная концентрация селена в плазме крови группы НБ+МЭ [227, 228].

Из литературных источников известно, что на фоне высокожирового и низкобелкового рационах наблюдается падение активности ферментов системы АОЗ (ГП и СОД), которое связывают с падением концентрации данных ферментов вследствие снижения их синтеза на рибосомах [67, 144, 200, 224]. Так в работе Ауа1а, 1996 установлено снижение активности одного из ключевых ферментов синтеза белка фактора элонгации 2 при дефиците белка в рационе [63]. На высокожировом рационе отмечено снижение транскрипции многих генов, в том числе участвующих в АОЗ (Си, 2п-СОД,

Мп-СОД) [83]. Исследование нами Кт ГПР и СОДР позволило оценить качественную характеристику фермента - степень сродства к субстрату при данных дисбалансах.

Оценка Утах ГПР не выявила снижения данного показателя на исследуемых рационах, что связанно с коротким сроком нашего эксперимента. На фоне потребления рационов, не обогащённых микроэлементами, на 28 день наблюдались изменения Кт ГПР: снижение при дефиците белка; увеличение на фоне высокожирового рациона. Видно, что при дефиците белка и избытке жиров влияние рационов на ГПР является разнонаправленным.

Потребление с пищей селена в составе полусинтетического полноценного, высокожирового и низкобелкового рационов проявляется в изменении кинетических параметров глутатионпероксидазной активности. В 1974 году НаГетап показал, что активность классической селензависимой ГП снижается у крыс, получавших рацион дефицитный по селену [128]. В дальнейшем было показано, что содержание селена в рационе влияет, как на мРНК ГП, так и на концентрацию фермента [152, 153, 156, 191, 210, 213, 219, 232, 231, 244]. Введение селена в рацион привело к увеличению Утах ГПР на 14 день в печени крыс группы К+28е. Параллельно отмечено на 14 день снижение Кт ГПР в печени крыс группы К+28е и в эритроцитах крыс групп К+Бе и К+28е. Между группами К+8е и К+28е не было достоверной разницы по кинетическим параметрам ГПР эритроцитов. На 28 день достоверное увеличение Утах ГПР наблюдается в эритроцитах и печени крыс групп получавших дополнительно в составе рациона МЭ не зависимо от макронутриентного состава рациона. На этом же сроке во всех группах получавших дополнительно МЭ наблюдается снижение Кт ГПР. Известно, что увеличение содержания в рационе крыс селена свыше 0,1мг/кг не приводит к дальнейшему увеличению активности ГП [24, 243]. Оценка кинетических параметров показала, что и Кт ГПР в эритроцитах так же не изменяется при увеличении поступления селена с рационом, не смотря на более высокие концентрации селена в печени и плазме крови. Таким образом, нами определено, что не только активность, но и степень сродства ГП к субстрату не является показателем селенового статуса организма, хотя оба показателя зависят от алиментарного фактора, связанного с обеспеченностью селеном.

Таким образом, полученные результаты дают основания считать, что с одной стороны недостаточная обеспеченность белком или увеличение жировой составляющей рациона в значительной степени влияет на кинетические параметры ГПР, с другой - реальную регулирующую роль в адаптационном процессе через изменение кинетических параметров фермента может оказывать дополнительное обогащение рациона Se в виде органических комплексов.

В ряде работ показано снижение активности СОД в печени и эритроцитах при низком содержании белка в рационе [144, 200] и избытке жиров в рационе [224] отсутствие столь же однозначного снижения Vmax СОДР (снижение было отмечено только на 28 день в эритроцитах крыс группы ВЖ) в наших экспериментах можно связать с более коротким сроком исследования - 4 недели (в ранее проведённых экспериментах срок 8-10 недель).

При использовании опытных рационов изменение кинетических параметров СОДР в печени характеризовалось увеличением величины Кт СОДР: при дефиците белка на 14 день (группы К+МЭ и НБ+МЭ) (однако, на 28 день эксперимента Кт СОДР снижается до контроля) и при высокожировом рационе на 28 день во всех опытных группах. Одновременно в печени крыс групп высокожирового эксперимента: К+МЭ и ВЖ наблюдалось увеличение Vmax СОДР. Таким образом, видно, что в отличие от эритроцитарной формы фермента, СОД печени способна реагировать на изменение рациона как по микро - так и по макронутриентному составу принципиальными изменениями Кт СОДР и Утах СОДР. Ведение меди, цинка и марганца в полноценный полусинтетический рацион не привело к достоверному отклонению Кт СОДР на сроке 14 дней в печени и эритроцитах крыс групп К+2Ме и К+4Ме. Только в группе К+4Ме наблюдалось увеличение Утах СОДР в печени на этом сроке.

Сравнение содержания ПОЛ в разных группах дают основания считать, что недостаточная обеспеченность белком и высокое содержание жиров влияет на развитие ОС в печени, а дополнительное включение в состав рациона микроэлементов Си, Хп, Мп и Бе может привести к увеличению сродства ГП к субстрату для компенсирования развития ОС. При этом для коррекции Кт и Утах ГПР достаточно введения Бе в рацион крыс в количествах 0,1 мг/кг корма. С другой стороны, металлы с переходной о I валентностью (Мп, Си) как и Бе могут участвовать в реакциях образования высокотоксичного гидроксильного радикала в печени, что приводит к развитию ПОЛ даже у животных получавших полноценный рацион. Введение металлов с переходной валентностью в двукратной дозировке по сравнению с контролем привело к повышению концентрации ПОЛ в печени на 28 день в группе К+МЭ, что свидетельствует о том, что данные дозы Си и Мп являются высокими.

В настоящее время в литературе широко обсуждается возможность использования биологически активных добавок к пище (БАД) для коррекции возможных нарушений микроэлементного статуса в человеческой популяции. При этом широко обсуждается возможность использования содержащих микроэлементы БАД не только по медицинским показаниям, но и в профилактическом порядке, широкими слоями потребителей. Полученные в настоящем исследовании данные о возможности повышения уровней продуктов ПОЛ и снижении сродства к субстрату основных ферментов системы АОЗ в условиях потребления избыточных количеств переходных металлов (медь, марганец), особенно на фоне недостаточного количества пищевого белка и избытка жиров свидетельствуют о необходимости осторожного, дифференцированного назначения этих продуктов. То же относится и к использованию селеносодержащих БАД, эффективность использования, которых значительно снижается в условиях даже умеренной белковой недостаточности. Так же известно, что функции селена не ограничиваются только поддержанием каталитических свойств ГП. В частности, поступление селена с пищей в количествах в 2-3 раза превышающих количество необходимое для выхода активности ГП на плато, целесообразно при действии на организм токсических веществ и при неблагоприятной экологии [51]. Всё изложенное подчёркивает ' необходимость индивидуального подхода при потреблении как каждого микроэлемента в составе БАД и специализированных пищевых продуктов, так и оценку общего микроэлементозного статуса здорового и больного человека с учётом реального фактического питания, экологической обстановки для восполнения микроэлементного дефицита и оптимизации питания.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ивахненко, Вера Игоревна, Москва

1. Агбалян Е.В., Буганов A.A., Ионова И.Е. и др. Питание и здоровье населения Ямало-Ненецкого автономного округа по данным популяционных исследований // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание здоровье нации".—M-2005.-c.5-6.

