Tag Archives: антиоксидантні ензими

Гідроген пероксид як сигнальний посередник за індукування теплостійкості проростків пшениці путресцином

Ю. Є. Колупаєв1,2, О. І. Кокорев1, Т. О. Ястреб1, О. І. Горєлова1

1Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, Україна;
e-mail: plant_biology@ukr.net;
2Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, Україна

Отримано: 27 травня 2019; Затверджено: 18 жовтня 2019

Поліаміни належать до мульти­функціональних стресових метаболітів рослин. Однак відомості про вплив екзогенних поліамінів на стійкість рослин до високих температур суперечливі, при цьому залишається неясним, які сигнальні посередники задіяні в реалізації їх фізіологічних ефектів. Досліджували можливу участь гідроген пероксиду як посередника за дії екзогенного діаміну путресцину на стійкість етіольованих проростків пшениці (Triticum aestivum L.) до гіпертермії (10-хвилинного прогрівання при 46 °С) і функціонування антиоксидантної системи. Встановлено, що обробка проростків путресцином в концентраціях 0,25–2,5 мМ спричиняла істотне підвищення їх теплостійкості. У відповідь на дію путресцину в клітинах коренів відбувалося транзиторне збільшення вмісту H2O2. Такий ефект усувався обробкою проростків інгібітором діаміноксидази аміногуанідином та інгібітором NADPH-оксидази імідазолом. Ці інгібітори, а також скавенджер гідроген пероксиду диметилтіосечовина (ДМТС), нівелювали спричинювані путресцином ефекти підвищення теплостійкості проростків та збільшення активності супероксиддисмутази і каталази. Під впливом ДМТС та імідазолу, але не аміногуанідину, усувався ефект підвищення активності гваяколпероксидази в коренях проростків, оброблених путресцином. Зроблено висновок про роль гідроген пероксиду та можливу участь діаміноксидази і NADPH-оксидази в його утворенні за реалізації стрес-протекторної дії путресцину на проростки пшениці.

Вплив L-глутамінової кислоти і піридоксину на виснаження рівня глутатіону і пероксидне окислення ліпідів, спричинені епінефриніндукованим стресом у щурів

Н. О. Салига

Iнститут біології тварин НААН України, Львів;
е-mail: ynosyt@yahoo.com

Метою роботи було дослідити і порівняти захисні ефекти L-глутамінової кислоти (L-Glu) як окремо, так і у поєднанні з піридоксином (L-Glu+Pyridoxine) за дії епінефриніндукова­ного стресу в щурів. Окреслено можливі зв’язки між змінами рівня відновленого глутатіону (GSH), активністю антиоксидантних ензимів і вмістом продуктів пероксидного окислення після введення вищезгаданих речовин та дії стресу в різних тканинах щурів. Показано, що внаслідок стресу вміст GSH істотно знижувався в усіх досліджуваних тканинах (за винятком нирок), в усіх тканинах також знижувалась активність глутатіонзалежних ензимів. У тварин, що додатково отримували L-Glu і L-Glu+Pyridoxine набагато менше змінювались досліджувані показники або не змінювались взагалі. Вміст продуктів пероксидного окислення (гідрорероксиди ліпідів (LOOH) і ТБК-активні продукти (TBARS)) у тканинах міокарда, печінки та нирок у тварин, що зазнали стресу, був вірогідно вищим порівняно з контролем, тоді як у тварин, що додатково отримували L-Glu і L-Glu+Pyridoxine, вміст LOOH у тканинах нирок, селезінки та печінки і вміст TBARS у тканинах селезінки, печінки та міокарда був майже на рівні контрольних значень. Одержані результати свідчать про те, що L-Glu і L-Glu+Pyridoxine можуть пом’якшувати та пригнічувати гострий стрес у щурів.

