Активация ферментов антиоксидантной системы

Действие электроактивированных водных растворов на активность антиокислительных ферментов (каталаза, пероксидаза и супероксиддисмутаза человека, полученная из рекомбинантных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, штамм Y2134) было зарегистрировано в модельной биологической системе [2, 14, 34]. В работе использованы эритроциты периферической крови здоровых кроликов породы шиншилла. Эритроциты были осаждены центрифугированием и лизированы в 5 мМ трис-HCl буфере, pH 7,8. Для осаждения гемоглобина к 1 мл лизата добавляли 0,25 мл 96% этилового спирта и 0,15 мл хлороформа, выдерживали 15 мин на ледяной бане, центрифугировали при 103 g в течение 15 мин при температуре 4 °C.

Активность каталазы измеряли с помощью реакции взаимодействия остаточных количеств пероксида водорода (Н₂О₂) с молибдатом аммония и последующим фотометрическим измерением окрашенного продукта реакции при длине волны 415 нм.

Пероксидазную активность определяли по времени реакции окисления индигокармина пероксидазой, а активность рекомбинантной супероксиддисмутазы способностью конкурировать с нитросиним тетразолием за супероксидные анионы, образующиеся в результате аэробного взаимодействия восстановленной формы НАДН и феназинметасульфата (ФМС).

Электрохимически активированные растворы получали пропусканием раствора хлористого натрия (1 г/л) через установку «Изумруд», имеющую два последовательно соединенных электролизера с керамической мембраной и обеспечивающую получение растворов с окислительно-восстановительным потенциалом от +200 мВ до — 70 мВ. С помощью рН-метра с платиновым электродом в стандартных условиях постоянно измерялся ОВП.

Авторами показано [2], что преинкубация эритроцитов с различными концентрациями ЭХА растворов в течение 5, 10 и 20-ти минут во всех случаях привела к двухфазному эффекту: быстрое активирование каталазы кролика в зависимости от концентрации электроактивированного раствора и последующее возвращение к прежнему уровню активности или слабое ингибирование (рисунок 1).

В зависимости от ОВП растворов активность ферментов также достигала максимума, а затем снижалась при увеличении концентрации раствора в среде. Анализ данных позволяет в целом заключить, что с повышением ОВП и концентрации ЭХА растворов снижается и необходимое для активации ферментов время инкубации. Однако при высокой концентрации электроактивированных растворов их действие приобретает ингибирующий характер. Эти изменения, вероятно, связаны со способность электроактивированных растворов генерировать супероксидные радикалы, которые в низких концентрациях активируют антиоксидантные ферменты. Похожие результаты были получены [14, 38].

Рисунок 1 Влияние ЭХА растворов на активности каталазы (А), пероксидазы (Б) эритроцитов кролика и рекомбинантной супероксиддисмутазы дрожжей (В). Время инкубации 5 (1), 10 (2) и 15 мин (3) [2].

Таким образом, во всех случаях действия ЭХА растворов на ферменты антиоксидантной защиты организма отмечены ясные дозозависимые влияния, определяемые величиной ОВП, концентрацией электрохимически активированных растворов в реакционной среде и временем инкубации с эритроцитами.