2. Андреев Ю.А., Кушнарева Ю.Г., Старков A.A. Метаболизм активных форм кислорода в митохондриях // Биохим.-2005.-Т.70.-вып.2-с.246-264.

3. Антонова М.В. Влияние различных количеств марганца в суточном пищевом рационе на рост и развитие потомства белых крыс // Вопр. пит.-1978.-№1.-с.65-68.

4. Баранова О.В. Обеспеченность микронутриентами рационов питания студентов Оренбургского государственного университета // Материалы I Всероссийского съезда диетологов и нутрициологов "Диетология: проблемы и горизонты".-M.-2006.-c. 10.

5. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов // М.-Медицина.-1989.-368С.

6. Блохина Л.В., Бандурина Т.Ю. Фактическое питание в исследовании пищевого статуса пациентов с ожирением // Материалы IX Всероссийского конгресса диетологов и нутрициологов "Питание и здоровье".-М.-2007.-с. 11.

7. Бондарь Т.Н., Ланкин В.З., Антоновский В.Л. Восстановление органических гидропероксидов глутатионпероксидазой и глутатион-Sтрансферазой: влияние структуры субстрата // Докл.Акад.Наук СССР.— 1989—Т.304.-№ l-c.217-220.

8. Варфоломеев С.Д., Пожитков А.Е. Активные центры гидролаз: основные типы структур и механизмы катализа // Вест.МГУ.Химия-2000.-Т.41.-№3.-с. 147-156.

9. Ю.Василькова Т.Н., Матаев С.И. Нутритивный статус женщин в постменопаузальном периоде с метаболическим синдромом. // Материалы I Всероссийского съезда диетологов и нутрициологов "Диетология: проблемы и горизонты".-М.-2006 -с. 18.

10. П.Владимиров Ю.А., Азизова O.A., Деев А.И. и др. Свободные радикалы в живых системах // Итоги Науки и Техники, сер. Биофиз.-1992.-Т.29-М.-ВИНИТИ.-№3 .-250С.

11. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лабораторное дело.-1983.-№ 3.-C.33-35.

12. Голубкина H.A., Папазян Т.Т. Селен в питании: растения, животные, человек//М.-Печатный город-2006-256С.

13. Гордеева A.B., Звягильскиая P.A., Лабас Ю.А. Взаимосвязь между активными формами кислорода и кальцием в живых клетках. // Биох.-2003 .-Т.68-вып. 10.-с. 1318-1322.

14. Губаненко Г.А., Наймушина Л.В., Камоза Т.Л., Речкина Т.А. Изучение питания малообеспеченных жителей Красноярска // Материалы IX Всероссийского конгресса диетологов и нутрициологов "Питание и здоровье".-M.-2007.-c.28.

15. Давыдов В.В., Божков А.И. Метаболизм эндогенных альдегидов: участие в реализации повреждающего действия оксидативного стресса и его возрастные аспекты // Биомед. Хим.-2003.-Т.49.-№4.-С.374-387.

16. Дроздова Ю. И. Выделение и изучение свойств супероксиддисмутазы человека из рекомбинантного штамма дрожжей Saccharomeces cerevisiae. // Дис. канд. биол. наук:03.00.04-СПб.-1997.-127с.

17. Дубинина Е.Е Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса // Вопр. Мед. Хим.-2001 -Т.47-№6-с.561—581.

18. Егорова Е.А. Получение новых пищевых источников селна // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание -здоровье нации".-М.-2005.-с.90.

19. Ким Г.Л., Воложанина Т.Д., Дудоров П.Л. и др. Оценка фактического питания рабочих алюминиевого завода // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание здоровье нации".-M-2005.-c.125.

20. Кравченко Ю.В. Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии // Специальность 03.00.04. «Биохимия» Диссертация М.-2005.-177С.

21. Кремер Ю. Н. Биохимия белкового питания // Рига—1965 — изд.«Зинате».-468С.

22. Кукес В.Г., Асланян Н.В., Голубкина H.A. и др. Динамика содержания селена в плазме крови при применении различных препаратов селена. // Микроэлементы в медицине.-2002.-Т.З.-№4.-с. 13-14.

23. Кулинский В.И., Колесниченко JI.C. Биологическая роль глутатиона // Успехи совр. биол.-1990.-Т.110-вып.1.-с.20-33.

24. Лебедева И.Н., Агбалян Е.В., Лобанова Л.П. Оценка структуры питания в рационе мужской популяции Ямало-Ненецкого округа. // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание -здоровье нации".-М.-2005.-с.155.

25. Лещенко Я.А., Боева A.B., Лисецкая Л.Г. и др. Качество питания, макро- и микроэлементный статус организма детей дошкольного возраста // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание здоровье нации".-М.-2005.-с.159.

26. Мазо В.К., Зорин С.Н., Гмошинский И.В. и др. Новые пищевые источники эссенциальных микроэлементов. Сообщение 2: Комплекс цинка с ферментативным гидролизатом сывороточных белков коровьего молока. //Вопр. Дет. Диетол.-2003.-Т.1-№6.-с.6-10.

27. Мальцев Г.Ю., Васильев A.B. Способ определения активности каталазы и супероксиддисмутазы эритроцитов на анализаторе открытого типа. // Вопр. Мед. хим.-1994.-№2.-с.56-58.

28. Мальцев Г.Ю., Тышко Н.В. Методы определения содержания глутатиона и активности глутатион пероксидазы в эритроцитах. // Гигиена и санитария.-2002.-№2.-с.69-71.

29. Меныцикова Е.Б., Панкин В.З., Зенков Н.К. и дР. Окислительный стресс Прооксиданты и антиоксиданты. // М.-Фирма" Слово".-2006 — 556С.

30. Насолдин В.В. Биологическая роль марганца и профилактика его недостаточности в организме человека // Вопр. пит.-1985.-№4.-С.З-6.

31. Негрий Л.П., Агбалян Е.В., Ионова И.Е. и др. Структура питания мужчин с гиперхолестеримией на Крайнем Севере. // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание здоровье нации".-M-2005.-c.186.

32. Нодиров К.П., Ленская Е.Г., Токмурзин Ж.У. Влияние различных видов алиментарного дисбаланса на степень перекисного окисления и вязкость мембранных// Вопр. пит.-1985.-№1.-С.44-49.

33. Нотова С. В., Скальная М. Г., Баранова О. В. // Оценка питания студентов Оренбурга // Вопр. пит.-2005.-т.74-№3-С.32.

34. Нэв Ж. Селен: эссенциальный микронутриент с высоким биологическим потенциалом при дополнительном обогащении рациона // Микроэл. в мед.-2005-т.6-№2-С. 15-20.

35. Поберезкина Н.Б., Лосинская Л.Ф. Биологическая роль супероксиддисмутазы // Укр. Биохим.-1989.-т.61-№ 2.-С. 14-21.

36. Празин Е.И., Фатеева Е.М., Ладодо К.С. и др. Комплексные подходы в изучении фактического питания детей Сибири // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание здоровье нации".-М.-2005.-С.215.

