Tag Archives: фруктоза

Фруктоза як фактор розвитку карбонільного і оксидативного стресів та прискореного старіння дріжджів Saccharomyces cerevisiae

Л. М. Лозінська, Г. М. Семчишин

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
е-mail: semchyshyn@pu.if.ua

Надмірне та тривале споживання фруктози може призводити до розвитку метаболічних порушень. Проте механізми, задіяні в цьому процесі, вивчені недостатньо. У роботі використано пекарські дріжджі Saccharomyces cerevisiae як модель для порівняння впливу тривалого споживання глюкози та фруктози в різних концентраціях на деякі фізіолого-біохімічні показники евкаріотів. Показано, що в середовищі культивування, яке містило фруктозу, клітини дріжджів швидше ростуть, характеризуються вищою метаболічною активністю та внутрішньоклітинним вмістом глікогену і окислених протеїнів. Ці спостереження добре узгоджуються з даними про те, що in vitro фруктоза активніше, ніж глюкоза,  вступає в реакцію глікації, продуктами якої є високореакційні α-дикарбонільні сполуки та активовані форми кисню. Отже, інтенсивність карбонільного та оксидативного стресів є вищою у клітинах дріжджів, які ростуть на фруктозі. Ця особливість може пояснювати прискорене старіння дріжджів, які використовують фруктозу як джерело карбону та енергії, порівняно з клітинами, які ростуть на глюкозі. Слід зауважити, що обмеження вуглеводів сповільнює ріст дріжджів, супроводжується низькою динамікою запасання глікогену та накопичення окислених протеїнів, а також не виявляє суттєвих відмінностей між показниками старіння, карбонільного та оксидативного стресів у клітинах, які ростуть на глюкозі і фруктозі.

Помірний оксидативний стрес у плодової мушки Drosophila melanogaster, спричинений продуктами розщеплення сахарози

Б. М. Ровенко, О. В. Лущак, О. В. Лозінський,
О. І. Кубрак, В. І. Лущак

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника,
Івано-Франківськ, Україна;
e-mail: olehl@pu.if.ua

Досліджено вплив 6%-ї сахарози та еквімолярної суміші глюкози і фруктози у складі дієти личинок плодової мушки Drosophila melanogaster на рівень окислених протеїнів та ліпідів, активність антиоксидантних і пов’язаних з ними ензимів у дорослих комах. Показано, що вирощування личинок на дієті із сахарозою призводить до розвитку помірного оксидативного стресу в дорослих комах, який різною мірою виражений в обох статей. У самців окисних пошкоджень зазнавали, в основному, молекули протеїнів, тоді як у самок – ліпідні молекули. Про це свідчить підвищений на 77% вміст карбонільних груп протеїнів та знижений на 40% рівень протеїнових SH-груп у самців, які споживали сахарозу. У самок, які споживали сахарозу, вміст пероксидів ліпідів на 44% вищий, ніж в особин, які утримувались на дієті з еквімолярною сумішшю глюкози і фруктози. Виникнення оксидативного стресу в самок, які споживали сахарозу, супроводжується підвищенням активності каталази, супер­оксиддисмутази та тіоредоксинредуктази на 30, 15 та 34% відповідно. Одержані результати дають підстави вважати, що форма надходження глюкози і фруктози в організм плодової мушки впливає на перебіг вільнорадикальних процесів.

Обмеження вмісту вуглеводів у дієті личинок спричинює оксидативний стрес у дорослих комах Drosophila melanogaster

Б. М. Ровенко, В. І. Лущак, О. В. Лущак

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника,
Івано-Франківськ, Україна;
e-mail: olehl@pu.if.ua

Досліджено вплив 20- та 1%-их глюкози і фруктози, що входили до складу дієти личинок плодової мушки Drosophila melanogaster, на рівень окислених протеїнів та ліпідів, вміст низькомолекулярних антиоксидантів, активність антиоксидантних і пов’язаних з ними ензимів у дорослих комах. Показано, що обмеження вмісту вуглеводів у дієті личинок призводить до виникнення оксидативного стресу в дорослих комах. Свідченням цього є підвищений на 40–50% вміст карбонільних груп та знижений на 60–70% рівень тіолових груп протеїнів, а також чотириразово збільшений вміст пероксидів ліпідів у дводенних мух обох статей, які розвивалися на дієті з вмістом вуглеводів 1%. Оксидативний стрес, спричинений обмеженням вмісту вуглеводів у дієті личинок, зумовлює активацію антиоксидантного захисту, по-різному вираженого в самців і самок плодової мушки. Підвищення активності супероксиддисмутази та тіоредоксинредуктази в умовах калорійного обмеження тільки в самців було асоційоване із вдвічі вищою активністю NADPH-продукуючих ензимів – глюкозо-6-фосфатдегідрогенази та ізоцитратдегідрогенази. У самців обмеження вмісту вуглеводів у дієті личинок зумовлює підвищення вмісту сечової кислоти, але зниження активності каталази, тоді як у самок величини цих показників змінюються в протилежному напрямку. Одержані результати дозволяють стверджувати про різну участь низькомолекулярних антиоксидантів – глутатіону та сечової кислоти, а також антиоксидантного ензиму каталази в захисті самців і самок плодової мушки від оксидативних пошкоджень макромолекул, зумовлених обмеженням калорійності дієти личинок.

Дефекти регуляторних комплексів TOR сповільнюють старіння та розвиток карбонільного/оксидативного стресу в дріжджів Sассharomyces cerevisiae

Б. В. Гомза, Р. А. Васильковська, Г. М. Семчишин

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника,
Івано-Франківськ, Україна;
е-mail: semchyshyn@pu.if.ua

Сигнальний шлях TOR (target of rapamycin), вперше описаний в дріжджів Sассharomyces cerevisiae, є висококонсервативним регулятором росту клітин евкаріотів, їхнього старіння та стійкості до стресу. Досить добре вивчений вплив джерел азоту, зокрема амінокислот, на активність сигнального каскаду TOR, натомість його взаємозв’язок із вуглеводами є мало дослідженим. Метою роботи було розширення наших уявлень про потенційну роль регуляторних комплексів TOR у розвитку карбонільного/оксидативного стресу, який може бути спричинений внаслідок культивування дріжджів у присутності глюкози і фруктози. Показано, що рівень α-дикарбонільних сполук та карбонільних груп протеїнів зростає під час культивування дріжджів та є вищим у клітинах, які росли в присутності фруктози, що свідчить про їх швидше старіння та інтенсивніший розвиток карбонільного/оксидативного стресу порівняно із клітинами, які росли в присутності глюкози. Дефектні за протеїнами TOR штами, які культивували у присутності як глюкози, так і фруктози, мають нижчі показники стресу і старіння, ніж вихідний батьківський штам. Таким чином, одержані результати підтверджують зроблений раніше висновок про те, що фруктоза, порівняно із глюкозою, є потужнішим фактором  карбонільного/оксидативного стресу та прискореного старіння клітин S. cerevisiae. Проте дефекти регуляторних комплексів TOR сповільнюють старіння та розвиток стресу в дріжджів незалежно від типу вуглеводу в середовищі культивування.