ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ОТДЕЛЬНЫХ КЛАССОВ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА АКТИВНОСТЬ ТРИПСИНА

Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Обзор литературы 7
1.1 Структура трипсина, механизм катализа и особенности функционирования 7
1.2 Биологическая функция и токсическое действие избранных классов антропогенных поллютантов 12
1.2.1 Тяжелые металлы: биологическая функция и токсическое действие 12
1.2.2 Пестициды: их характеристика и действие на биологические объекты 18
1.2.3 Хиноны: биологическая роль и токсические эффекты 23
1.2.4 Характеристика отдельных консервантов 24
1.3 Принципы, преимущества и недостатки методов ферментативного тестирования 26
2 Материалы и методы исследования 29
2.1 Материалы и оборудование, используемые в работе 29
2.2 Моноферментая методика определения активности трипсина 30
3 Оценка влияния разных классов токсических веществ на активность трипсина 32
3.1 Подбор условий проведения анализа содержания токсикантов 32
3.2 Анализ влияния поллютантов избранных классов на активность трипсина 37
3.2.1 Анализ чувствительности трипсина к действию тяжелых металлов 37
3.2.2 Анализ чувствительности трипсина к действию пестицидов 38
3.2.3 Анализ чувствительности трипсина к действию хинонов 41
3.2.4 Определение влияния консервантов на активность трипсина 41
3.3 Сравнение чувствительности трипсина к действию разных классов токсических веществ при использовании моноферментной методики 43
3.4 Механизмы взаимодействия трипсина и отдельных токсикантов 45
Выводы 51
Заключение 52
Список сокращений 53
Список использованных источников 54

Весь текст будет доступен после покупки

Существует опасность регулярного попадания в организм человека вместе с водой и пищей разнообразных антропогенных поллютантов, например, тяжелых металлов, пестицидов, фенолов и продуктов их окисления – хинонов, которые зачастую даже более токсичны, чем соответствующие полифенолы [1 - 5]. Опасение вызывает также включение в состав продуктов питания многочисленных пищевых добавок, в том числе пищевых консервантов, активно применяемых для предотвращения порчи продуктов. Консерванты используются в контролируемых количествах и обычно в низких концентрациях: 0,01-0,2 % от веса продукта [6]. Тем не менее, ранее было показано, что увеличение потребления пищевых консервантов может приводить к негативным последствиям для организма вследствие, например, комплексообразования с белками крови или нарушения экспрессии генов белков, участвующих в синтезе факторов свертывания крови [7, 8].
Для обнаружения загрязняющих веществ в окружающей среде широко используются ферментативные методы, основанные на способности этих веществ влиять на активность различных ферментов или мультиферментных систем [9, 10]. Они обладают избирательной чувствительностью к разным классам токсических веществ, что позволяет использовать их для изучения механизмов действия токсикантов на функционирование отдельных звеньев метаболических цепей [9, 11, 12].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Обзор литературы
1.1 Структура трипсина, механизм катализа и особенности функционирования