37. Северин Е.С. Биохимия. Учебник для ВУЗов// ГОЭТАР-Москва— 2004.—784с.

38. Скальный A.B., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине // М. изд.Мир.-2004.-272с.

39. Скурихин И.М., Тутельян В.А. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов // М—изд. «Брандес-Медицина».- 1998.-С.183-195.

40. Спиричев В.Б. Обеспеченность витаминами детей России //Вопр. пит-1996.-№5.-с.45-53.

41. Спиричев В.Б. Теоретические и практические аспекты современной витаминологии // Вопр. пит.—2005.—Т.74-№ 5.—С.32-48.

42. Суханов Б.П., Батурин А.К., Акользина С.Е. и др. Дефицит микронутриентов. Проблемы и пути решения. // Материалы VIII Всероссийского конгресса "Оптимальное питание здоровье нации".-M-2005.-c.247.

43. Тощевикова А.К., Григорьян О.Н. Фактическое питание больных, страдающих ожирением // Материалы I Всероссийского съезда диетологов и нутрициологов "Диетология: проблемы и горизонты".-М—2006.-е. 110.

44. Тощевикова А.К., Григорьян О.Н., Зайнудинов З.М. Анализ рациона питания пациентов с избыточной массой тела и ожирением // Материалы IX Всероссийского конгресса диетологов и нутрициологов "Питание и здоровье".-M.-2007.-c.83-84.

45. Тутельян A.B., Княжев В.А., Хотимченко С.А. Селен в организме человека: метаболизм, антиоксидантные свойства, роль в канцерогенезе. // М.-Изд.РАМН.-2002.-224С.

46. Шибанова Н.Ю. Проблема дефицита макро- и микроэлементов в питании шахтеров Кусбаса; пути его коррекции // Материалы I

47. Всероссийского съезда диетологов и нутрициологов "Диетология: проблемы и горизонты".-Москва.-2006.-с. 129.

48. Шинкаренко Н.В., Алексовский В.Б. Химические свойства синглетного молекулярного кислорода и значение в биологических системах // Усп. Хим.-1982.-№5.-с.713-735.

49. Abiaka С., Al-Awadi S.O.F. Effect of Prolonged Storage on the Activities of Superoxide Dismutase, Glutathione Reductase, and Glutathione Peroxidase // Clin. Chem—2000—Vol.46.—P.560-576.

50. Adachi Т., Yasutake A., Hirayama K. Influence of dietary protein levels on the fate of methylmercury and glutathione metabolism in mice // Toxic.-1992.-Vol.72.-№ 1 .-P .17-26.

51. Alfawwaz R.A., Alhamdan A.A. The modulatory effect of N-acetyl cysteine supplementation on hepatic glutathione concentration and lipid peroxidation status in old rats fed a low-protein diet // Pakist. J. Nutr.-2006.-Vol.2.-№5.-P.156-165.

52. Alfawwaz R.A., Alhamdan A.A. The Modulatory Effect of N-Acetyl Cysteine Supplementation on Hepatic Glutathione Concentration and Lipid Peroxidation Status in Old Rats Fed a Low-Protein // Diet Pakistan J. of Nutr.-2006.-Vol.5.-№2-p. 156-165.

53. Araya M., Kelleher S.L., Arredondo M.A. et al. Effects of chronic copper exposure during early life in rhesus monkeys // Am. J. Clin. Nutr.-2005.-Vol.81.-№5.-P. 1065-1071.

54. Arthur J., Beckett G. New metabolic roles for selenium. // Proc. Nutr. Soc— 1994.-Vol.53 .-№3 .-P. 615-624.

55. Arthur J.R. The glutathione peroxidases. // Cell Mol. Life Sci.-2000.-№57.-P.1825-1835.

56. Aruoma O., Halliwell В., Gajewskit E. et al. Copper-ion-dependent damage to the bases in DNA in the presence of hydrogen peroxide // Biochem. J.-1991 .-Vol.273 .-601-604.

57. Avissar N., Finkelstein J., Horowitz S. et al. Extracellular glutathione peroxidase in human lung epithelial lining fluid and in lung cells. // Am.J.Physiol.-1996.-Vol.270.-P.173-182.

58. Ayala A., Parrado J., Bougria M. et al. Effect of Oxidative Stress, produced by cumene hydroperoxide, on the various steps of protein synthesis -modifications of Elongation Factor-2 // JBC.-1996.-Vol.271.-№38.-P.23105-23110.

59. Baker M.A, Tappel A.L. Effects of ligands on gold inhibition of selenium glutathione peroxidase. // Biochem. Pharmacol.-1986,-Vol.35.-№14,-P.2417-2422.

60. Baker R.D., Baker S.S., LaRosa K. et al. Selenium regulation of glutathione peroxidase in human hepatoma cell line Hep3B. // Arch. Biochem. Biophys.-1993 .-№304.-P.53-57.

61. Bandhu H.K., Dani V., Garg M.L. et al. Hepatoprotective role of zinc in lead-treated, protein-deficient rats // Drug and Chem. Toxic.-2006.-Vol.29.-№1.-P.11-24.

62. Bechara, E.J.H., Medeiros, M.H.G., Monteiro, H. P. et al. A free radical hypothesis of lead poisoning and inborn porphyrias associated with 5-aminolevulinic acid overload // Quim. Nova.-1993.-Vol.l6.-P.385-392.

63. Behne D., Kyriakopoulos A. New selenoproteins. // Med.Klin.-1995.-Vol.90.-№. 1 .-P.5-7.

64. Bella D.L., Hirschberger L.L., Hosokawa Y. et al. Mechanisms involved in the regulation of key enzymes of cysteine metabolism in rat liver in vivo // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.-1999.-Vol.276.-№2.-P.E326-E335.

65. Benzie I. Evolution of dietary antioxidants. // ComP. Biochem. Physiol., Part AMol. Integr. Physiol-2003 —Vol. 13 6.-№ 1 .-P. 113-126.

66. Bernt E., Bergmeyer H.U. Inorganic peroxides. // Meth. Enz. Anal.-1974.-Vol.4.-P.2246-2248.

67. Bjornstedt M., Xue J., Huang W. et al. The thioredoxin and glutaredoxin systems are efficient electron donors to human plasma glutathione peroxidase. // J.Biol.Chem.-1994.-Vol.269.-№47.-P.29382-29384.

68. Blum J., Fridovich I. Inactivation of glutathione peroxidase by superoxide radical // Arch. Biochem. and Biophys.-1985. Vol.240.-№8.-P.-500-508.

69. Borchelt, D.R., Lee, M.K., Slunt, et al. Superoxide dismutase 1 with mutations linked to familial amyotrophic lateral sclerosis possesses significant activity. Proc. Natl Acad.-1994.-Vol.91.-P.8292-8296.

70. Bozkaya A.D., Tarhan L. Dismutation properties of purified and GDA modified CuZnSOD from chicken heart artificial cells, Blood Substitutes // Biotech.-2004.-Vol.32.-№4.-P.609-624.

71. Brigelius-Flohe R., Aumann K.-D., Bliickefl H. et al. Phospholipid-hydroperoxide Glutathione Peroxidase Genomic DNA, cDNA, and deduced amino acid sequence // Biochem. and Molec. Biol.-1994.-Vol.269.-№10.-P.7342-7348.

