Ilmiy maqolalar

Gepototsitlar mitoxondrial fermantlari faolligiga karatening ta’siri





Maqola matni rus tilida keltirilgan

Известно, что метаболизм многих ксенобиотиков осуществляется в клетках печени, в связи с чем она служит основной мишенью для токсических препаратов и их реакционноспособных радикалов.

В связи с этим необходимы поиск и изучение антиоксидантных препаратов, способных реагировать на токсическое действие пестицидов путем уменьшения повреждающего влияние на структурно-функциональное состояние мембран связанных ферментов и тем самым оказывать защитное действие.

Исходя из этого мы определяли остаточное количество пестицида каратэ и изучали его действие в сочетании с растительным антиоксидазную активности митохондрии печени.

Каратэ - синтетический пиретроид, состоящий из хлорофтороорганического соединения, который широко применяется в сельском хозяйстве. Вводили его крысам перорально в виде водной суспензии через зонд в дозе 1/10 ЛД50 однократно. После затравки каратэ одной группе животных спустя 30 мин. Вводили спиртовой 5%-ный экстракт растительного антиоксидантного фактора (РАФ) в количестве 1 мл. После затравки каратэ и введения РАФ все крысы содержались на обычном рационе питания. На 1,-5,-10,-20,-30,-40,-50-е сутки контрольных и подопытных крыс забивали для экспериментов. Определение остаточного количества каратэ проводили в гексановом экстракте гепатоцитов методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ).

Митохондрии печени крыс выделяли методом дифференциального центрифугирования, предложенным D.F.Parsons, M.Y. Simson [1]. Среда выделения состояла из следующих компонентов: сахароза 250 мМ, трис-HCI 20мМ, ЭДТА 20 мМ, pH 7,4. Вторая среда включала 1.15 раствор КСI и 5 мМ трис- КСI буфера, pН-7.4.

Определение активности Mg2+ -стимулируемой аденозинтрифосфатазы проводили по методу R.M.Hays and P.Berland [2]. Субстратом служила натриевая соль аденозинтрифосфата. АТФазную активность определяли в среде, где конечная концентрация MgCI2 была 2 мМ, NaCI-58 мМ, KCI-5 мМ, АТФ-2мМ, ЭДТА-0,1 мМ, трис-HCI-92 мМ, pН-7.5. Ферментативную активность выражали в мкмолях фосфора неорганического, отщепленного за 30мин. на 1 мг белка.

Цитохром-с-оксидазную активность определяли спектрофотометрически по скорости окисления восстановленного дитионитом цитохрома–с [3]. Изменения проводили на СФ при длине волны 550нм. Активность цитохром-с-оксидазы выражали в нмолях цитохрома-с, окисленного за 1 мин на 1 мг белка.

Результаты анализа хроматограмм, полученных методом ГЖХ, гексанового экстракта печени крыс, отравленных каратэ, приведены в таблице. Установлено, что на 10-й и 20-й день после затравки животных остаточное количество каратэ в клетках печени составляет 12.71 и 6.78%. На 30-е и 40-е сутки после отравления обнаруживается соответственно 5.13 и 1.62%. Через 50 суток после затравки крыс пестицидов на хроматограмме не обнаруживается. Эти результаты указывают на то, что пестицид каратэ очень медленно выводится из организма и влечет за собой ряд нарушений обмена веществ.

 

Рис 1. Mg2+ -стимулируемая АТФазную активность митохондрий, изолированных из клеток печени крыс (Mg2+ - стимулируемая АТФазная активность митохондрий печени контрольных крыс, равная 4.5 мкмольPi/мг белка, принята за 100%)

Mg2+- стимулируемую АТФазную активность, определенную в митохондриях интактных крыс, принимали за 100% активности фермента. В зависимости от изменения в ту или иную сторону оценивали активность АТФазы отравленных каратэ и зпщтщенных РАФ животных.

На ранних сроках отравления каратэ, т.е. через сутки, в митохондриях печени отравленных крыс обнаружилось подавления активности фермента на 50% , а в защищенных РАФ -40%. Далее активность фермента заметно восстанавливается, в частности, на 5-е сутки она подавляется на 45%, а на 10-е уже на 38%. После отравления пиретроидом каратэ в митохондриях с РАФ она составляла 36 и 29% соответственно. К 20-м суткам активность фермента АТФазы на 6.8% была выше предыдущего срока исследования, а каратэ с РАФ –на 4.5%. К 30-,40-,50-м дням активность фермента ингибируется почти одинаково. Значительно ниже ингибируется фермент в митохондриях печени крыс после введения РАФ и ее активность составляла соответственно 22.3;16 и 5%. Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в митохондриях печени крыс, защищенных РАФ, активность Mg2+--стимулируемой АТФазы ингибирована меньше. Подавление наблюдается на 1-30-е сутки после отравлении. К 40-50-м суткам активность фермента находилась в пределах нормы. Из этого следует, что введение РАФ после затравки каратэ быстрее восстанавливает активность фермента.