Структура и функции трипсина
Эндокринные функции поджелудочной железы связаны с секрецией ферментов, которые контролируют деградацию белков, липидов и полисахаридов в двенадцатиперстной кишке и желудочно-кишечном тракте, в том числе амилазы, липазы, трипсина, химотрипсина, карбоксипептидазы, эластазы, фосфолипазы А2. Перечисленные ферменты, с участием солей желчных кислот, обеспечивают расщепление, эмульгирование и реабсорбцию сахаров, аминокислот и липидов [18].
Трипсин – это протеолитический фермент класса гидролаз (КФ 3.4.21.4), он катализирует гидролитическое расщепление белков, пептидов, амидов и сложных эфиров по пептидным связям, в образовании которых принимают участие карбоксильные группы L-аргинина (Arg) и L-лизина (Lys) [19].
Трипсин был открыт в 1876 году Вильгельмом Кюне и получил свое название от древнегреческого слова, обозначающего растирание, поскольку впервые был выделен путем растирания поджелудочной железы с глицерином. Последующие исследования показали, что этот фермент специфически гидролизует С-концевые пептидные связи с аминокислотными остатками Arg и Lys в 109 раз быстрее, чем гидролиз гидроксид-ионом. Трипсин, выделенный из разных организмов (млекопитающих, рыб, насекомых), различается только активностью; естественным субстратом для фермента в разных организмах становится любой пептид, который содержит Arg и Lys [20].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Hader, D.P. Anthropogenic pollution of aquatic ecosystems: Emerging problems with global implications / Hader, D.P.; Banaszak, A.T.; Villafane, V.E.; Narvarte, M.E.; Gonzalez, R.A.; Helbling, E.W. // Sci. Total Environ 2020, p. 713.
2. Stom, D.I. Influence of polyphenols and quinones on aquatic plants and their blocking of SH-groups // Actahydrochim. hydrobiol. —1977. — V. 5. — P. 291 - 298.
3. Jun Chai, Investigation on potential enzyme toxicity of clenbuterol to trypsin 2013 / Jun Chai, Qifei Xu, Jinping Dai, Rutao Liu // Spectrochimica Acta. – 2013. – Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. –№105. – P. 200–206.
4. Tchounwou, P.B. Heavy Metal Toxicity and the Environment / Tchounwou, P.B.; Yedjou, C.G.; Patlolla, A.K.; Sutton, D.J. // Exp Suppl 2012, 101, 133-164.
5. Kudryasheva, N.S. Effect of quinones and phenols on a triple enzymic bioluminescent system with protease / Kudryasheva, N.S.; Esimbekova, E.N.; Remmel, N.N.; Kratasyuk, V.A. // Luminescence 2003, 18, 224-228.
6. Lennerz, B.S. Effects of sodium benzoate, a widely used food preservative, on glucose homeostasis and metabolic profiles in humans / Lennerz, B.S.; Vafai S.B.; Delaney, N.F.; Clish, C.B; Deik, A.A.; Pierce, .K.A.; Ludwig, D.L., Mootha, V.K. // Mol Genet Metab 2015, 114, 73-79.
7. Mohammadzadeh-Aghdash, H. Molecular and technical aspects on the interaction of serum albumin with multifunctional food preservatives / Mohammadzadeh-Aghdash, H.; Akbari, N.; Esazadeh, K.; Dolatabad, J.E.N. // Food Chem 2019, 293, 491-498.
8. Sambu, S. Toxicological and Teratogenic Effect of Various Food Additives: An Updated Review / Sambu, S.; Hemaram, U.; Murugan, R.; Alsofi, A.A. // Biomed Res Int 2022.
9. Esimbekova, E.N. Enzymatic Biotesting: Scientific Basis and Application / Esimbekova, E.N.; Torgashina, I.G.; Kalyabina, V.P.; Kratasyuk, V.A. // Contemp. Probl. Eco. 2021, 14, 290–304.
10. Esimbekova, E.N. Bioluminescent enzyme inhibition-based assay to predict the potential toxicity of carbon nanomaterials / Esimbekova, E.N.; Nemtseva, E.V.; Bezrukikh, A.E.; Jukova, G.V.; Lisitsa, A.E.; Lonshakova-Mukina, V.I.; Rimatskaya, N.V.; Sutormin, O.S.; Kratasyuk, V.A. // Toxicol In Vitro, 2017, 45, 128-133.
11. Esimbekova, E. Bioluminescent enzymatic rapid assay of water integral toxicity / E. Esimbekova, A. Kondik, V. Kratasyuk // Environmental Monitoring and Assessment. – 2013. –V. 185, Issue 7. – P. 5909-5916.
12. Kratasyuk, V.A. Applications of luminous bacteria enzymes in toxicology / Kratasyuk, V.A; Esimbekova, E.N. // Comb Chem High Throughput Screen 2015, 18, 952–959.

Весь текст будет доступен после покупки