72. Brookes P. S., Yisang Yoon, Robotham J. L. et al. Calcium, ATP, and ROS: a mitochondrial love-hate triangle // Am. J. Physiol Cell Physiol-2004.-Vol.287.-P.817-833.

73. Buettner R., Parhofer K.G., Woenckhaus M. et al. Defining high-fat-diet rat models: metabolic and molecular effects of different fat types // J. Molec. Endocrinol.-2006.-Vol.36.-P.485-501.

74. Cabiscol E., Tamarit J., Ros J. Oxidative stress in bacteria and protein damage by reactive oxygen species // Internatl. Microbiol.-2000.-Vol.3.-P.3-8.

75. Calabrese L., Polticelli F. Et al.Substitution of arginine for lysine 134 alters electrostatic parametes of the active site in shark Cu,Zn-SOD.// Febs Letters—1989.-Vol.250.-№l.-P.49-52.

76. Cameron-Smith D., Burke L.M., Angus D.J. et al. A short-term, high-fat diet up-regulates lipid metabolism and gene expression in human skeletal muscle //Am. J. Clin. Nutr.-2003.-Vol.77.-№2.-P.313-318.

77. Cases J., Napolitano A., Caporiccio B. et al. Selenium from Selenium-Rich Spirulina Is Less Bioavailable than Selenium from Sodium Selenite and Selenomethionine in Selenium-Deficient Rats // J. Nutr-2001 —Vol. 131 — P.2343-2350.

78. Chada S., Whitney C. Newburger P.E. Post-transcriptional regulation of glutathione peroxidase gene expression by selenium in the HL-60 human myeloid cell line. // Blood.-1989.-Vol.74.-P.2535-2541.

79. Chada S., Whitney C., Newburger P.E. Post-transcriptional regulation of Glutathione Peroxidase gene expression by selenium in the HL-60 human myeloid cell line //Blood.-1989.-Vol.74.-№7.-P.2535-2541.

80. Chang LY., Slot J.W., Geuze H.J. et al. Molecular immunocytochemistry of the CuZn superoxide dismutase in rat hepatocytes // J. Cell Biol.-1988.-Vol. 107.-P.2169-2179.

81. Chao C.-C., Ma Y.-S., Stadtman E. R. Modification of protein surface hydrophobicity and methionine oxidation by oxidative systems. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.-1997.-Vol.94.-P.2969-2974.

82. Chapman G.D., Blaine L. Beaman Donald J. Alcendor Isolation, sequencing and expression of the superoxide dismutase-encoding gene (sod) of Nocardia asteroides strain GUH-2 // Gene.-1995.-Vol.l64.-№ 16.-P.143-147.

83. Chaudiere J, Tappel A.L. Interaction of gold(I) with the active site of selenium-glutathione peroxidase. I I J. Inorg. Biochem.-1984.-Vol.20.-№4.-P.313-325.

84. Chaudiere J., Wilhelmsen E.C., Tappel A.L. Mechanism of Selenium-Glutathione Peroxidase and its inhibition by mercaptocarboxylic acids and other mercaptans // J. Biol. Chem.-1984.-Vol.259.-№2.-P.1043-1050.

85. Ching-Jang Huang, Haoeey-Mei Shaw Tissue Vitamin E Status Is Compromised by Dietary Protein Insufficiency in Young Growing Rats // J. Nutr.-1994.-Vol.l24.-P.571-579.

86. Chu F., Doroshow J., Esworthy R. Expression, characterization, and tissue distribution of a new cellular selenium-dependent glutathione peroxidase, GSHPx-GI. //J. Biol. Chem.-l 993 -Vol.268.-№4.-P.2571 -2576.

87. Chu F., Esworthy R., Ho Y. et al. Expression and chromosomal mapping of mouse Gpx2 gene encoding the gastrointestinal form of glutathione peroxidase, GPX-GI. // Biomed. Environ. Sci.-1997.-Vol.l0.-№3.-P.156-162.

88. Ciriolo M.R., Battistoni A., Falconi M. et al. Role of the electrostatic loop of Cu,Zn superoxide dismutase in the copper uptake process // Eur. J. Biochem.-2001.-Vol.268.-P.737-742.

89. Condell R.A., Tappel A.L. Amino acid sequence around the active-site selenocysteine of rat liver glutathione peroxidase // Biochim. Biophys. Acta. 1982.-Vol.709.-№2.-P.304-309.

90. Daret St. Clair Manganese Superoxide Dismutase: genetic variation and regulation//J. Nutr.-2004.-VoL134.-P.3190S-3191S.

91. Darmon N. Pelissier M.A. Heyman M. et al. Oxidative stress may contribute to the intestinal dysfunction of weanling rats fed a low protein diet. // J. Nutr.-1993.-Vol.123 .-X°6.-P. 1068-1075.

92. Davies N. T., Nightingale R. The effects of phytate on intestinal absorption and secretion of zinc, and whole-body retention of Zn, copper, iron and manganese in rats // Br.J.Nutr.-1975.-Vol.34.-P.243—258.

93. Delghingaro-Augusto V., Ferreira F., Bordin S. et al. A low protein diet alters gene expression in rat pancreatic islets // J. Nutr.-2004.-Vol. 134.-№2.-P.321-327.

94. Djinovic K., Coda A., Antolini L. et al. Crystal structure solution and refinement of the semisynthetic Cobalt-substituted bovine erythrocyte Superoxide Dismutase at 2.0 E resolution. // J. Mol. Biol.-1992.-Vol.226.-P.227-238.

95. Djuric Z., Lewis S.M., Ming H. L. et al. Effect of varying dietary fat levels on rat growth and oxidative DNA damage // Nutr. And Cancer.-2001.-Vol.39.-№2.-P.214-219.

96. Domitrovic R, Tota M, Milin C. Oxidative stress in mice: effects of dietary corn oil and iron // Biol. Trace. Elem. Res—2006—Vol.113-№2 — P.177-191.

97. Dupeyrat F., Vidaud C., Lorphelin A. et al. Long distance charge redistribution upon Cu,Zn-superoxide dismutase reduction significance for dismutase function//J. Biol. Chem.-2004.-Vol.279.-№12.-P.48091-48101.

98. Elsakka N. E., Webster N. R., Galley H. F. Polymorphism in the manganese superoxide dismutase gene // Free Radical Research.—2007.-Vol.41.-Xa7.-P.770—778.

99. Epp O., Ladenstein R., Wendel A. The Refined Structure of the Selenoenzyme Glutathione Peroxidase at 0.2-nm resolution // Europ. J. Biochem.-1983 .-Vol. 133 .-X°6.-P.51-69.

100. Ernster Z., Nordenbrandt K. Microsomal lipid peroxidation // Methods Enzymol.-1967.-Vol. 10.-P.575-576.

101. Escuyer V., Haddad N., Frehel C., Berche P. Molecular characterization of a surface-exposed superoxide dismutase of Mycobacterium avium // Microb. Path.-1996 Vol.20-№ 1.-P.41-55.

102. Esworthy R., Swiderek K., Ho Y. et al. Selenium-dependent glutathione peroxidase-GI is a major glutathione peroxidase activity in the mucosal epithelium of rodent intestine. // Biochim. Biophys. Acta-1998 — Vol. 138 l.-№2.-P.213-226.