Нітрати і нітрити у питній воді впливають на антиоксидантні ензими в еритроцитах щурів

E. Sierra-Campos1, M. A. Valdez-Solana1, M. I. Campos-Almazán1, C. Avitia‑Domínguez2, J. L. Hernández-Rivera1, J. A. de Lira-Sánchez1, G. Garcia-Arenas3, A. Téllez-Valencia2

1Faculty of Chemical Sciences, Campus Gómez Palacio, University Juarez of Durango State, Gomez Palacio, Durango, Mexico;
e-mail: ericksier@gmail.com;
2Faculty of Medicine and Nutrition, Campus Durango, University Juarez of Durango State, Durango, Mexico;
3Faculty of Health Sciences, Campus Gómez Palacio, University Juarez of Durango State, Gomez Palacio, Durango, Mexico

У дослідженні оцінювали вплив короткострокового споживання питної води, що містить нітрати і нітрити, на антиоксидантну систему і мембрани еритроцитів щурів. Щури Wistar були випадковим чином розділені на три групи: тварини 1-ї групи (контрольної) пили тільки дистильовану воду ad libitum; у 2-й групі – воду, що містила нітрати в дозі 124 мг/кг; а в 3-й групі – воду, що містила нітрити в дозі 150 мг/кг маси тіла протягом 7 днів. Наприкінці експерименту в щурів 3-ї групи спостерігали значне зниження активності глутатіонпероксидази (GPx), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (G6PDH) і каталази (CAT); у щурів 2-ї групи активність GPx і CAT була значно знижена, тоді як активність глутатіонредуктази і рівень пероксинітриту були без змін. Рівень малондіальдегіду (MDA) був збільшений в обох групах порівняно з контрольною групою. Також показано, що рівень метгемоглобіну і осмотична крихкість змінювалися в щурів, які отримували воду з нітратами та нітритами, порівняно з контрольною групою. Зміни були найвираженішими в щурів 3-ї групи. Дійшли висновку, що нітрати і нітрити впливають на стан антиоксидантної системи в еритроцитах щурів, в основному, за рахунок зміни активності NADPH ензимів.

Вплив нітропрусиду натрію та S-нітрозоглутатіону на вміст пігментів і антиоксидантну систему дефектних за токоферолом рослин Arabidopsis thaliana

Н. М. Семчук, Ю. В. Василик, О. І. Кубрак, В. І. Лущак

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

Нітропрусид натрію та S-нітрозоглутатіон були використані як джерела екзогенного оксиду азоту (NO) для вивчення його впливу на біохімічні параметри та активність антиоксидантних ензимів у листках рослин Arabidopsis thaliana дикого типу та дефект­них за біосинтезом токоферолу ліній vte4 та vte1, а також можливу участь токоферолу в регуляції антиоксидантної відповіді за стресу, зумовленому NO. Обробка рослин нітропрусидом натрію підвищує активність ензимів, які знешкоджують пероксид водню в усіх досліджуваних ліній, збільшує активність глутатіонредуктази та глутатіон-S-трансферази та зменшує інтенсивність пероксидного окислення ліпідів у мутантної лінії vte1. Обробка рослин S-нітрозоглутатіоном призводить до зростання вмісту карбонільних груп протеїнів та інактивації аскорбатпероксидази, гваяколпероксидази та дегідроаскорбатредуктази в листках рослин усіх досліджуваних ліній. На відміну від рослин дикого типу, у мутантних ліній S-нітрозоглутатіон підвищує активність супероксиддисмутази та знижує – каталази та співвідношення хлорофілу a/b. Останнє може свідчити про те, що токоферол якимось чином задіяний у захисті рослин від стресу, індукованого NO, але механізм цього процесу ще належить з’ясувати.