Наши данные совпадают с результатами исследований П.Мирхамидовой с соавторами[4], которые изучили действие бутифоса на активность АТФазы в митохондриях печени эмбриона и взрослых кроликов, т.е. по полученным ими данным бутифос ингибирует активность АТФазы в процессе эмбриогенеза. По данным C. Kaymak et all, после введения Антокс-W при некрозе печени крыс обнаружено снижение АТФазной активности, сукцинатдегидрогеназы и щелочной фосфатазы .

Таким образом, как видно из приведенных данных, действие пестицида каратэ изменяет активность Mg2+-- стимулируемой АТФазы в митохондриях печени крыс во всех исследованиях нами сроках.

Изменяя активность фермента, синтетический пиретроид каратэ оказывает влияние на функциональную роль Mg2+---стимулируемой АТФазы, т.е. изменяется проницаемость клеточных мембран. Полученные нами результаты исследований также указывают, что РАФ проявляет защитное действие при его введении после отравления каратэ.

К 40-50-м суткам подавления этого фермента состояло 20%. Подавление АТФазы под действием каратэ приводит к торможению транспорта в митохондрии фосфата или АТФ, играющего ключевую роль в механизме окислительного фосфорилирования. Снижение сопряженности окисления и фосфорилирования не создает условий для накопления энергии в утилизируемой форме –в виде АТФ.

Поскольку отравление пиретроидом каратэ приводит к подавлению АТФазной активности, то следует ожидать нарушения в цепи переноса электронов в митохондриях печени крыс. В связи с этим исследовали мембранно-связанный фермент митохондрий цитохром – с – оксидазу. Полученные нами результаты по исследованию цитохром с-оксидазной активности митохондрий печени крыс при действии каратэ и с добавлением РАФ представлены на рис. 2 Цитохром с-оксидазную активность, определению в митохондриях интактных крыс, принимали за 100% активности фермента .

Исследование состояния цитохром с-оксидазной системы мембран митохондрий печени крыс показывает, что каратэ снижает ее активность во всех сроках после затравки. Наиболее сильно ингибируется на первые сутки после отравления – на 77.3%; к 50-м суткам – на 49.6%.

Отравление каратэ приводит к достаточно глубоким нарушениям в структуре митохондрий печени крыс, следовательно, и в цепи переноса электронов.

 

Mg2+ - стимулируемую АТФазную активность, определенную в митохондриях интактных крыс, принимали за 100% активности фермента. В зависимости от изменения в ту или иную сторону оценивали активность АТФазы отравленных каратэ и зпщтщенных РАФ животных. На ранних сроках отравления каратэ, т.е. через сутки, в митохондриях печени отравленных крыс обнаружилось подавления активности фермента на 50% , а в защищенных РАФ -40%. Далее активность фермента заметно восстанавливается, в частности, на 5-е сутки она подавляется на 45%, а на 10-е уже на 38%. После отравления пиретроидом каратэ в митохондриях с РАФ она составляла 36 и 29% соответственно. К 20-м суткам активность фермента АТФазы на 6.8% была выше предыдущего срока исследования, а каратэ с РАФ –на 4.5%. К 30-,40-,50-м дням активность фермента ингибируется почти одинаково. Значительно ниже ингибируется фермент в митохондриях печени крыс после введения РАФ и ее активность составляла соответственно 22.3;16 и 5%. Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в митохондриях печени крыс, защищенных РАФ, активность Mg2+- -стимулируемой АТФазы ингибирована меньше. Подавление наблюдается на 1-30-е сутки после отравлении. К 40-50-м суткам активность фермента находилась в пределах нормы. Из этого следует, что введение РАФ после затравки каратэ быстрее восстанавливает активность фермента. Наши данные совпадают с результатами исследований П.Мирхамидовой с соавторами[4], которые изучили действие бутифоса на активность АТФазы в митохондриях печени эмбриона и взрослых кроликов, т.е. по полученным ими данным бутифос ингибирует активность АТФазы в процессе эмбриогенеза. По данным C. Kaymak et all, после введения Антокс-W при некрозе печени крыс обнаружено снижение АТФазной активности, сукцинатдегидрогеназы и щелочной фосфатазы . Таким образом, как видно из приведенных данных, действие пестицида каратэ изменяет активность Mg2+-- стимулируемой АТФазы в митохондриях печени крыс во всех исследованиях нами сроках. Изменяя активность фермента, синтетический пиретроид каратэ оказывает влияние на функциональную роль Mg2+---стимулируемой АТФазы, т.е. изменяется проницаемость клеточных мембран. Полученные нами результаты исследований также указывают, что РАФ проявляет защитное действие при его введении после отравления каратэ. К 40-50-м суткам подавления этого фермента состояло 20%. Подавление АТФазы под действием каратэ приводит к торможению транспорта в митохондрии фосфата или АТФ, играющего ключевую роль в механизме окислительного фосфорилирования. Снижение сопряженности окисления и фосфорилирования не создает условий для накопления энергии в утилизируемой форме –в виде АТФ. Поскольку отравление пиретроидом каратэ приводит к подавлению АТФазной активности, то следует ожидать нарушения в цепи переноса электронов в митохондриях печени крыс. В связи с этим исследовали мембранно-связанный фермент митохондрий цитохром – с – оксидазу. Полученные нами результаты по исследованию цитохром с-оксидазной активности митохондрий печени крыс при действии каратэ и с добавлением РАФ представлены на рис. 2 Цитохром с-оксидазную активность, определению в митохондриях интактных крыс, принимали за 100% активности фермента . Исследование состояния цитохром с-оксидазной системы мембран митохондрий печени крыс показывает, что каратэ снижает ее активность во всех сроках после затравки. Наиболее сильно ингибируется на первые сутки после отравления – на 77.3%; к 50-м суткам – на 49.6%. Отравление каратэ приводит к достаточно глубоким нарушениям в структуре митохондрий печени крыс, следовательно, и в цепи переноса электронов.