103. Fee J.A., Gaber B.P. Anion binding to bovine erythrocyte Superoxide Dismutase evidence for multiple binding sites with qualitatively different properties // JBC.-1972.-Vol.247.-№l.-P,60-65.

104. Flone L., Gunzler W.A., Schock H.H. Glutathone peroxidase: a selenoenzyme. // FEBS.-1973.-Vol.32.-132-134.

105. Folmer V., Soares J.C.M., Gabriel D. et al. A high fat diet inhibits S-Aminolevulinate dehydratase and increases lipid peroxidation in mice (Mus musculus) //J. Nutr.-2003.-Vol. 133.-№7.-P.2165-2170.

106. Fosmire GJ. Zinc toxicity // Am. J. Clin. Nutr.-1990.-Vol.51.-P.225-227.

107. Frei B. Efficacy of dietary antioxidants to prevent oxidative damage and inhibit chronic disease // J. Nutr.-2004.-№134.-P.3196S-3198S.

108. Fridovich I. Oxygen toxicity: a radical explanation. // J. of Exp. Biol.-1998.-Vol.201.-P. 1203-1209.

109. Fridovich I. Superoxide Anion radical (O2), Superoxide Dismutases, and related matters // J. Biol. Chem.-1997.-Vol.272.-№30.-P.18515-18517.

110. Fridovich I. Superoxide dismutases. An adaptation to a paramagnetic gas. //J. Biol. Chem.-1989.-Vol.264.-P.7761 -7764.

111. Fukuhara R., Kageyama T. Tissue Distribution, molecular cloning, and gene expression of cytosplic Glutathione Peroxidase in Japanese Monkey // Zool. Science.-2003.-№20.-P.861-866.

112. Furukawa S., Fujita T., Shimabukuro M. et al. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome // Clin. Invest-2004.-Vol.ll4.-№12.-P. 1752-1761.

113. Gaber B.P., Brown R.D., Koening S.H. et al. Nuclear magnetic relaxation dispersion in protein solutions. Bovine erythrocyte superoxide dismutase. // Biochim. Biophys. Acta.-1972.-Vol.27.-P. 1-5.

114. Gaetke L.M. Kuang C.C. Copper toxicity, oxidative stress, and antioxidant nutrients // Toxicology.-2003.-Vol.l89.-№7.-P. 147-163.

115. Goch A., Piotrowski G., Jurkiewicz M., Goch Jan H. Reactive oxygen species, their role in circulatory system diseases, antioxidant cell systems defence and metal ions in oxidative stress // Case Rep Clin Pract Rev.-2004-№5.-P.456-461.

116. Greger J.L. Dietary standarts for manganese: overlap between nutritional and toxicological studies // J.nutr.-1998.-Vol.l28.-P.368-371.

117. Gunzler W.A., Steffens G.J., Grossmann A. et al. The amino-acid sequence of bovine glutathione peroxidase. Hoppe Seylers Z // Physiol Chem.-1984.-Vol.365.-№2.-P.195-212.

118. Hafeman D.G., Sunde R.A., Hoekstra W.G. et al. Effect of dietary selenium on erythrocyte and liver glutathione peroxidase in the rat. // J. Nutr.-1974.-Vol. 104.-P.5 80-5 87.

119. Hansen J., Berge R., Nordoy A. et al. Lipid peroxidation of isolated chylomicrons and oxidative status in plasma after intake of highly purified eicosapentaenoic or docosahexaenoic acids. //Lipids—1998.-Vol.33.-№ll — P.l 123-1129.

120. Harris E. Regulation of antioxidant enzymes. // FASEB J.-1992-Vol.6.-P.2675-2683.

121. Hazebroucka S., Camoin L., Faltina Z. et al. Substituting selenocysteine for catalytic cysteine41 enhances enzymatic activity of plant phospholipid hydroperoxide Glutathione Peroxidase expressed in E. Coli // JBC.-2000.-Vol. 1 .-№35 P.28715-28721.

122. Ho E., Courtemanche C., Ames B.N. Zinc deficiency induces oxidative DNA damage and increases P53 expression in human lung fibroblasts // J. Nutr.-2003.-Vol.l33.-№8.-P.2543-2548.

123. Hough M.A., Hasnain S.S. Structure of fully reduced bovine copper zinc superoxide dismutase at 1.15 A. // Structure.-2003.-Vol. ll.-№8.-P.937-946.

124. Howard S.A., Hawkes W.C. The relative effectiveness of human plasma Glutathione Peroxidase as a catalyst for the reduction of hydroperoxides by glutathione // Biological Trace Element Resear.-1998.-Vol.61.-P.127—136.

125. Hsu J.-L., Hsieh Y., Tu C. et al. Catalytic properties of human Manganese Superoxide Dismutase // Am. Soc. Biochem. and Molec. Biol.-1996.-Vol.271 .-№3 0.-P. 17687-17691.

126. Huang C.J., Fwu M.L. Degree of protein deficiency affects the extent of the depression of the antioxidative enzyme activities and the enhancement of tissue lipid peroxidation in rats. // J Nutr.-1993.-Vol.l23.-№5.-P.803-810.

127. Hunt J.V., Smith C.C.T., Wolff S.P. Autoxidative glycosylation and possible involvement of peroxides and free radicals in LDL modification by glucose. // Diabetes.-1990.-Vol.39.-№ 1420-1424.

128. Ibrahim W., Lee U.-S., Yeh C.-C., et al. Oxidative stress and antioxidant status in mouse liver: effects of dietary lipid, vitamin E and iron. // J. Nutr.-1997.-Vol.127.-P. 1401-1406.

129. Imlay J., Fridovich I. Assay of metabolic superoxide production in Escherichia coli. // J. Biol. Chem.-1991.-Vol.266.-P.6957-6965.

130. Jackson A.A., Phillips G., McClelland I. et al. Synthesis of hepatic secretory proteins in normal adults consuming a diet marginally adequate in protein // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol.-2001.-Vol.281.-№5.-P.l 179-1187.

131. Jahoor F., Bhattiprolu S., Rosario M.D., Burrin D., Wykes L., Frazer M. Chronic Protein deficiency Differentially affects the kinetics of plasma proteins in young pigs. J.Nutr.-1996.-Vol.l26.-P.1489-1495.

132. Jia-Perng J. W., Srinivasan C., Han H. et al. Evidence for a novel role of Copper-Zinc Superoxide Dismutase in zinc metabolism // J.Biol.Chem. -2001.-Vol.276.-№48.-P.44798-44803.

133. Jimoh F.O., Odutuga A.A., Oladiji A.T. Status of lipid peroxidation and antioxidant enzymes in the tissues of rats fed low protein diet // Pakist. J. Nutr.-2005.-Vol.6.-№4.-P.431-434.

134. Joe M. Mc Cords., Fridovich I. Superoxide Dismutase An enzymic function for Erythrocuprein (Hemocuprein) // J. Biol. Chem.-1969.-Vol.244.-№22.-P.6049-6065.