Вплив високих концентрацій хлориду натрію на вміст пігментів та вільнорадикальні процеси у листках проростків кукурудзи

Ю. В. Василик, В. І. Лущак

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

Досліджено вплив хлориду натрію на загальні морфометричні показники проростків та біохімічні показники у листках проростків кукурудзи. За дії 100 та 200 мМ NaCl сповільнюється ріст стебла та кореня. Інкубація рослин зі 100 і 200 мМ NaCl протягом 24 год збільшує вміст хлорофілів, каротиноїдів та антоціанів, а також тіобарбітурат-активних продуктів. Зниження вмісту карбонільних груп протеїнів спостерігається після експозиції протягом 24 год при концентрації 200 мМ NaCl. Підвищення вмісту загальних та високомолекулярних тіолових груп спостерігається за експозиції 24, 48 та 72 год при концентрації солі 200 мМ. Рівень низькомолекулярних тіолових груп на 20–25% вищий після 48 год при всіх використаних концентраціях NaCl. Активність гваяколпер­оксидази вище лише у разі 24 год експозиції при концентрації солі 100 і 200 мМ, а каталази – при концентрації 50 мМ NaCl за 48 год експозиції. Після 72 год інкубації активність каталази на 27 і 41% вище у проростків, експонованих із 50 і 200 мМ NaCl відповідно. Таким чином, експозиція рослин до 50–200 мМ солі спричинює оксидативний стрес, який, у свою чергу, призводить до підвищення антиоксидантного потенціалу і потужності систем забезпечення енергією, що дозволяє рослинам надалі адаптуватися до несприятливих умов.

Вплив короткотривалого сольового стресу на маркери оксидативного стресу та активність антиоксидантних ензимів у токоферол-дефіцитних рослин Arabidopsis thaliana

Н. М. Семчук, Ю. В. Василик, Ок. В. Лущак, В. І. Лущак

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

Досліджено вміст каротиноїдів, антоціанів, рівень пероксидного окислення ліпідів та активність антиоксидантних ензимів у рослин Arabidopsis thaliana дикого типу і дефектних за біосинтезом токоферолу лініях vte1 та vte4 за дії 200 мМ NaCl протягом 24 годин. Сольовий стрес призводив до зростання інтенсивності пероксидного окислення ліпідів у всіх трьох досліджуваних ліній рослин. За дії сольового стресу концентрація каротиноїдів та активність каталази, аскорбатпероксидази, гваяколпероксидази та глутатіонредуктази зростали у рослин дикого типу та токоферол-дефіцитної лінії vte1, проте, підвищення  концентрації антоціанів спостерігалося тільки у рослин мутантної лінії vte1. У рослин мутантної лінії vte4, яка містить γ-токоферол замість α-токоферолу, відповідь на сольовий стрес відбувалася через узго­джену дію супероксиддисмутази та ензимів аскорбат-глутатіонового циклу, а саме аскорбатпероксидази, дегідроаскорбатредуктази, глутатіонредуктази та глутатіон-S-транс­ферази. Можна дійти висновку, що сольовий стрес супроводжується оксидативним стресом у трьох досліджуваних ліній рослин, разом з тим різні механізми задіяні в адаптації рослин дикого типу та токоферол-дефіцитних ліній.

Вплив нітропрусиду та хлориду натрію на вміст карбонільних груп протеїнів та активність антиоксидантних ензимів у листках проростків кукурудзи Zea mays L.

Ю. В. Василик1, Н. М. Семчук1, Ок. В. Лущак2, В. І. Лущак1

1Кафедра біохімії та біотехнології,
2Ботанічний сад Прикарпатського національного університету
імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна;
e-mail: lushchak@pu.if.ua