Как следует из рис 2. при отравлении животных каратэ активность цитохром с-оксидазы подавлялось более глубоко в отличие от защищенных РАФ, т.е. токсический эффект менее выражен. Так, если при отравлении каратэ на 1-й день активность этого фермента снизилось на 83%, а после введения РАФ – на 77.3% , то после 5 дней показания изменились на 72.4 и 66.2% соответственно. Далее наблюдается, что цитохром с-оксидаза при действии каратэ на 20-е сутки была подавлена на 62%, а при введении РАФ заметно меньше ингибировалось, чем отравленные пестицидом каратэ-на 47.5%.

К 30-40-м дням активность фермента ингибировалось на 57.4 и 53.6%, а в защищенных РАФ-на 47.5%.

На 50-й день под токсическим действием каратэ активность фермента подавлялась на 49.6%, а с РАФ – на 9%.

Длинные об активности цитохром с-оксидазной системы митохондрий печени крыс свидетельствует о восстановлении истинной активности фермента под влиянием РАФ.

Таким образом, при воздействии каратэ на организм крыс снижается активность фермента дыхательной цепи митохондрий печени. Наибольшее ингибирование происходит на 1-е сутки после отраления. Отравление каратэ приводит к достаточно глубоким нарушениям в цепи переноса электронов в митохондриях печени крыс. После введения РАФ отравленным крысам подавление цитохром с-оксидазы менее выражено. Следовательно, РАФ способствует быстрому восстановлению активности фермента цитохром с- оксидазы .

Введение растительного антиоксидантного фактора снижает тосическое действие пестицида и способствует быстрому выведению продуктов метаболизма. К 50-м суткам активность АТФазы под действием РАФ восстанавливалась на 955, а цитохром с-оксидазы на 91% . По видимому, защитное действие РАФ выражается в значительном улучшении структурных и тем самым в восстановлении активности мембрано-связанных ферментов в митохондриях.

Использованная литература

1. Parsons S. F., Simsons M. Y. Biosynthetiaof DNA by isolated mitochondria . Incaporated of tymidine try phosphate –2-c14. Science -1967. V.155. № 3758. P. 91-93.

2. Hays R.M., Berland P. The isolation of the membrane of the toad bladder epithelial cell.//J.Cell.Biologi. 1966.V.31. P. 209.

3. Yonetani J., Ray S. C. Studies on cytochrome oxdize//J.Biol.Chem.1965.V.240 №8.P. 3392-3398.

4. Мирхамидова П., Мирахмедов А.К., Сагатова Г.А., Исакова А.В., Хамидов Д.X. Влияние бутифоса на структуру и функцию печени эмбрионов крыс// Узб.биол.журнал. 1981. №5. С. 52-

Туплам.pdf

published at: Биологиянинг долзарб муаммолари. Республика амалий анжуман материаллари. Фарғона давлат университети,
published year: 0 ,
post date: 2019 yil 25 yanvar