135. Johnson F., Giulivi C. Superoxide dismutases and their impact upon human health // Mol. Aspects Med. -2005.—Vol.26.—P.340—352

136. Johnson M.A., Macdonald T.L., Mannick J.B. et al. Accelerated S-Nitrosothiol breakdown by amyotrophic lateral sclerosis mutant Copper,Zinc-Superoxide Dismutase // J. Biol. Chem.-2001.-Vol.276.-№11.-P.39872-39878.

137. Kawada T., Fujisawa T., Imai K. et al. Effects of protein deficiency on the biosynthesis and degradation of ribosomal RNA in rat liver // J. Biochem.-1977.-Vol.81.-№l.-P. 143-152.

138. Kim F.J., Kim H.P., Hah Y.C. et al. Differential expression of superoxide dismutases containing Ni and Fe/Zn in Streptomyces coelicolor. // Eur J Biochem.-1996.-Vol.241 .-№ 1 .-P. 178-185.

139. Klotz L., Kroncke K., Buchczyk D. et al. Role of copper, zinc, selenium and tellurium in the cellular defence against oxidative and nitrosative stress. //J. Nutr.-2003.-Vol.l33.-P.1448-1451.

140. Knight S.A., Sunde R.A. The effect of progressive selenium deficiency on anti-glutathione peroxidase antibody reactive protein in rat liver // J. Nutr.-1987.-Vol.l 17.-№4.-P.732-738.

141. Knight, S.A.B. Sunde, R. A. Effect of selenium repletion on glutathione peroxidase protein in rat liver. // J. Nutr.-1988.-Vol.118.-P.853-858.

142. Koppenol W.H. Oxygen and Oxyradicals in chemistry and biology. // New York.-Academic Press.-1981 -.671P.

143. Lee J., Marjorette M.O.P., Nose Y. et al. Biochemical characterization of the human copper transporter Ctrl // J. Biol. Chem.-2002.-Vol.277.-№2.-P.4380-4387.

144. Lei X.G., Evenson J.K., Thompson C.C. et al. Glutathione peroxidase and phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase are differentially regulated in rats by dietary selenium. // J. Nutr.-1995.-Vol. 125.-P. 14381446.

145. Londono M., Lee J.-I., Hu M. et al. Enzymes and metabolites of cysteine metabolism in nonhepatic tissues of rats show little response to changes in dietary protein or sulfur amino acid levels // Am. J. Nutr.-2002-Vol.l32.-№ll.-P.3369-3378.

146. Lucas A. Programming by Early Nutrition: An Experimental Approach // J. Nutr.-1998.-Vol.l28.-№2.-P.401S-406S.

147. Madani S., Prost J., Narce M. et al. VLDL metabolism in rats is affected by the concentration and source of dietary protein // J. Nutr.-2003.-Vol.l33.-№12.-P.4102-4106.

148. Marklund S. Regulation by cytokines of extracellular superoxide dismutase and other superoxide dismutase isoenzymes in fibroblasts // J. Biol. Chem.-1992.-Vol.267.-P.6695-6701.

149. Marklund S., Holme E., Hellner L. Superoxide dismutase in extracelular fluids // Clin. Chim. Acta.-1982.-Vol.l26.-P.41-51.

150. Martinez J.I.R., Launay J.-M., Dreux C. A sensitive microassay for the determination of glutathione peroxidase activity. Application to human blood platelets. // Anal. Biochem.-1979.-Vol.98.-№l.-P.154-159.

151. Michiels C., Remacle J. Use of the inhibition of enzymatic antioxidant systems in order to evaluate their physiological importance. // Eur. J. Biochem—1988.-Vol. 177.-№2.-P.43 5-441.

152. Mille G. The purification and properties of glutathione peroxidase of erytrocytes. //J. Biol. Chem.-1959.-244.-P.502-506.

153. Moldovan L., Moldovan N.I. Oxygen free radicals and redox biology of organelles // Histochem. Cell Biol.-2004.- Vol.l22.-P.395-412.

154. Morales A.E., Perez-Jimenez A., Hidalgo M.C. et al. Oxidative stress and antioxidant defenses after prolonged starvation in Dentex dentex liver. // Comp. Biochem. Physiol. C. Toxicol. Pharmacol.-2004.-Vol.l39.-№11.-P.153-161.

155. Murphy L., Strange R., Hasnain S. A critical assessment of the evidence from XAFS and crystallography for the breakage of the imidazolate bridge during catalysis in CuZn superoxide dismutase. // Structure.-1997.-Vol.5.-P.371-379.

156. Nam S., Nakamuta N., Kurohmaru M. et al. Cloning and sequencing of the mouse cDNA encoding a phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase. // Gene.-1997.-Vol.l98.-№10.-245-249

157. Nanji A.A.,Griniuviene S.M. Hossein S.S. et al. Effect of type of dietary fat and ethanol on antioxidant enzyme mRNA induction in rat liver. // J. Lipid. Res.-1995.-Vol.36.-P.736-744.

158. Nirwana I.S., Merican Z., Jamaludin M. et al. Serum lipids, lipid peroxidation and glutathione peroxidase activity in rats on long-term feeding with coconut oil or butterfat (ghee) // Asia Pacific J. Clin. Nutr.-1996.-Vol.5.-№4.-P.244-248.

159. Olin K., Golub M., Gershwin M. et al. Extracellular superoxide dismutase activity is affected by dietary zinc intake in nonhuman primate and rodent models. //Am. J. Clin. Nutr.-1995.-Vol.61.-№6.-P. 1263-1267.

160. Paterson P.G. Nutritional Regulation of Peroxide Scavenging. // INABIS '98 5th Internet World Congress on Biomedical Sciences at

161. McMaster University, Canada, Dec 7-16th. Invited Symposium. Available at URL 1998

162. Paynter D.I., Moir R.J., Underwood E.J. Changes in activity of the Cu-Zn superoxide dismutase enzyme in tissues of the rat with changes in dietary copper. // J. Nutr.-1979.-Vol.109.-P. 1570-1576.

163. Peeters-Joris C., Vandevoorde A.-M., Baudhuin P. Subcellular localization of Superoxide Dismutase in rat liver // Biochem. J.-1975.-Vol.l50.-P.31-39.

164. Pereira B., Curi R., Kokubun E. et al. 5-Aminolevulinic acid-induced alterations of oxidative metabolism in sedentary and exercise-trained rats. J. Appl. Physiol.-1992.-Vol.72.-P.226-230.

165. Peuchant E., Delmas-Beauvieux M.-C., Dubourg L. et al. Combe antioxidant effects of a supplemented very low protein diet in chronic renal failure // Free Radical Biol, and Med.-1997.-Vol.-№22.-P.-313-320.

166. Prabhakar R., Vreven T., Frisch M.J. Is the protein surrounding the active site critical for hydrogen peroxide reduction by selenoprotein Glutathione Peroxidase? An ONIOM Study // J. Phys. Chem.-2006.-Vol.ll0.-№27.-P. 13608 -13613.

167. Rae T.D., Schmidt P.J., Pufahl R.A., Undetectable free intracellular Copper: the requirement of a copper chaperone for Superoxide Dismutase // Science.-1999.-Vol.284.-P.805-808.