Досліджено вплив нітропрусиду (SNP) та хлориду натрію на вміст карбонільних груп протеїнів та активність антиоксидантних ензимів у листках проростків кукурудзи. Обробка проростків 100 мM NaCl підвищувала концентрацію карбонільних груп протеїнів через 24 год. Інкубація проростків з 100 мM NaCl та SNP+NaCl після 48 год знижувала, а після 72 год – підвищувала концентрацію карбонільних груп протеїнів порівняно з контролем. Активність каталази була вищою в листках, інкубованих з SNP+NaCl порівняно з листками проростків, обробленими SNP протягом 24 год. Активність аскорбатпероксидази була вищою після обробки проростків 0,2 мM SNP протягом 24 год. Вірогідне зростання активності гваяколпероксидази спостерігалося в усіх дослідних групах через 72 год. Активність глутатіон-S-трансферази була вищою після 48 год у проростках, оброблених SNP, та після 72 год – у проростках, які інкубували на середовищі з NaCl. За досліджуваних умов активність глутатіонредуктази в листках проростків кукурудзи, практично не змінювалась. Припускається, що SNP може бути використаний для попередження розвитку оксидативного стресу кукурудзи, спричиненого сольовим стресом.

Генерація активних форм кисню в тимоцитах щурів за дії пероксиду водню та фулерену С(60)

С. М. Гребіник, І. І. Гринюк, С. В. Прилуцька, О. П. Матишевська

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: grebnik_z@yahoo.com

З використанням флуоресцентного зонда DCF оцінено динаміку продукування активних форм кисню (АФК) у тимоцитах упродовж 50 хв після дії 0,1 та 0,5 мМ Н2О2. Встановлено залежне від концентрації оксиданту посилення продукування АФК, яке супроводжується підвищенням супероксиддисмутазної та глутатіонпероксидазної активності тимоцитів та зниженням їх життєздатності.
Передінкубація клітин з 10-5 фулереном С60 приводила не лише до зниження продукування АФК у початковий період після дії Н2О2, але й до підвищення життєздатності тимоцитів у віддаленіший термін часу після дії оксиданту. Одержані дані свідчать про здатність фулерену С60 запобігати розвитку окисного стресу в тимоцитах.

Сигнальна функція цитокініну 6-бензиламінопурину в реакції клітин мезофілу Triticum aestivum L. на гіпертермію

М. М. Мусієнко, В. В. Жук, Л. М. Бацманова

ННЦ «Інститут біології», Київський національний університет
імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: zhuk_bas@voliacable.com

Вивчено сигнальну дію 6-бензиламінопурину (БАП) на клітини листкового мезофілу пшениці в умовах гіпертермії. Встановлено, що БАП за дії гіпертермії регулює вміст фотосинтетичних пігментів, пероксиду водню, активність антиоксидантних ензимів – супероксиддисмутази, аскорбатпероксидази, каталази. Продемонстрована адитивна дія БАП та гіпертермії на активацію антиоксидантних систем клітин. БАП регулює відновні процеси в клітинах листкового мезофілу пшениці в умовах високотемпературного стресу.

Стан антиоксидантної системи тимоцитів щурів в умовах експериментального ульцерогенезу

В. А. Ковальова, Л. М. Гайда, А. Є. Шевченко,
Д. В. Шелест, Л. І. Остапченко

ННЦ «Інститут біології» Київського національного університету
імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: vikikov@univ.kiev.ua

Особливості вільнорадикальних процесів та їх вплив на реалізацію імунокомпетентними клітинами, зокрема тимоцитами, своїх функцій в умовах розвитку виразкової хвороби сьогодні ще недостатньо вивчені. Встановлено, що за обох моделей виразок (стресової і етанолової) в тимоцитах щурів спостерігається зниження активності каталази в 1,7 і 3,4 раза відповідно, а глутатіонпероксидази ~ у 2,0 рази відносно контролю. У разі застосування стресової моделі також виявлено зниження активності СОД в 1,5 раза та підвищення активності глутатіонтрансферази в 1,8 раза порівняно з контролем, на відміну від етанолової моделі виразки шлунка. Зростання активності глутатіонтрансферази можна розглядати як адаптацію в умовах стресу. Одержані результати свідчать про зниження активності антиоксидантної системи тварин в умовах експериментального ульцерогенезу і підтверджують комплексну негативну дію виразки шлунка на організм.