Биологические науки/ 9. Биохимия и биофизика

К.б.н., Русецкая Н.Ю.¹, д.х.н. Древко Б.И.², д.м.н. Бородулин В.Б.¹

Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, Россия¹, Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, Россия ²

Сравнительная антиоксидантная активность селеноорганического соединения диацетофенонилселенида и его галогенопроизводных

В последние годы отмечено, что структура рациона современных людей претерпела изменения, получил широкое распространение дефицит многих витаминов, эссенциальных микроэлементов, в том числе и селена. Для профилактики селенодефицита предлагаются токсичные неорганические соединения селена (селенит и селенат натрия). Селеноорганические соединения менее токсичны и более биодоступны по сравнению с неорганическими формами [1]. Селеноорганическое соединение диацетофенонилселенид (ДАФС-25) обладает выраженной антиоксидантной, антитоксической, иммуномодулирующей активностью и успешно применяется в птицеводстве и животноводстве ряда регионов России. ДАФС-25 [2].

В связи с этим, целью нашей работы явилось изучение сравнительной антиоксидантной активности селеноорганического соединения диацетофенонилселенид (ДАФС-25) и его хлор- и фторпроизводных.

Материалы и методы.

В работе использовали селеноорганический препарат ДАФС-25 (препарат 1), его хлорпроизводное (препарат 2) и фторпроизводное (препарат 3), которые были синтезированы под руководством д.х.н., профессором Б.И. Древко (см. рис. 1).

Препарат 1 Препарат 2 Препарат 3

Рис. 1. Препараты, использованные в работе: препарат 1 - 1,5-дифенил-3-селенапентандион-1,5 (ДАФС-25), препарат 2 - 1,5-ди-(п-хлорфенил)-3-селенапентандион-1,5, препарат 3 - 1,5-ди-(п-фторфенил)-3-селенапентандион-1,5

Все препараты растворяли в растительном масле. Эксперимент проводили на самцах белых беспородных мышей возрастом 2 месяца и массой 20 г. Каждая группа мышей включала 8 животных. Животным первой группы (контроль) вводили per os растительное масло в количестве 10 мкл. Животных 2, 3 и 4 групп вводили per os препараты 1, 2 и 3 соответственно в количестве 10 мкл, с дозой 800 мкг/кг. Эксперимент проводили в течение 14 дней. Кровь забирали из вены сафена (saphenous vein) в пробирку с гепарином [3]. В цельной крови определяли активность фермента глутатионпероксидазы (ГПО) на полуавтоматическом анализаторе «Hospitex Screen master plus» с использованием наборов реактивов фирмы «Randox» (UK). После центрифугирования цельной крови получали плазму и эритроциты, в которых определяли активность ферментов супероксиддисмутазы (СОД) [4] и каталазы [5], а также содержание малонового диальдегида (МДА) [6]. Определение проводили на фотоэлектроколориметре КФК-3. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы Microsoft Excel на персональном компьютере. Статистическая обработка данных включала расчет следующих параметров: М - средняя арифметическая, m - ошибка средней арифметической, s - среднее квадратичное отклонение. О достоверности отличий учитываемых показателей контрольной и опытной групп судили по величине t-критерия Стъюдента для прямых разностей сопряженных данных.

Результаты и их обсуждение.

Исследованные селеноорганические соединения 1 и 2 обладали антиоксидантной активностью, что выражалось в увеличении активности антиоксидантных ферментов и снижении содержания МДА в гемолизате эритроцитов и плазме крови. Активность селенсодержащего фермента ГПО в цельной крови увеличивалась на 60% (препарат 1), 47% (препарат 2) и 42% (препарат 3); активность каталазы в гемолизате эритроцитов возрастала на 180% (препарат 1) и 329,1% (препарат 3), а в плазме крови - на 113% (препарат 2) и 107,5% (препарат 3) соответственно (р<0,05). Все исследованные препараты значительно увеличивали активность СОД в гемолизате эритроцитов по сравнению с контролем (см. таблицу 1).

Таблица 1. Антиоксидантная активность селеноорганических соединений 1,2 и 3

Группы животных	ГПО	СОД		каталаза		МДА
		гемолизат эритроцитов	плазма	гемолизат эритроцитов	плазма	гемолизат эритроцитов	плазма
1	918,25± 121,13	1405,08± 205,5	1076,83±154,82	31,3±1,2	13,3± 0,7	8,1±1,5	0,85± 0,54
2	1469± 172,07*	13295,83± 1574,1*	1683,17±214,3*	88,0±11,3*	12,5± 1,6	4,16±0,41*	0,47± 0,06*
3	1349± 115,2*	9562± 789,6*	542,79±67,74*	44,7±7,9	27,8± 4,9*	1,9±0,3*	0,92± 0,1
4	1307,75±125,0*	7062,8± 919,48*	1770,6±291,75*	134,3±37,3*	27,6± 3,1*	6,7±0,8	1,6± 0,2*

Пересчет проводили на 1 мл для плазмы и эритроцитов.

* - <0,05

Важным показателем антиоксидантной активности препарата является подавление пероксидации липидов и, следовательно, снижение содержания ТБК-активных продуктов (МДА). Содержание МДА достоверно снижалось в гемолизате эритроцитов на 50% (препарат 1) и 76,6% (препарат 2) и в плазме на 50% (препарат 1). При изучении антиоксидантной активности препарата 3 обнаружилось достоверное увеличение концентрации МДА в плазме крови на 84% (р<0,05). Следовательно, несмотря на повышенную активность антиоксидантных ферментов, препарат 3 проявлял прооксидантную активность (см. таблицу 1).

Заключение. Среди изученных селеноорганических соединений препарат 1 обладал большей антиоксидантной активностью по сравнению препаратами 2 и 3. Фторпроизводное препарата ДАФС (препарат 3) обладало прооксидантным действием. Вероятно, наличие двух атомов фтора в пара-положении фенильных заместителей препарата ДАФС (см. рис. 1) обусловливает окислительные свойства препарата 3 и его прооксидантное действие in vivo. Выраженная антиоксидантная активность препарата 1 обусловлена, как предполагается, тремя основными механизмами: во-первых, включением селена в активный центр главного антиоксидантного фермента ГПО, во-вторых, метаболической модификацией этого соединения с образованием гидроксилированных производных при участии микросомальных ферментов печени (гидроксил, связанный с бензольным кольцом, является реакционным центром для всех фенольных антиоксидантов, таких как токоферол, убихинон и т.д.) [7] и, в-третьих, за счет способности разлагать гидроперекиси липидов непосредственно в структуре биомембран благодаря восстановительным свойствам селена [8].

Литература.

1. Гмошинский И.В., Мазо В.К. Селен в питании: краткий обзор.// Medicina Altera.-1999.-№ 4.-С.18-22.

2. Древко Б.И., Антипов В.А., Жуков О.И. и др. Средство для лечения и профилактики болезней, вызываемых недостаточностью селена в организме сельскохозяйственных животных и птиц. Пат. № 2051681 РФ // Бюл. изобрет. - 1996. - № 1.

3. Hem A., Smith A.J. & Solberg P. Saphenous vein puncture for blood sampling of the mouse, rat, hamster, gerbil, guinea pig, ferret and mink // Laboratory Animals. 1998. Vol. 32. P. 364-368.

4. Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф. Активность и изоферментный спектр супероксиддисмутазы эритроцитов и плазмы крови человека // Лаб. дело. – 1983. – №10. – С. 30-33.

5. Медицинские лабораторные технологии. Справочник / Под редакцией А.И. Карпищенко. В 2-х томах. Т.2. С. 27-28.

6. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии / Под ред. В.Н. Ореховича. М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.

7. Зайцев В.Г., Островский О.В., Закревский В.И. Связь между химическим строением и мишенью действия как основа классификации антиоксидантов прямого действия // Эксперим. клин. фармакол.– 2003.– Т.66, № 4.– С.66-70.

8. Кирова Ю.И. Антиоксидантное и антитоксическое действие новых селеноорганических соединений: Дис. ... канд. биол. наук: 03.00.04: Ростов н/Д, 2004. 186 c.