168. Rae T.D., Torres A.S., Pufahl R.A. et al. Mechanism of Cu,Zn-Superoxide Dismutase activation by the human metallochaperone hCCS // JBC.-2001 .-Vol.276.-№7.-P.5166-5176.

169. Raes M., Michiels C., Remacle J. Comparative study of the enzymatic defense systems against oxygen-derived free radicals: the key role of glutathione peroxidase. // Free Radic. Biol. Med.-1987.-Vol.3.-№l.-P.3-7.

170. Ramirez D.C., Gomez S.E.M., Mason R.P. Copper-catalyzed protein oxidation and its modulation by Carbon Dioxide // J. Biol. Chem.-2005.-Vol.280.-№29.-P. 27402-27411.

171. Rao L., Puschner B., Prolla T.A. Gene expression profiling of low selenium status in the mouse intestine: transcriptional activation of genes linked to dna damage, cell cycle control and oxidative stress // J.Nutr.-2001.-Vol.l31.-P.3175-3181.

172. Reaume A.G., Elliott J.L., Hoffman E.K. et al. Motor neurons in Cu/Zn superoxide dismutase-deficient mice develop normally but exhibit enhanced cell death after axonal injury // Nature Genetic.—1996—Vol. 13.— P.43-47.

173. Reddy A.P., Hsu B.L., Reddy P.S. et al. Expression of glutathione peroxidase I gene in selenium-deficient rats // Nucl. Ac. Resear.-1988.-Vol.l6.-№12.-P.5557-5568.

174. Ren B., Huang W., Akesson B. et al. The crystal structure of seleno-glutathione peroxidase from human plasma at 2.9 Â resolution // J. Molec. Biol.- 1997.-Vol.268.-№23.-P.869-885

175. Roth H.-P. Development of alimentary zinc deficiency in growing rats is retarded at low dietary protein levels // J. Nutr.-Vol.l33.-№6.-P.2294-2301.

176. Rotilio A., Bray R.C., Fielden E.M. A pulse radiolysis study of superoxide dismutase. // Biocchim et biophys. Asta.-1972.-Vol.268.-P.605

177. Roy G., Kanta B.S., Phadnis P.P. et al. Selenium-containing enzymes in mammals: Chemical perspectives // J. Chem. Sci.-2005.-Vol.ll7.-№4.-P.287-303.

178. Saedi M.S., Smith C.G., Frampton J. et al. Effect of selenium status on mRNA levels for glutathione peroxidase in rat liver. // Biochem. Biophys. Res. Commun.-1988.-Vol.l53.-P.855-861.

179. Saito Y., Yoshida Y., Akazawa T. et al. Cell death caused by selenium deficiency and protective effect of antioxidants // J. Biol. Chem.-2003.-Vol.278.-№11.-P.39428-39434.

180. Samper E., Nicholls D.G., Melov S. Mitochondrial oxidative stress causes chromosomal instability of mouse embryonic fibroblasts // Aging Cell.-2003.-Vol.2.-P.277-285.

181. Sarkar B. Metal related genetic abnormalities: Wilson's and Menkes diseases Metabolism of minerals and trace elements in human disease // Smith—Gordon Nishimura Aligarh/ Kashmir, India-1987.-New Delhi.-236P.

182. Schmidt P.J., Rae T.D., Pufahl R.A. et al. Multiple protein domains contribute to the action of the copper chaperone for Superoxide Dismutase // J. Biol. Chem.-1999.-Vol.274.-№8.-P.23719-23725.

183. Scornik O.A., Howell S.K., Botbol V. Protein depletion and replenishment in mice: different roles of muscle and liver // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.-1997.-Vol.273.-№12.-P.E1158-El 167.

184. Scott D.R., Karageuzian L.N., Anderson P.J. et al. Glutathione Peroxidose of calf trabecular meshwork // Inv. Ophth. Vis Sci.-1984.-Vol.25.-P.599-602.

185. Shin S .J., Yamada K., Sugisawa A. et al. Enhanced oxidative damage induced by total body irradiation in mice fed a low protein diet int. // J. Radiat. Biol.-2002.-Vol.78.-№5.-P.425- 432.

186. Sidhu P., Garg. M.L., Dhawan D.K. Protective effects of zinc on oxidative stress enzymes in liver of protein deficient rats // Nutr. Hosp.-2004.-Vol. 19.-№6.-P.341 -347.

187. Sidhua P., Gargb M.L., Morgensternc P. Ineffectiveness of Nickel in augmenting the hepatotoxicity in protein deficient rats // Nutr. Hosp.-2005.-Vol.20.-№6.-P.378-385.

188. Sies H., Sharov V.S., Klotz L.-O. et al. Glutathione peroxidase protects against peroxynitrite-mediated oxidations. A new function for selenoproteins as peroxynitrite reductase. // J. Biol. Chem. 1997.-Vol.272.-№44.-P.27812-27817.

189. Slim R.M., Toborek M., Watkins B. A., et al. Susceptibility to hepatic oxidative stress in rabbits fed different animal and plant fats // J. Am. College Nutr.-1996.-Vol. 15 .-P.289-294.

190. Sreekumar R., Unnikrishnan J., Fu A. et al. Impact of high-fat diet and antioxidant supplement on mitochondrial functions and gene transcripts in rat muscle R. Sreekumar, // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.-2002.-Vol.45.-№5.-P.E1055-E1061.

191. Steinman H. Superoxide dismutases: protein chemistry and structure-function relationships. // CRC Press, Inc., Boca Raton LW Oberley, ed, Superoxide Dismutase.-1982.-VoU .-P. 11-68.

192. Stipanuk M.H., Londono M., Lee J.-I. et al. Enzymes and metabolites of cysteine metabolism in nonhepatic tissues of rats show little response to changes in dietaiy protein or sulfur amino acid levels // J. Nutr.-2002.-Vol.l32.-№ll-P.3369-3378.

193. Sunde R. Intracellular glutathione peroxidases structure, regulation, and functhion. // Burk RF, Ed. Selenium in biology and human health. New Yore: Springer Verlag.-1994.-P.45-78.

194. Sunde R.A., Evenson J.K. Serine Incorporation into the selenocysteine moiety of Glutathione Peroxidase // Biol. Chem.-1987.-Vol.262.-№2.-P.933-937.

195. Sunde R.A., Saed M.S., Knight S.A.B. et al. . Regulation of expression of glutathione peroxidase by selenium. // Selenium in Biologyand Medicine (Wendel, A., Ed.) University of Missouri-Columbia.-1989.-8P.

196. Sunde R.A., Schwartz J.K., Johnson A.W. et al. Glutathione peroxidase mRNA levels in selenium-deficient, Se-adequate and high-selenium rats. // FASEB J.-1991.-Vol.5.-P.714.

197. Tainer J.A., Getzoff E.D., Beem K.M. et al. Determination and analysis of 2 A structure of copper zinc superoxide dismutase. // J. Mol. Biol.-1982.-Vol.l60.-№2.-P. 181-217.

198. Takahashi K., Akasaka M., Yamamoto Y. et al. Primary structure of human plasma glutathione peroxidase deduced from cDNA sequences. // J. Biochem. (Tokyo).-1990.-Vol.l08.-№2.-P.145-148.

199. Takahashi K., Newburger P. E., Cohen H. J. Glutathione peroxidase protein. Absence in selenium deficiency states and correlation with enzymatic activity. // J. Clin. Invest.-1986.-Vol.77.-№4.-P. 1402-1404.

200. Takebe G., Yarimizu J., Saito Y. et al. A comparative study on the hydroperoxide and thiol specificity of the Glutathione Peroxidase family and Selenoprotein P // J. Biol. Chem.-2002.-Vol.277.-№11.-41254-41258.

201. Tang L., Ou X., Henkle-Duhrsen K. et al. Extracellular and cytoplasmic Cu, Zn superoxide dismutases from Brugia lymphatic filarial nematode parasites // Infect and Imm. -1994 -Vol.62.-№.3.-P.961-967

202. Thomas J., Mariorino M., Ursini F. et al. Protective action of phospholipids hydroperoxide glutathione peroxidase against membrane-damaging lipid peroxidation // J.Biol.Chem.-1990.-Vol.265.-№l.-P.454-461.

203. Tibell L., Aasa R., Marklund S.L. Spectral and physical properties of human extracellular superoxide dismutase: a comparison with CuZn superoxide dismutase // Arch Biochem Biophys. 1993- Vol.304.-№2-P.429-433.

204. Todd A.E., Orengo C.A., Thornton J.M. Evolution of function in protein superfamilies, from a structural perspective // J. Mol. Biol.-2001.-Vol.307.-№4.-P.l 113-1143.

205. Toyoda H., Himeno S., Imura N. Regulation of glutathione peroxidase mRNA level by dietary selenium manipulation. // Biochim. Biophys. Acta.-1990.-Vol. 1049.-№2.-P.213-215.

206. Valko M., Morris. H., Cronin M.T.D. Metals, Toxicity and Oxidative Stress // Curr. Med. Chem.-2005.-Vol.l2.-P.l 161-1208.

207. Vasquez-Vivar J., Kalyanaraman B., Claire M.K. Mitochondrial Aconitase is a source of hydroxyl radical an electron spin resonance investigation//J. Biol. Chem.-2000.-Vol.275.-№5.-P.14064-14069.

208. Vavilova T.P., Malyshkina L.T., Burmantova N.P. et al. Enzymes of the oral mucosa in rats with protein deficiency. // Stomatologiia.-1989.-Vol.68.-№4.-P. 10-12.

209. Vijayakumar R.S., Surya D., Nalini N. Antioxidant efficacy of black pepper {Piper nigrum L.) and piperine in rats with high fat diet induced oxidative stress 11 Redox rep.-2004.-Vol.9.-№2.-P. 105-110.

210. Wannemacher R.W., Cooper W.K., Yatvin M.B. The regulation of protein synthesis in the liver of rats mechanisms of dietary amino acid control in the immature animal // Biochem. J.-1968.-Vol.l07.-№5.-615 -623.

211. Waschulewski I.H., Sunde R.A. Effect of dietary methionine on tissue selenium and glutathione peroxidase activity in rats given selenomethionine //Brit.J.Nutr.-1988.-Vol.60.-№l.-P.57-68.

212. Waschulewski I.H., Sunde R.A. Effect of dietary methionine on utilization of tissue selenium from dietary selenomethionine for glutathione peroxidase in the rat // J. Nutr.-1988.-Vol.l 18.-№3.-P.367-374.

213. Weatherburn D.C. Manganese-containing enzymes and proteins. In I Bertini, A Sigel, Sigel H., // Handbook on Metalloproteins.-2001.-Marcel Dekker, Inc., New York.-P. 193-268.

214. Weiss C., Maker H.S., Lehrer G.M. Sensitive fluorimetric assays for glutathione peroxidase and glutathione reductase. // Anal. Biochem.-1980 — Vol. 106.-№2.-P.512-516.

215. Weiss S. L., Evenson J.K., Thompson K.M. et al. Dietary selenium regulation of glutathione peroxidase mRNA and other selenium dependent parameters in male rats. // J. Nutr. Biochem.-1997.-Vol.8.-№2.-P.85-91.

216. Weiss S.L., Evenson J.K., Thompson K.M. et al. The selenium requirement for glutathione peroxidase mRNA level is half of the selenium requirement for glutathione peroxidase activity in female rats. // J. Nutr. 1996.-Vol.l26.-№9.-P.2260-2267.

217. Weiss S.L., Sunde R.A. Selenium regulation of classical Glutathione Peroxidase expression requires the 3' untranslated region in Chinese hamster ovary cells // J. Nutr.-1997.-Vol.l27.-№7.-P. 13 04-1310.

218. Wendel A. Enzymes acting against reactive oxygen // Enzymes -Tools and Targets-Basel: Karger.1988-P.161-167.

219. Weser U., Miesel R., Hartmann H. Mummified enzymes. // Nature.-1989.-Vol.341.-P.696.

220. West E.C., Prohaska J.R. Cu,Zn-Superoxide Dismutase is lower and copper chaperone CCS is higher in erythrocytes of copper-deficient rats and mice // ExP. Biol, and Med.-2004.-Vol.229.-P.756-764.

221. Williams M.D., Van H.R., Conrad C.C. et al. Increased oxidative damage is correlated to altered mitochondrial function in heterozygous manganese superoxide dismutase knockout mice // Biol. Chem.-1998.-Vol. 273 .-№ 11 .-P.28510-28515.

222. Wong P.C., Waggoner D, Subramaniam J.R. et al. Copper chaperone for superoxide dismutase is essential to activate mammalian Cu/Zn superoxide dismutase //PNAS.-2000.-Vol. 97.-№4.-P.2886-2891.

223. Wu Guoyao, Yun-Zhong F., Sheng Y. et al. Glutathione Metabolism and Its Implications for Health // Nutr.-2004.-Vol.l34.-P.489-492.

224. Wulf D. Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function // Phys. Rev.-2002.-Vol.82.-№l-P.47-95.

225. Xiang.-Y., Yang.-X., Bian.-J., Wang.-L. Effects of high level Zn intake on metabolism in man // Wei-Sheng-Yan-Jiu.-2004.-Vol.33.-№6.-P.727-731.

226. Xiao-Ling C., Wen-Bin L., Ai-Min Z. et al. Role of endogenous peroxynitrite in pulmonary injury and fibrosis induced by bleomycin A5 in rats // Acta Pharm. Sin.-2003.-Vol.24.-№7.-P.697-702.

227. Yeh J.-Y., Vendeland S.C., Gu Qiu-ping et al. Dietary selenium increases Selenoprotein W levels in rat tissues // J. Nutr.-1997.-Vol.l27.-№ 11.-P.2165-2172.

228. Zhai Q., Ji H., Zheng Z. et al. Copper induces apoptosis in BA/F3 cells: Bax, reactive oxygen species, and NFkB are involved // J. Cell. Phys.-2000.-Vol. 184.-№6.-P. 161-170.1. БЛАГОДАРНОСТИ

Информация о работе

Ивахненко, Вера Игоревна
кандидата биологических наук
Москва, 2009
ВАК 03.00.04

Диссертация

Исследование активности металл зависимых ферментов антиоксидантной защиты и показателей перекисного окисления липидов у крыс при действии алиментарных факторов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы