Сүт безі секреторлы клеткасының құрылысы
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Анемияға ұшыраған егеуқұйрықтардың антиоксиданттық жүйесіне биологиялық белсенді заттардың әсерін зерттеу
Кіріспе
Қазіргі уақытта анемия организмнің қызмет етуші жүйелерінің үйлесімді жұмысының бұзылуына әкелетін ең кең тараған жағымсыз аурулардың бірі болып табылады. Жүкті және бала емізуші әйелдердегі анемияның зардабын шешу жолдары әлі де толық зерттелмеген. Әйел ағзасындағы анемияның алдын алу және емдеу үшін биологиялық белсенді заттарды қолдану қызығушылық тудыруда.
Соңғы уақытта зерттеушілер табиғатта кең тараған табиғи антиокиданттар - биологиялық белсенді заттарға көп көңіл бөлуде. Көптеген ғалымдар жүргізілген зерттеулер көрсеткендей фикоцианин (цианобактерия Spirulina platensis өнімі) иммундық жүйені күшейтеді және организімнің лимфалық белсенділігін жоғарылатады. Спирулинаның құрамында көптеген витаминдер мен минералды заттар, сонымен қатар организмге қажетті ұлпалардың дамуына және жүйке жүйелерінің қалыптасуына қажетті В12 витамині де бар. Дегенмен, спирулина құрамындағы фикоцианиннің организмге әсері аз зерттелген.
Анемия - гематологиялық синдромды ауру болып табылады. Анемия байқалған кезде қан құрамындағы эритроциттерде кездесетін гемоглобин (оттегі тасымалдағыш ақуыз) кеміп кетуі орын алады. Гемоглобинмен бірге эритроциттердің кеміп кетуі де мүмкін. Анемия - жүктілік кезде өте жиі кездесетін ауру. Жүкті әйелдердегі анемия жүктіліктің екінші жартысында қатты байқалады. Басқа адамдарға қарағанда жүкті әйелдер арасында анемия жиі кездеседі. Оның себебі жүктілік кезде әйел ағзасында болатын өзгерістерге, қажетті минералдар мен дәрумендерге деген сұраныстың артуына байланысты болады. Жиі кездесетін анемия - темір тапшылығынан болатын анемия. Анемия ауруларының 90 % бөлігін темір тапшылығындағы анемия құрайды. Гемоглобиннің құрамында ағзаға қажетті темір элементі болады. Темір ионы қанның құрамындағы гемоглобиннің негізгі құраушысы болып табылады. Ол оттегі тасымалдауға қатысады. Егер темір ионы аз болса, гемоглобинде аз болады [1,2].
Гемоглобин аз болса, денеге таралатын қанның құрамында оттегі аз болады. Оттегінің аз болуы ағзаны жаймен өлтіре бастайды, өле бастаған ағза ауруға бейім тұрады. Иммунитеттің мықты болмайтындығы да сондықтан. Қаны аз болашақ аналарда жүктіліктің барысында көптеген қиындықтар болады. Мысалы, анемияға шалдыққан жүкті әйелдерде токсикоз 1,5 есе жиі кездеседі. Анемияға шалдыққан әйелдер арасында гестоздың пайда болу жиілігі 40 пайызды құраса, түсік тастау жиілігінің кездесуі жиілігі 15-42 пайызды құрайды. Босану кезінде түрлі асқынуларға анемия себеп болады. Анемияға шалдыққан әйелден туылған бала өмірге келгенде алғашқы жылдарында анемияға жиі тап болады. Одан бөлек, түрлі ауруларды жұқтыруға бейім келеді атап айтсақ, тыныс жолдарындағы вирустық аурулар жиі кездеседі [4,5,6].
Антиоксиданттар клетка құрылымын бос радикалдардың зақымдануынан сақтап, жалпы клетка қорғауда үлкен рөл ойнайды. Сондықтан да витамин жиынтықтарынан құралған биологиялық белсенді препараттарды қоршаған ортаның зиянды әсерінен қорғаудың үлкен ғылыми және практикалық маңыздылығы бар [7].
Жұмыстың мақсаты: анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі микросомаларындағы липидтердің асқын тотығу үдерісі мен антиоксиданттық жүйесіне биологиялық белсенді заттардың әсерін зерттеу.
Жұмыстың мақсатына байланысты келесі міндеттер қойылды:
1. Буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі микросомаларындағы липидтердің асқын тотығу үдерісіне анемияның әсерін зерттеу.
2. Анемияға ұшыраған ұрғашы егеуқұйрықтардың қанында Е және С витаминдерінің мөлшері мен каталаза белсенділігін анықтау.
3. Анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі мембраналарының төзімділігі мен қан құрамындағы Е және С витаминдерінің мөлшеріне және каталаза белсенділігіне биологиялық белсенді заттардың әсерін зерттеу.
1 Әдебиетке шолу
1.1 Лактация кезіндегі сүт безінің секреторлы клетка мембранасына сипаттама
Сүттің түзілуі - сүт бөлетін жануарлардың барлық жүйесі қатысатын көп кезеңді процесс. Безді ұлпалар көптеген альвеолдардан тұрады, олар сауу бөлігінің жоғары бөлігінде төмен қарай тармақталған цистернаға жанаса орналады. Альвеолалар диаметрі 0,1-0,4 мм болатын тұйықталған көпіршіктерден тұрады. Альвеолалардың қабырғасы ішкі жағынан бос ұшы алвеола қуысына бағытталған секреторлы клетка қабаттарымен (эпителиалды) жабылған. Базальды мембрана бұл клетканың негізі болып табылады, ол арқылы қаннан сүттің негізгі ізашары сіңіріледі, ал альвеола қуысына қараған жоғарғы бөлігіндегі альвеол саңылауларына секрет бөлінеді.
Сүт безінің негізгі құрылымды-функционалды бірлігі сүт түзеді, оны альвеол деп атайды. Альвеолалар бөліктерге бөлінген, сырт жағынан қарағанда бір шоқ тәрізді, ал бөліктер өте ірі бөлшектерге бөлінген. Сүт безінде әдетте 15-тен 25-ке дейін бөліктер болады. Альвеола сүттің барлық құрамды компоненттерін өндіретін (белок, май, қант) секреторлы эпителидің моноқабатты клеткасынан тұрады. Альвеола сыртқы жағынан базальды мембранамен қапталған, ол клетканың жоғары бүйірлі тығыз қосылыстарымен бірлесе отырып қабырғалардың таңдамалы өткізгіштігін анықтайды және гемато-сүтті тосқауылды құрады. Альвеолалардың қысқартылатын аппараты - миоэпителиалды клеткалар - секреторлы клеткаға тығыз жанасқан сирек тор құрады. Миоэпителиалды сүттің азаюы кезінде альвеоладан сүттің ағымы жіберіледі. Сүттің ағымы өте мол, ол сүтті қорда сақтау қызметін атқарады. Сүттің түзілуіне бір клеткада жүретін үш түрлі секреторлы процестер қатысады. Белок синтезі рибосомада жүреді. Сонымен, белок молекулаларын құрайтын амин қышқылдары хабарлы РНҚ мини-бағдарламасында жазылған жүйе арқылы құрастырылады. Ішкі клеткалық құрылымдардың жұмыс істеуі үшін энергияны митохондрияға жеткізеді.
Клетка ішінде сүт белогын яғни секреторлы өнімдердің ауысуын қамтамасыз ететін клетка ішілік каналдар (эндоплазмалық ретикулум) жүйесі болады. Рибосомада синтезделетін белок тізбегі канал кеңістігінің ішкі жағына тартылып, Гольджи комплексіне түседі. Дәл сол жерде болашақ концентрация және секреторлы өнімнің "жиынтығы" пайда болады. Бір уақытта Гольджи комплексті құрылымында лактоза синтезделеді.
Тегіс эндоплазмалық торда сүт майларының кішкене бөлшектері синтезделеді. Ұсақ тамшылар ірі болып біріктіріледі; ірі май тамшылары плазмалық мембранаға жақындайды. Мембрана май тамшыларын бүркемелей отырып, тарылады және қайта байланады. Май тамшыларын ұстап қалатын жұқа бөгет үзіледі де май альвеол қуысына түседі. Бір уақытта мембранаға белок пен лактозадан тұратын көпіршіктер жақындайды. Көпіршік мембранасы плазмалық мембранамен бірігеді және көпіршік қуыстары толығымен ашылады да оның құрамындағы заттар алвеолаға босатылады (1 сурет).
Сурет 1. Сүт безі секреторлы клеткасының құрылысы
Сүт безі секреторлы клеткаларының жіктелуіне тән ерекшеліктер, олардың құрылымы мен тинкториалды қасиеті бойынша ажыратылатын төбелік және базальдық аймақтарға бөлінуі болып табылады. Секреторлы клетка тіршілігіндегі өзгешелік осы клетканың құрылымдық-функционалдық поляризациясымен анықталады, ол клетка ішілік секреторлы конвейердің типтік ұйымдастырылуы болып табылады және секреторлы өнімдердің алмасуына сәйкес келеді [5,6].
Сүт безі секреторлы клеткалары мембранасының барлық жоғары бетінде негізгі лактогенді гормондардың - пролактин, окситоцин рецепторлары орналасқан. Сүт безі секреторлы клеткаларының плазмалық мембранасының құрылымында заттарды трансмембраналық тасымалдау тәрізді маңызды қызметін көрсететін арнайы функционалдық ерекшелік болады.
Сүт безі секреторлы клеткаларының мембранасындағы төбелік, базалды және базолатералды аймақтарының құрылымы бойынша айырмашылықтары болады. Төбелік плазмалық мембрана цитомембраналық жіктелу есебінен клеткалардан май тамшыларының бөлінуі процесі кезінде үнемі жаңарып отырады, нәтижесінде төбелік мембрана Гольджи аппаратының везикуласымен толықтырылып отырады. Демек, гепотоцит мембранасымен салыстырғанда мембранадағы майлы шариктер, ганглиозидтер санының аз болатындығымен түсіндіруге болады. Төбелік мембрананың құрылысы латералды және базалды аймақтарға қарағанда белгілі-бір айырмашылықтары болады.
Базалды және базолатералды аймақта интегралды белок - тасымалдаушы Na,K- АТФаза орналасқан, ол сүттің ізашарын - заттарды белсенді трансмембраналық тасымалдау арқылы жүзеге асырады және рецепторлы жүйе арқылы үнемі клетка ішілік иондармен қамтамасыз етеді. Сүт безі секреторлы клеткаларының мембранасында кальции насосы ретінде әсер ететін Mg2- тәуелді Ca2+- АТФаза болады және қанда Ca2+ ионы белсенді түрде тасымалданады. Ca2+ ионы алвеолада сүттің экструзия процесін жүзеге асыруы үшін қажетті сүт козейнді белогын ірі мицелииге жинақтау үшін қажет болып табылады. Лактация белсенділігінің деңгейі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым клетка ішіндегі Ca2+ мөлшері де артады. Ca2+ ионының концентрациясы сүтте 30 мМ жетуі мүмкін [6].
Секреторлы клетканың базальды мембранасы капиллярлардың миоэпителиалды мембранасымен және клетка ішілік байланыстырушы құрылымдармен тікелей байланысты, нәтижесінде мембрана арқылы тасымалдау қызметін атқаратын тығыз гистогемотологиялық тосқауыл (барьер) түзіледі, ол сонымен қатар ірі молекулалар мен бактериалар және т.б. үшін молекулалық сит болып табылады. Базальды мембранаға өткізу қабілетін арттыратын қатпарлар, цитоплазма ішілік каналдар тән [7].
Тірі организм клеткаларына тән ерекшеліктер мембрананың бар болып табылуында. Мембрана клетка ішілік заттарды қоршаған ортасынан ажыратады және мембраналық қосқабаттың екі жағына да органикалық және бейорганикалық заттарды ассиматериялық жолмен таратуды қамтамасыз етеді, сондай-ақ химиялық заттардың сигналының мөлшерін байқауға мүмкіндік беретін рецепторлардың көмегімен сыртқы ортадағы хабарламаларды қабылдайды, мысалы, гормондарды айтуға болады. Биологиялық мембрана бөгде және өзіндік токсиндерді бейтараптандыра отырып, иммунитетті қамтамасыз етеді. Биологиялық мембрананың әртүрлі қызметінің тиімді атқарылуы мембраналық компоненттерінде түзілетін бірегей қасиеттеріне байланысты болуы мүмкін.
Қазіргі кездегі мембрана құрылымының негізінде сұйық-фазалы концепция жатыр. Осы ұсынысқа сәйкес қос қабат сұйық құрылымды болып табылады, онда түзілетін липид молекулалары әртүрлі қозғалыстарды жүзеге асыруға қабілетті: сегменталды қозғалыс, айналмалы қозғалыс және латералды диффузияны жатқызуға болады. Аз жылдамдықта олар қос қабаттың екінші бетіне өтуге және шығуға қабілетті.
Дәл осы липидтер қос қабатты матрикс құра отырып мембрананың тұтас құрылымын анықтайды. Мембрана липидтері құрылымдық элемент ретінде ғана емес, сонымен қатар ферменттік катализ, рецептор және өткізгіштікті реттеуші ретінде мембрананың жұмыс атқаруына қатысады.
Жануарлар клеткасының мембранасында май қышқылы, сфингозин және глицериннің туындысы - фосфолипидтер басым болады. Осы қосылыстардан басқа фосфолипид молекуласының құрамына фосфор қышқылының қалдығы және молекулалардың полярлы басын түзетін қосымша гидрофильді радикалдар кіреді. Фосфолипидтер полярлы басының құрылымы бойынша ажыратуға болады. Алайда молекулалардың гидрофобты бөлігіне кіретін май қышқылдары тізбегінің жиынтығында да айырмашылықтар бар. Олар қаныққан ацилді тізбекті немесе бір-екі қос байланысты тұтастай қамтамасыз етуі мүмкін. Біршама жиі кездесетін 16-көміртеткті қаныққан пальмитинді май қышқылы, 18-көміртекті қаныққан стеаринді және С9 көміртек атомының тізбегінде қос байланыс болатын 18-көміртекті қаныққан олеин қышқылы. Линолды, арахидонды және дезоксигександы қышқылдар аз кездеседі. Қаныққан май қышқылдары фосфатидилинозит және фосфатидилглицеринге өте бай. Барлық фосфолипид құрамындағы қаныққан май қышқылдары көпшілігінде қаныққан цис-конфигурацияны басытқылайтын созылыңқы транс-конфигурация түрінде болады. Осы себепті фосфолипид молекулаларының қаныққан және қанықпаған май қышқылдарымен бірігуі қос қабаттың бейімді құрылымын және тығыз қабатын бір уақытта қамтамасыз етеді.
Мембрана липидтерінің құрамына стериндер де кіреді. Жануарларда бұл холестерин. Холестерин және оның аналогы қос қабаттағы фосфолипидтердің тығыз қабатын бақылап отырады. Сондай-ақ биомембрана құрамына гликолипидтер, цереброзидтер, сульфатидтер және ганглиозидтер кіреді. Бірақ жануарлар мембранасында липидтердің соңғы келтірілген класы аз мөлшерде кездеседі. Гликолипидтер мембрананың спецификалық қызметінде, әсіресе нерв клеткасында өте маңызды болып саналады. Олар нерв клеткаларының бөліну процесін бақылап отыратындығы дәлелденген.
Мембрананың барлық липидтері бірыңғай құрылымды болады: олардың құрамына туыстығы жағынан суға жақындығы аз және липофильділігі өте жоғары ұзын тізбекті көміртек қалдықтары және гидрофилді полярлы топ - полярлы басы кіреді. Мембранадағы липидтер молекуласы нақты ұйымдастырылған түрде болады: май қышқылды гидрофобты ұшы қосқабаттың ішкі жағына бағытталған, ал полярлы басы гидрофильді ортаға бағытталған [10].
Нәтижесінде осындай молекулалар бір-бірімен тәртіп бойынша қарым-қатынас жасайды. Цис-конфигурацияда иілген май қышқылдарының ұшының болуынан түзіліс құра алатын конструкция борпылдақ болады және көршілес жатқан фосфолипид молекулалары арасындағы саңылаулар арқылы стреин (холестерин) молеулаларына еніп кетуі мүмкін, ол қабатты тығыздап, гидрофобты қарым-қатынасты қарқындандыра түседі. Қос қабаттағы липид молекулаларының ұйымдастырылуы олардың жылдамдығын шектейді және молекулаларды ретке келтіріп, олардың қатынасын арттырады, бірақ жылдамдығын мүлде тоқтатып тастамайды. Белоктар қос қабатқа еніп, оны модификациялайды. Әртүрлі мембраналардың құрамына кіретін біршама белоктар бар. Белоктар мембрана қос қабатына спецификалық қасиет береді. Қандай да болмасын белоктың болмауы мембрананың функционалдық белсенділігіне әсер етеді.
Белоктар лабилді болып табылады. Белоктың латералды қозғалысы қасиетіне байланысты ғана анықталмайды, ол сонымен қатар липид айналасындағы микротұтқырлыққа және липидтердің фазалық күйіне байланысты анықталады. Осылайша белок молекулаларының қозғалысы және олардың мембранадағы ассоциациясы липидтермен бақыланады.
Мембранамен қатынасу ерекшеліктеріне байланысты оларды екі дәрежеге бөледі: липидті қос қабатпен тығыз қатынастағы интегралды белоктар және белоктың біреуімен ғана қатынасқа түсетін - перифериялық белоктар. Перифриялық белоктардың интегралды белоктардан айырмашылығы, олар қос қабатқа тереңірек енбейді және әлсіз белок-липидті қатынастан тұрады [11].
Перифериялық белоктар фосфолипидтердің ацилді тізбегінің қозғалысына, күйіне анағұрлым аз әсер етеді. Олар әлсіз әсерлер кезінде яғни осмостық шок, ортаның қышқылдығы және Са+2 ионының концентрациясы өзгергенде мембранамен байланысты жоғалтады [8].
Мембрана белоктарының функционалдық белсенділігі олардың жоғары конформациялық лабилділігімен анықталады, оның негізінде түскен салмақты босаңсуға немесе керісінше босаңсудан салмақ түсуге конформациялық өткізуді жүзеге асыратын белок молекулаларының қабілеті жатыр. Мембранадағы белоктарды конформациялық өткізу энергиясы мембрана липидтерінің тығыз қабатына (микротұтқырлық) және белокты қоршаған аннулярлы липид молекулаларының жағдайына тәуелді.
Қос қабаттың барлық қабатына енетін перифериялық белоктар оның екі қабатының біреуінің эластикалық деформациясын туғызады. Дәл осындай өзгерістер гормондар мен мембрана рецепторларының қарым-қатынасын жеңілдетеді.
Мембранада көміртек молекулалары бос күйінде кездеспейді, бірақ олар белок және липидтермен комплексті түрде кездесіп, әртүрлі қызмет атқарады [9].
Биологиялық мембраналарға тән ерекшеліктер қос қабаттың екі жағында да липидтер құрамының әртүрлі болып табылатындығында. Сонымен қатар қос қабат асимметриясы липидтік зат алмасудың ферменттерімен және липидтерді тасымалдайтын белоктармен қамтамасыз етіледі. Қос қабат ассиметриясын құрайтын және оны қолдайтын ферменттерге липаза, холестерин алмасу жүйесі және метилаза жатады. Клетка мембранасының белокты, липидті және көміртекті құрамы клетканың барлық тіршілік циклінде динамикалық тепе-теңдік күйінде болады. Бұл тепе-теңдік эволюцияны ерте бағындыру болып табылады. Бірақ бейімделу процесі кезінде оң немесе патологиялық сипатқа ие болатын икемделу өзгерісі пайда болады, нәтижесінде мембрана құрылымын едәуір айқындалған өзгеріске ұшырататын жекелеген компоненттер құрамының өзгеруін тудырады [8].
Мембрананың бұзылуы оны құраушы бөлiктердiң, негiзiнен липидтер мен белоктардың ацидоз кезiнде белсендiлiгi жоғарылайтын лизосомды ферменттер әсерiнен зақымдануына, қуаттың жетiспеушiлiгiнен мембрана липидтерi мен белоктарының түзiлуiнiң төмендеуiне және клетка мембранасы липидтерiнiң асқын тотығуының артуына байланысты болуы мүмкiн. Әртүрлi ұлпалардың клеткалары липидтерінiң асқын тотығуының шектен тыс жоғарылауы мембрананың бұзылуы мен энергияның жетiспеушiлiгiне, иондардың таралуы мен клеткадағы ферменттердiң зақымдалуына, клетка мембранасы құрылымы мен әртүрлi заттар үшiн мембрана өткiзгiштiгiнiң өзгеруiне, мембранада орналасқан рецепторлардың сезгiштiк қасиетiнiң жойылуына алып келедi 9].Оттегі тапшылығынан клетка құрамында қайта қалыптасқан қосылыстар жоғарылайды және осыған байланысты О2 түзілу мүмкіншілігі артады. Тотығу процесі кезінде олардың өнімдерінің жоғарылауы немесе клетканы қорғау механизмдерінің өзгеруі себепті тотыққан метаболиттердің зияндылығы артады [10].Мембрана белоктарының, сондай-ақ рецепторлар қызметтерінің бұзылуы мембрананың липидтік құрамының арақатынасындағы өзгерістерге, мембрана липидтерінің құрамына кіретін қанықпаған май қышқылының артуы немесе төмендеуіне, асқын тотықтардың жоғарылауына себепшi болады. Осылардың салдарынан биомембраналарда патологиялық өзгерiстер туындайды. Патологиялық ауытқу мембрана қызметінің тізбекті өзгерiстерiне алып келедi [11].
Әр түрлi мүшелердiң клетка мембранасында липидтердiң асқын тотығу процестерiнiң жүруі жоғарылайтындығы анықталды. Бұған мембранасынадағы ацилгидроасқынтотығы, диенді конъюгаттар, малонды диальдегидтер тәрізді липидтердің ыдырау өнімдерінің жоғарылауы мен супероксиддисмутаза, каталазаның жоғарылап, глутатионредуктазаның төмендеуі сияқты антиоксиданттық ферменттер белсенділігінің өзгеруі дәлел болады [11].
Сондай-ақ, липидтердiң асқын тотығу процесі клеткаларда қалыпты жағдайларда да жүреді. Олар микросомдық оксигеназаға тәуелді НАДФ(Н), циклооксигеназа мен липооксигеназа сияқты көптеген ферменттермен реттеледі. Мұндай бос радикалды реакция радикалдарды қосып алатын қабілеті бар антиоксидантты заттар (токоферолдар, витаминдер) көмегімен немесе антиоксиданттық жүйе ферменттерiнiң (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, каталаза, т.б.) белсендiлiгiнің жоғарылауы нәтижесiнде басытқыланады [12].
Биологиялық мембрана қалпының бұзылуына алып келетін ферменттердің құрылымы мен қызметінің өзгеруі, белоктар, нуклеин қышқылдары, липидтер тәрізді макромолекулалардың қайтымсыз өзгерістері стресс факторлардың молекулалық деңгейдегі негізгі зақымдаушы әсерлерi болып табылады.
1.3 Организмдегі липидті асқын тотық пен антиоксиданттық жүйелер және мембраналардың физиологиялық жағдайы
Көптеген әдебиеттерде анемияның организмге әсері және сондай-ақ әйелдердің жүктілік пен лактация кезеңіндегі әсері туралы аумақты мәліметтер кеңінен қарастырылған.
ОБФ-ның шектен тыс өнімдерінің көбеюі немесе антиоксиданттардың жеткіліксіздігінен ОБФ (оттектің белсенді формалары) генерацияланып және басқа радикалдардың антиокисданттармен тазартуы күшейіп өгерістер туындайды.
Тәжірибелік анемияның әсері бірнеше зерттеулерде жүктіліктің бала көтеру кезеңіне және ерте түсік тастауға әсерін тигізуі мүмкін дейді. Антиокисданттар (C және E витаминдері сияқты) және атиоксидантты кофакторлар(селен, мырыш және мыс сияқты) пайда болған ОБФ-ын тазартатын, төмендететін байланыстар болып табылады [13].
Антиоксиданттар әйелдердің репродуктивті жүйесінде маңызды рөл атқарады. Бір қатар зерттеулерде жүктілік кезеңіндегі анемия мен оның асқынулар қарастырылған. Антиоксидантты жағдайының төмендеуі түсік тастауға алып келуі мүмкін [14].
Вурал және басқалар көрсеткендей аскрабин қышқылы мен α-токоферол аяқ астынан түсік тастаған әйелдерде аса төмен болғанын көрсеткен, плазмадағы антиоксиданттар аса төмен денгейінде болуының нәтижесінде спонтанды түсік тастау пайда болуы да мүмкін [14].Жүкті әйелдердің плазмасында тиолдың, плацентарлық липидтердің тотықтануының көбеюі және антиоксиданттардың экспрессиясының төмендеуі тіркелген.
Диенді коньюгаттар, асқын тотығудың біріншілік өнімі, ол май қышқылының көмірсу ұштары гидрофобты полярлығын көбейтіп мембрананың липидті қос қабатын құрайды. Физиологиялық үрдіс кезінде клетка белсенділігінің реттелуі полярлығы жоғарылаған көмірсу ұштары мембрананың терең қабаттарынан жоғары қарай ығысып мембрананың өзіндік жаңару үрдісін жеңілдетеді және оның өткізгіштігімен ионды тасымалдануына әсерін тигізеді. Қоршаған ортаның қолайсыз және басқа патологиялық жағдайларында оттегінің бос радикалды формаларының үздіксіз түзілуінен ЛАТ үдейді қанықпаған липидтердің толық бұзылуына, белоктар мен басқа молекулалардың құрылымы мен қызметінің бұзылуына әкеледі және нәтижесінде клетканың тіршілігін тоқтатады [13].
Малонды диальдегиді (МДА) организмде оттегі реактивті формаларының әсерінен полиқанықпаған майлар бұзылғанда липидтердің асқын тотығуы мен оксидативті стресстің маркері ретінде қызмет атқарады. МДА бірқатар басқа да тиобарбитур реактивті заттармен тиобарбитур қышқылымен реакцияға түсіп флуоресцентті қызыл түске боялады, нәтижесінде МДА құрамын спектроморфометриялық талдау арқылы жүргізуге болады.
Глутатионпероксидаза сутек асқын тотығының бұзу нәтижесінде болған әсерінен қорғайды. Глутатионпероксидазаның құрамында селеннің болуы ол, клетканы асқын тотық радикалдардың уланунан сақтайтын маңызды рөл атқарады. Глутатионпероксидаза сутек тотығының құрамын бұзу қызметін атқарады, ферменттіңәсер ету механизмі- құрамында күкірт бар амин қышқылдары мен SH-тобына ие, глутатионнан пайда болған коферменттің болуы.
Тотыққан глутатион глутатионредуктаза НАДФ-Н-ты қолдана отырып, қалпына келеді. Стресс факторларының әсерінен Антиоксиданттық жүйедегі (АОЖ) ферменттік бөлімге әсерін тигізіп, глутатионредуктазаның, супроксиддисмутазаның, глутатионпероксидазаның және каталаза, глюкоза-6- фосфатдегидрогеназаның фазалық белсенділігінде өзгерістер байқалады.
Ферменттерге стрестік әсерінен ЛАТ белсенділігінің нәтижесінен эндоплазматикалық ретикулумның мембраналарындағы клеткалық және субклеткалық құрылымның зақымдауына глутатионтрансферазамен құрылымдық-қызметтік жағынан байланысы бар. Бұл ферменттің малекуласындағы бір-біріне жақын орналасқан өзара оларды липидті асқын тотық өнімдерің әсеріне сезімтал екі тиолды топтың болуы мүмкін.Бұл жағдайда қанда немесе басқа да ұлпаларда стрестік жағдайларға тән, катехломиндердің көп мөлшері пайда болуы мүмкін. Осы кезде липидті асқын тотық өнімдерінің жинағына алып келіп, өз кезегінде биосубстраттардың тотығу модификациясы мен АОЖ-нің әлсіреуіне алып келуіне әкеп соғады.
А.М. Искрицкий мен бірлескен авторлардың деректері бойынша ластанған аумақта тұратын жүкті әйелдердің глутатион концентрациясы және қанындағы АОЖ ферменттерінің белсенділігі төмендегенін көрсеткен.
Глутатионды антиоксиданттық қорғаныс организмнің барлық ұлпалары мен клеткаларында қалыпты физиологиялық концентрацияда бос радикалды тотығу процестерін ең төменгі стационарлы денгейде ұстап тұрады. Қалыпты жағдайда антиоксиданттық жүйенің ферменттердің шығыны мен толықтырылуы өте мұқият реттелген.
СОД (супероксиддисмутаза) организмді супероксидті радикалдың (О2-) зақымдаушы әсерінен қорғайды. Глутатиопероксидаза асқын тотық әсерінен болатын зақымдаушы әсерден қорғаушы қызметін орындайды. Оның биологиялық рөлі асқын тотықты бұзу болып табылады, ал ферменттің әсер ету механизімі оның құрамында күкірті бар амин қышқылы және құрамында SH-тиотобы бар қалпына келген глутатион формасынан тұратын коферменттің болуы.
Б.Ф Керимов және С.А. Алиев анемия кезіндегі жүйке клеткаларын глутатионды процесінде құрамындағы орналасуы мен құрылымы беткейлі жасырын SH-тобы бар белокпен ара қатнасы тығыз болатынын көрсетті [17]. Бос радикалдар сульфагидрильді топтарды тотықтырып, сонымен қатар жүйке клеткасының құрылымы мен қызметінің өзгеруіне әсер етеді. Бұл глутатион пероксидаза гипаталамуста, сенсомоторлы, лимбикалық және орбитальды қабатарында сопақша және орталық ми бөлігіне қарағанда, глутатионпероксидазаның белсенділігі 1,5-2 есе артық бейімделуіне алып келеді. Бұны қалпына келген глутатионның қоры азайуымен немесе клеткадағы селеннің басқа да метоболиттік белсенділігі клеткалық концентрацияда төмендеуімен байланыстырады. Глутатионредуктаза клеткадағы редокс-мүмкіндікті стационарлы түрде ұстап тұрады және бейімделу қоры болғанда аз ғана өзгере алады, ал бейімделуді бұзатын әсер келген кезде оның белсенділігі төмендейді. Бізге белгілі осы фермент биохимиялық тізбек арқылы глюкоза-6 фосфатдегидрогеназа (Гл-6-ФДГ) мен жанаса отырып, тотыққан глутатионды қалпына келтіреді.Осы ерекше механизмнің арқасында ми ұлпаларында Г-SHГ-S-S-Г қатнасы өте жоғарғы денгейде - 1003-інде тұрақталып, жүйке жүйесінің бос радикалды тотығудан сақтап, соның ішінде ауыр металдардың әсерінен сақтап отырады [14]. Супероксидті анион-радикал молекулаға бір электронын беріп және алып, ол О2-мен реакцияға түсіп нәтижесінде тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш бола алады. Оның көздеген нысанасының арасында аздаған органикалық молекулалар да болады, олар- катехоламиндер, төменгі молекулярлы тиолдар, аскорбат, тетрогидропротеиндер де кіреді. Ол қышқыл ортада супероксид анион радикалына қарағанда, өте белсенді тотықтырғыш гидропероксильді радикалды Н2О- тудыра алады.
Сонғы уақыттарға дейін барлық зерттеушілер оттекті белсенді формаларының (ОБФ) әсерінен болатын, әртүрлі патология кезінде болатын тотығу стестерінің рөлін және бос радикалдарды процестерінің денгейін антиоксиданттар қолдану мақсатында көптеген жұмыстар жасады. Алайда оттекті белсенді формаларының рөлі мұнымен шектелмейді. Сонымен қатар, оттекті белсенді формалары организмнің қалыпты қызметінде пайда болу процесімен және потологиядан басқа АФҚ-аралық метоболиттен пайда болады. Қалыпты жағдайда митохондрияда молекулярлы оттектің фосфорлық тотығуы кезінде 5 % оттектің белсенді формалары пайда болады [12]. Молекулярлы оттек өздігінен органимдегі химиялық реакцияларға жәй түспейді, оларды белсендіретін сүтқоректілердің оттекті метоболизміндегі оксидаза мен оксигеназа деген басты ферменттер болып табылады. Бірақ та каталитикалық орталықта бұл ферменттерде оттегі клетканың органикалық макромалекулаларына сонғы байланыстарға дейін ешқандай қауіп тудырмай түзіледі. Ал зақымдаушы агент болып, организмдегі физико-химиялық процестердің қатарында пайда болған оттектің белсенді формалары болып табылады.
Оттектің белсенді формаларының пайда болу механизмі организмде митохондрияның немесе микросоманың электронды- тасмалдаушы тізбектің қызметінің және сонымен қатар, дегидрогеназа қасиеті мен фосфорлық тотығу жағдайларының өзгерісі кезінде бұзылуымен байланысты, өз қатарында қалқанша бездің гормондарымен айналымға түседі. Митохондрия мембранасы арқылы (Н+) протонын өткізу механизімі оттектің зиянды бос радикалдары пайда болуының жолын алдын алу болып табылады.
Н+ иондарының өткізу механизімінің біріншісі болып, О2- төмен концентрацияда болуы. Зерттеулер мембранадағы (протондарды өткізу) қалқанша бездің иодтиронинімен реттеледі деген [14].
Микросомалық монооксигеназа жүйесінің қалыпты қызметі кезінде оттектің белсенді формалары шықпайды, өйткені монооксидаза кешенінде оттегі екі электронды тотықсыздану жолымен, яғни бұл кезде бос радикалдар түзілмейді, болмаса кешеннен тыс бөлінбейді. Екіншіден моноксидазалық кешенге ферменттік және ферменттік емес антиоксиданттар кіреді. Оларға- супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза, альфа-токоферол, глутатион және басқалар да жатады [12]. Кешен бұзылған кезде, мысалы стресс жағдайында, өте күшті физикалық ауырпашылықтарда кешеннің құрамындағы микросомальды мембранадағы көптеген қанықпаған май қышқылдары тотығу өнімдерінің түзілуінен пайда болады. Гипоксиялық кезіңде оттектің белсенді формаларының пайда болуынан басқа да қосымша механизмдер туындайды. Оларға ең бірінші кезекте ксантооксидазалық жүйенің белсенділігі жатады,ол ишимиялық және гипоксиялық әсер кезінде осы субстраттарының жинағымен қатар жүретін реакциядан супероксидті радикалдың пайда болуына алып келеді [12].
Клеткалар мен ұлпалардың антиоксиданттық тұрақтылығын ұстап тұруда глутатионның рөлі маңызды, әрсіресе оның тотықсызданған түрі ерекше болып табылады. Тотықсызданған глутатион толығымен жұмысалған кезде, клеткадағы потологиялық процестердің дамуына алып келіп, нәтижесінде метоболизм өнімдерінен туындайтын, улы радикалдар- оттектің белсенді формалары айтарлықтай пайда болуы мүмкін. Глутатион жүйесінің байланыс қызметтері бұзылған кезде, глутатион тәуелді ферменттердің белсенділігі басқа бағыттарға ауысып және антиоксиданттық жүйенің буындарына ұзақ күштемелер түскен сайын, организмнің антиоксиданттық жағдайы төмендеуіне алып келеді. Тәжірибелік жануарларды стрестік әсерлердің табиғатына қарай организміндегі гормондық алмасу мен тотығу- тотықсыздану процестерінің өзгерістерін бақылайтын кешенді зерттеулер қажет.
Гипокенизия гипотериоз кезінде эксперементальды жануарлардың бауыры мен ми ұлпаларында липидті асқын тотық процестерінің белсенділігін туындатады, бұның нәтижесі зерттелген ұлпаларында супероксиддисмутаза мен глутатионпероксидазаның айтарлдықтай өте күшті және антиоксиданттық қорғаныс тудыра алады [19].
Жүкті әйелдердің антиоксиданттық жағдайының ерекшелігін зерттегенде, зоб пішіннің өзгерістері бар( ауыспалы зоб, аутоимунды тереодит) емделушілерде табиғи антиоксиданттық жағдайында өте айқын бұзылыстар көрінген. Сонымен қатар, бұл ретте қалқанша бездің потологиясы бар көптеген адамдардың антиоксиданттық жағдайының өзгерісі байқалды. Ұқсас ахуал табиғи жүйенің қорының азайуынан, техногенді процестердің нәтижесінен болуы мүмкін [20].
Мерказолилмен индуцияланған гипотиреозы бар тәжірибелік егеуқұйрықтардың гипофиз-адреналды және антиоксидантық жүйесінің қызметінің белсенділігін анықтағаннан кейін, мынадай нәтижелер көрінді: ұлпаларда айтарлықтай тереоидты гормондардың жетіспеушілігі және липидті асқын тотық белсенділігін және антиоксиданттық ферменттердің жүйесін өзгертеді. Бауырда каталаза белсенділігіні 1,3-1,6 есе болса ал, СОД гипертериодты жағдайда 1,6 есе төмендегені белгілі болған. Гипертериоздың дамуы үлкен ми бөлігінде, сонымен қатар сопақша мида мишық, гипаталамуста ЛАТ өнімдерінің улы концентрациясы 130-150 %-ға дейін жоғарылағаны көрінген. Әр түрлі ми бөліктерінде каталаза белсенділігі 116-133 %-ға, ал СОД 112-124 % -ға дейін көтерілген. Олармен ГП мен ГР-ның белсенділігінің заңдылықтары эксперементальды жануарлардың ұлпаларында анықталмаған.
Егеуқұйрықтарда тәжірибелік гипертиреоз туғыздыру организмнің бейімделіп-үйрену жүйесінің белсенді қызметтерінің айрықша бұзылуымен көрінді. Бұл ұлпаларда жинақталудың себебі болып табылады,ең бірінші мида, улы байланыстарда олардың қызметтеріне де әсерін тигізетінін де және мида ЛАТ өнімдерінің улы жинақтары, патологиялық факторлардың бірі болып табылады.
Гипотиреоз анықталған жүкті әйелдерде СОД белсенділігі жоғарлағаны белгілі болған, ал сол кезде қалқанша бездің ақауы жоқ әйелдерде супероксидисмутазаның белсенділігі өзгермеген [19].
Ерекше патологиялық буын болып эндокриндік аурулардың әсерінен тотығу стрестің жағдайы кезінде оттегінің белсенді формалары улы әсер туғызып, бос радикалды тотықтардың және антиоксиданттық қорғаныс белсенділігінің арасындағы байланыста тұрақтылықтың бұзылуы пайда болады. Қалқанша бездің аурулары кезіндегі потегенезге қарағанда, соның ішінде гипертиреозда ақ егеуқұйрықтарға жүргізген бос радикалды процестердің потегенез кезіндегі антиоксиданттық жүйедегі глутатионды белсенділікті көрсеткішін қарағанда қарама қайшылықтары көрінеді. Эксперемент нәтижелері бойынша глутатионпероксидаза мен глутатионредуктазыаның және тотықсызданған глутатион ферменттерінің денгейі жоғарылаған. Бізге белгілі глутатионпероксидаза және глутатионредуктаза липопироксиданттар мен сутек тотықтарды улы заттардан тазартады. Осы жұмыстың иелері глутатионпероксидаза мен глутатионредуктазаның белсенділігі бос радикадардың тотығуы қарқындылығы жоғарылаған кезде, организмнің қорғаныс реакциясы ретінде жауап береді.
1.4 Антиоксиданттық жүйедегі биологиялық белсенді заттар мен витаминдердің рөлі
Витаминдер дегеніміз - бірдей мөлшерде адам ағзасымен практика жүзінде синтезделмейтін (Д3 витамині теріде ултьракүлгін сәулелердің әсерінен, ал рибофлавин трифтофаннан бөлшектеніп синтезделеді) және тағамдармен аз мөлшерде түсетін немесе ішектің микроорганизмдерімен синтезделетін (В және К топтарының витаминдері) органикалық төменгі молекулалы қосылыстар. Витаминдер пластикалық материал болып табылмайды және тікелей энергетикалық алмасуға қатыспайды. Осыған қарамастан, олардың қызметтері көпжақты, ал витаминдердің жетіспеушіліігі немесе артық болуы метоболизмнің күрделі бұзылуына әкеледі.
Организмдегі тізбекті патологиялық ауытқулар биомембраналардағы өзгерiстерден басталады. Биологиялық мембраналар күйiнiң физика-химиялық және биологиялық зерттеулері негізінде патологиялық өзгерістердің алдын алу мен емдеу әдістері айқындалып, тиімділігі жоғары биопрепараттар жасалады [21].
Майда еритiн Е витамині немесе токоферол организмге жан-жақты әсер етіп, адам мен жануарлардың тіршілігі мен көбеюінде ерекше маңызды рөл атқарады. Зат алмасу процестеріне, фотосинтезге белсенді қатыса алатын токоферол өсімдіктерде ғана түзіледі, организмге тек азықтық тағамдармен бірге түседі.
Биологиялық мембранада фосфолипидтер құрамына кіретін қанықпаған май қышқылы тотығады. Мұндай тотығу реакциясы радикалды ұстап қалу қабілеті бар токоферолдар, витаминдер тәрізді эндогендi антиоксиданттар көмегімен басытқыланады [25]. Е, С витаминдерi сияқты β-каротин де белгiлi антиоксиданттардың бiрi. Бiрақ та, тек Е витаминiнiң ғана мембрана тұрақтандырушы қасиетi бар. Сонымен, токоферол ұлпадардағы тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатысады.
Токоферолдар - бос радикалдардың белсенділігін төмендететін арнайы биологиялық антиоксидант. Ол молекулалық оттегі мен қанықпаған май қышқылдарының асқын тотығуы ферменттермен реттелмейтін тізбекті бос радикалды процестердің дамуына себепші болады.
Қанықпаған липидтер - липопротеинді клетка мембранасының маңызды құраушы бөліктерінің бірі. Токоферолдың жетіспеушілігінен ұлпалардағы қанықпаған липидтердің асқын тотығуының күшеюі клеткаішілік мембрананың құрылымы мен өткізгіштігі қызметінің бұзылуына алып келеді. Демек, Е витаминінiң хроманды сақинасындағы бос ОН-тобының антиоксиданттық қасиет көрсетуде ерекше маңыздылығы анықталды. Хроманды сақинасындағы бос ОН-тобы молекуласы оттегiнiң (О2::, НО::, НО2::), қанықпаған май қышқылдарының бос радикалдарымен (RO::, RO2::) және май қышқылдарының асқын тотығымен тiкелей байланысады.
Мембранаға модификациялық әсер ететiн гидроксилді тобы бар қосылыстар болуы мүмкін [25]. Мембрана белоктарындағы SH-тобының басытқылануы олардың зақымдалуына тікелей байланысты болады. Фосфолипидтердің тұрақтылығын сақтап тұратын белоктардың SH-тобы мен белсенді ферменттер эритроцит мембранасын тұрақтандыруда басты рөл атқарады. Е витаминiнiң мембранатұрақтандырушы қасиетi мембрана белоктарының SH-тобын тотығудан сақтайтын қабiлетiнен байқалады. Сонымен, токоферол қарапайым моделді жүйелердегі липидтердің асқын тотығуын тежейтін антитотықтырғыш, антирадикалдық және антиоксиданттық биологиялық белсенді қосылыс болып табылады [33].
Транскрипция деңгейіндегі белоктардың биосинтезіне токоферолдың әсері анықталды. Е витаминінің жетіспеуінен гем түзуші, кейбір реакцияларды катализдейтін ферменттердің түзiлуi бұзылады, нәтижесінде цитохром, триптофаноксигеназа және каталаза тәрізді құрамында гемі бар бірқатар ферменттердiң түзiлуi тежеледi. Сонымен, құрамында гемi бар ферменттер мен гемнiң түзiлуiне жағдай жасайтын эритроциттердiң сыртқы плазмалық мембранасының функционалды тұрақтылығын токоферол сақтап отырады. Е витамині мембранамен байланысты ферменттердің белсенділігін қайтадан қалпына келтіре отырып, мембрананы тұрақтандырады.
Сондай-ақ, Е витаминінің қалпына келтіру қасиеті мен глутатиондық тотықтырғыштарға қарсы тұратын жүйелердің белсенділiгiн артыратындығы анықталды. Е витаминінің әсерiнен эритроциттер құрамындағы белоктардың SH-тобы мен глутатионредуктаза ферментiнiң белсенділігі төмендеп, олардың жалпы саны артады. Токоферолды қосымша енгізу кезiнде ферменттер белсенділігінiң жоғарылауы, глутатионға айналуы, ұлпа патологиясына оның оң әсерімен түсіндіріледі. Жедел гипоксия кезінде антиоксиданттық жүйе белсенділігін сақтағанымен оттегі тапшылығынан липидтердің асқын тотығуы күшейеді. Бірақ, бұл жағдайда да эндогендi Е витамині жедел оттегі тапшылығының алдын алуда тиімді болып табылады [37]. Е витамині жетіспейтін жануарлар эритроциттерінің асқын тотықтық гемолизіне төзімділігі сутегінің асқын тотығының әсерінен төмендейді. Демек, in vivo және in vitro жағдайында да бос радикалдардың әсерiнен туындайтын эритроциттердiң тотығу гемолизiнің жүру деңгейiн Е витаминi тежеп, эритроциттерді қорғайды.
Е витаминi мол азықтық қоспаларды қолдану эритроциттер құрамында α-токоферол мөлшерін жоғарылатады, қолайсыз әсерлер кезінде эритроциттердің гемолизге ұшырауы төмендейдi. Сонымен, антиоксидант ретiнде майда еритiн α-токоферолдың мембрана липидтерi аралығына орнығып, зақымдаушы әсерлердi төмендететуде маңызды рөлi анықталды. Құрамында Е витамині мен басқа антиоксиданттар жоғары деңгейде кездесетін азық-түліктерді пайдалану немесе азықтық қоспа ретінде тұтыну халық арасындағы ауру-сырқаттардың санын азайтатындығы жайлы эпидемиологиялық мәліметтер де бар [37].
Организмнің эндогенді антиоксиданттық қорғаныс жүйесi (супероксиддисмутаза ферменті, металл-байланыстырушы белоктар) зақымдау әсерiн толығымен жою үшiн жеткіліксіз. Сондықтан да, организмнiң бейiмделуiне жағдай жасайтын, оны қорғайтын, патологиялық ауытқуларды алдын алатын антиоксиданттық қасиетi бар заттардан тұратын табиғи және өсiмдiктерден алынған азық-түлiктердi немесе арнайы дайындалған қоспаларды қосымша пайдалану қажеттiлiгi туындайды [35].
2 зерттеу материалдары мен әдістері
2.1 Зерттеу объектісі
Зерттеу жұмыстары Алматы Технологиялық университетінің тағам өндірісі факультетінің тағамдық биотехнология кафедрасы мен Адам және жануарлар физиологиясы институтының лактация зертханасында жасалды.
Көзделген мақсат пен міндеттерге байланысты тәжірибеге салмақтары 200-250 г сүт түзуші зертханалық ұрғашы ақ егеуқұйрықтар эритроциттерінің физиологиялық және биохимиялық қасиеттері зерттелді (2 сурет). Жануарлар келесі топтарға бөлінді: 1) буаз және сүт түзуші бақылау тобы егеуқұйрықтары 2) анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтар, 3) ББЗ қабылдаған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтар. Анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтарға ББЗ асқазан жолы арқылы берілді.
Сурет 2. Зерттеу объектісі: зертханалық ақ ұрғашы егеуқұйрық
2.2 Зерттеу әдістері
Сүт безі микросомаларының фракцияларын бөліп алу.
Егеуқұйрықтардың сүт безінің микросомаларын жетілдірген әдіспен бөліп алдық (3-сурет). Сүт безінің ұлпасын 4ºС-да құрамында 0,85 % NaCl және 50 мМ KH2PO4 (рН 7,4) бар ортада жуып (1:10), Ultra Turrax IKA T18 basik гомогенезаторымен 90 секунд аралығында ұсақтап, центрифугада 15000g жылдамдықта 40 минут бойы 2 рет айландырдық. Алынған микросомаларды келесі ортада: 25 % глицерин, 0,2 мМ CaCl2, 0,1 мМ ЭДТА, 100 мМ гистидин (4ºС, рН 7,2) сақтадық [58].
Сурет 3. Егеуқұйрықтардың сүт безінің микросомаларын бөліп алу әдісі
Сурет 4. Спектрофотометр құрылғысы
Липидтердің асқын тотығуын анықтау.
Сүт безінің микросомаларындағы мембраналарыныңлипидтердің асқын тотығу қарқындылығы (ЛАТ) тиобарбитур қышқылы (ТБҚ) белсенді өнімдерінің мөлшерімен бағаланды. Малон диальдегидінің (МДА) концентрациясы Н.О. Ohkawa e.a. әдісі бойынша тиобарбитур қышқылымен әрекеттесу нәтижесінде пайда болған бояудың түсіне байланысты анықталды [59]. Мембранадағы ЛАТ Fe2+ (0,02мМ)+аскорбат (0,5мМ) жүйесімен 60 мин бойы 37С индукцияланды. Сынамалардың оптикалық тығыздығы PD-303 UV спектрофотометрінің көмегімен 540 нм толқын ұзындығында өлшенді (4 сурет). ТБҚ - мен әрекеттесетін өнімдердің мөлшері 1.56105 М-1см-1 мәніне тең болатын МДА молярлы экстинкция коэффициентін ескере отырып есептелді.
Каталаза ферментінің белсенділігі спектрофатометрлік әдіспен анықталды.
Антиоксиданттық жүйедегі Е және С витаминін анықтау әдістері
Қандағы Е витаминін Taylor әдісімен [60], С витаминін флюорометр әдісімен анықтадық [61] (5 сурет).
Сурет 5. Спектрофлюориметр құрылғысы
Алынған нәтижелердің статистикалық өңделуі. Алынған нәтижелердің арифметикалық ортақ көрсеткіші, ортақ квадраттық ауытқуы, ортақ арифметикалық қатесі есептелініп, Microsoft Excel бағдарламасымен өңделдi. Фишер-Стьюденттiң критерийi ескерiлiп, параметрлер өзгерiсi р 0.05 болған кезде дұрыс деп ұйғарылды.
3 Зерттеу нәтижелерi және оларды талқылау
3.1 Анемия кезіндегі егеуқұйрықтардың сүт безі микросомасындағы липидттердің асқын тотығу үдерісі мен каталаза ферментінің белсенділігі
Анемияға ұшыраған сүт түзуші және буаз егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клеткаларының ЛАТ үдерісінің белсенділігі анықталды (6-7 суреттер). Анемия кезінде буаз жануарлардың сүт безі секреторлы клетка микросомасындағы МДА концентрациясының деңгейі индукцияның 20 минутында 6,001 нмольмг-ға жоғарылады. Сонымен қатар индукция уақыты артқан сайын ТБҚ белсенді заттарының өсуі байқалды және индукцияның соңына қарай буаз егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клеткаларында мг белокта 13,128 нмоль-ға жетті, буаз жануарларда бақылау топпен салыстырғанда МДА мөлшері 3,282 нмольмг жоғары болды.
Ордината өсі бойынша:МДА мөлшері, нмольмг белокта; абсцисса өсі бойынша: өлшеу уақыты, мин.; жануарлар топтары
Сурет 6. Тәжірибелік анемия кезінде буаз егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клетка микросомадағы ЛАТ белсенділігі
Ордината өсі бойынша: МДА мөлшері, нмольмг белокта; абсцисса өсі бойынша: өлшеу уақыты, мин.; жануарлар топтары
Сурет 7. Тәжірибелік анемия кезінде сүт түзуші егеуқұйрықтар тобындағы сүт безі секреторлы клетка микросомадағы ЛАТ белсенділігі
Тәжірибелік анемия кезінде сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клетка микросомасындағы ТБҚ белсенді заттарының мөлшері индукцияның 60- минутында белокқа шаққанда - 16,154 нмольмг, ең жоғарғы көрсеткіште болды. Бақылау тобындағы сүт түзші егеуқұйрықтардың МДА мөлшерінің көрсеткіші 4,077 нмольмг тең болды. Буаз және сүт түзуші жануарларда сүт безі секреторлы клетка микросомасындағы МДА концентрация көрсеткіштерін салыстырсақ буаз егеуқұйрықтар тобында көп жағдайда липидті асқын тотық үдерістерінің белсенділігі байқалады, сүт түзуші егеуқұйрықтар тобымен салыстырғанда индукцияның 40 және 60 минутында МДА мөлшері сәйкесінше 1,052 және 3,026 нмольмг-ға артты.
Буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың бақылау топтарында каталаза ферментінің белсенділігі бір қалыпты болады, айырмашылығы тек 2,5 % құрады. Анемия кезінде бақылау тобымен салыстырғанда буаз егеуқұйрықтардың эритроцит мембраналарындағы каталаза белсенділігі 17,9 %-ға төмендеді (8 сурет). Анемияға шалдыққан сүт түзуші егеуқұйрықтарда бақылау тобы жануарларымен салыстырғанда каталаза белсенділігі 9,8 % -ға төмендегенін байқаймыз (9 сурет).
Ордината өсі: гемолиз деңгейі, %; абсцисса өсі: жануарлар топтары
Сурет 8. Тәжірибелік анемия кезіндегі буаз жануарлардың эритроциттер мембраналарындағы каталаза белсенділігі
Ордината өсі: гемолиз деңгейі, %; абсцисса өсі: жануарлар топтары
Сурет 9. Тәжірибелік анемия кезіндегі сүт түзуші егеуқұйрықтардың эритроциттер мембраналарындағы каталаза белсенділігі
Плаценталық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Тақырыбы: Анемияға ұшыраған егеуқұйрықтардың антиоксиданттық жүйесіне биологиялық белсенді заттардың әсерін зерттеу
Кіріспе
Қазіргі уақытта анемия организмнің қызмет етуші жүйелерінің үйлесімді жұмысының бұзылуына әкелетін ең кең тараған жағымсыз аурулардың бірі болып табылады. Жүкті және бала емізуші әйелдердегі анемияның зардабын шешу жолдары әлі де толық зерттелмеген. Әйел ағзасындағы анемияның алдын алу және емдеу үшін биологиялық белсенді заттарды қолдану қызығушылық тудыруда.
Соңғы уақытта зерттеушілер табиғатта кең тараған табиғи антиокиданттар - биологиялық белсенді заттарға көп көңіл бөлуде. Көптеген ғалымдар жүргізілген зерттеулер көрсеткендей фикоцианин (цианобактерия Spirulina platensis өнімі) иммундық жүйені күшейтеді және организімнің лимфалық белсенділігін жоғарылатады. Спирулинаның құрамында көптеген витаминдер мен минералды заттар, сонымен қатар организмге қажетті ұлпалардың дамуына және жүйке жүйелерінің қалыптасуына қажетті В12 витамині де бар. Дегенмен, спирулина құрамындағы фикоцианиннің организмге әсері аз зерттелген.
Анемия - гематологиялық синдромды ауру болып табылады. Анемия байқалған кезде қан құрамындағы эритроциттерде кездесетін гемоглобин (оттегі тасымалдағыш ақуыз) кеміп кетуі орын алады. Гемоглобинмен бірге эритроциттердің кеміп кетуі де мүмкін. Анемия - жүктілік кезде өте жиі кездесетін ауру. Жүкті әйелдердегі анемия жүктіліктің екінші жартысында қатты байқалады. Басқа адамдарға қарағанда жүкті әйелдер арасында анемия жиі кездеседі. Оның себебі жүктілік кезде әйел ағзасында болатын өзгерістерге, қажетті минералдар мен дәрумендерге деген сұраныстың артуына байланысты болады. Жиі кездесетін анемия - темір тапшылығынан болатын анемия. Анемия ауруларының 90 % бөлігін темір тапшылығындағы анемия құрайды. Гемоглобиннің құрамында ағзаға қажетті темір элементі болады. Темір ионы қанның құрамындағы гемоглобиннің негізгі құраушысы болып табылады. Ол оттегі тасымалдауға қатысады. Егер темір ионы аз болса, гемоглобинде аз болады [1,2].
Гемоглобин аз болса, денеге таралатын қанның құрамында оттегі аз болады. Оттегінің аз болуы ағзаны жаймен өлтіре бастайды, өле бастаған ағза ауруға бейім тұрады. Иммунитеттің мықты болмайтындығы да сондықтан. Қаны аз болашақ аналарда жүктіліктің барысында көптеген қиындықтар болады. Мысалы, анемияға шалдыққан жүкті әйелдерде токсикоз 1,5 есе жиі кездеседі. Анемияға шалдыққан әйелдер арасында гестоздың пайда болу жиілігі 40 пайызды құраса, түсік тастау жиілігінің кездесуі жиілігі 15-42 пайызды құрайды. Босану кезінде түрлі асқынуларға анемия себеп болады. Анемияға шалдыққан әйелден туылған бала өмірге келгенде алғашқы жылдарында анемияға жиі тап болады. Одан бөлек, түрлі ауруларды жұқтыруға бейім келеді атап айтсақ, тыныс жолдарындағы вирустық аурулар жиі кездеседі [4,5,6].
Антиоксиданттар клетка құрылымын бос радикалдардың зақымдануынан сақтап, жалпы клетка қорғауда үлкен рөл ойнайды. Сондықтан да витамин жиынтықтарынан құралған биологиялық белсенді препараттарды қоршаған ортаның зиянды әсерінен қорғаудың үлкен ғылыми және практикалық маңыздылығы бар [7].
Жұмыстың мақсаты: анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі микросомаларындағы липидтердің асқын тотығу үдерісі мен антиоксиданттық жүйесіне биологиялық белсенді заттардың әсерін зерттеу.
Жұмыстың мақсатына байланысты келесі міндеттер қойылды:
1. Буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі микросомаларындағы липидтердің асқын тотығу үдерісіне анемияның әсерін зерттеу.
2. Анемияға ұшыраған ұрғашы егеуқұйрықтардың қанында Е және С витаминдерінің мөлшері мен каталаза белсенділігін анықтау.
3. Анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі мембраналарының төзімділігі мен қан құрамындағы Е және С витаминдерінің мөлшеріне және каталаза белсенділігіне биологиялық белсенді заттардың әсерін зерттеу.
1 Әдебиетке шолу
1.1 Лактация кезіндегі сүт безінің секреторлы клетка мембранасына сипаттама
Сүттің түзілуі - сүт бөлетін жануарлардың барлық жүйесі қатысатын көп кезеңді процесс. Безді ұлпалар көптеген альвеолдардан тұрады, олар сауу бөлігінің жоғары бөлігінде төмен қарай тармақталған цистернаға жанаса орналады. Альвеолалар диаметрі 0,1-0,4 мм болатын тұйықталған көпіршіктерден тұрады. Альвеолалардың қабырғасы ішкі жағынан бос ұшы алвеола қуысына бағытталған секреторлы клетка қабаттарымен (эпителиалды) жабылған. Базальды мембрана бұл клетканың негізі болып табылады, ол арқылы қаннан сүттің негізгі ізашары сіңіріледі, ал альвеола қуысына қараған жоғарғы бөлігіндегі альвеол саңылауларына секрет бөлінеді.
Сүт безінің негізгі құрылымды-функционалды бірлігі сүт түзеді, оны альвеол деп атайды. Альвеолалар бөліктерге бөлінген, сырт жағынан қарағанда бір шоқ тәрізді, ал бөліктер өте ірі бөлшектерге бөлінген. Сүт безінде әдетте 15-тен 25-ке дейін бөліктер болады. Альвеола сүттің барлық құрамды компоненттерін өндіретін (белок, май, қант) секреторлы эпителидің моноқабатты клеткасынан тұрады. Альвеола сыртқы жағынан базальды мембранамен қапталған, ол клетканың жоғары бүйірлі тығыз қосылыстарымен бірлесе отырып қабырғалардың таңдамалы өткізгіштігін анықтайды және гемато-сүтті тосқауылды құрады. Альвеолалардың қысқартылатын аппараты - миоэпителиалды клеткалар - секреторлы клеткаға тығыз жанасқан сирек тор құрады. Миоэпителиалды сүттің азаюы кезінде альвеоладан сүттің ағымы жіберіледі. Сүттің ағымы өте мол, ол сүтті қорда сақтау қызметін атқарады. Сүттің түзілуіне бір клеткада жүретін үш түрлі секреторлы процестер қатысады. Белок синтезі рибосомада жүреді. Сонымен, белок молекулаларын құрайтын амин қышқылдары хабарлы РНҚ мини-бағдарламасында жазылған жүйе арқылы құрастырылады. Ішкі клеткалық құрылымдардың жұмыс істеуі үшін энергияны митохондрияға жеткізеді.
Клетка ішінде сүт белогын яғни секреторлы өнімдердің ауысуын қамтамасыз ететін клетка ішілік каналдар (эндоплазмалық ретикулум) жүйесі болады. Рибосомада синтезделетін белок тізбегі канал кеңістігінің ішкі жағына тартылып, Гольджи комплексіне түседі. Дәл сол жерде болашақ концентрация және секреторлы өнімнің "жиынтығы" пайда болады. Бір уақытта Гольджи комплексті құрылымында лактоза синтезделеді.
Тегіс эндоплазмалық торда сүт майларының кішкене бөлшектері синтезделеді. Ұсақ тамшылар ірі болып біріктіріледі; ірі май тамшылары плазмалық мембранаға жақындайды. Мембрана май тамшыларын бүркемелей отырып, тарылады және қайта байланады. Май тамшыларын ұстап қалатын жұқа бөгет үзіледі де май альвеол қуысына түседі. Бір уақытта мембранаға белок пен лактозадан тұратын көпіршіктер жақындайды. Көпіршік мембранасы плазмалық мембранамен бірігеді және көпіршік қуыстары толығымен ашылады да оның құрамындағы заттар алвеолаға босатылады (1 сурет).
Сурет 1. Сүт безі секреторлы клеткасының құрылысы
Сүт безі секреторлы клеткаларының жіктелуіне тән ерекшеліктер, олардың құрылымы мен тинкториалды қасиеті бойынша ажыратылатын төбелік және базальдық аймақтарға бөлінуі болып табылады. Секреторлы клетка тіршілігіндегі өзгешелік осы клетканың құрылымдық-функционалдық поляризациясымен анықталады, ол клетка ішілік секреторлы конвейердің типтік ұйымдастырылуы болып табылады және секреторлы өнімдердің алмасуына сәйкес келеді [5,6].
Сүт безі секреторлы клеткалары мембранасының барлық жоғары бетінде негізгі лактогенді гормондардың - пролактин, окситоцин рецепторлары орналасқан. Сүт безі секреторлы клеткаларының плазмалық мембранасының құрылымында заттарды трансмембраналық тасымалдау тәрізді маңызды қызметін көрсететін арнайы функционалдық ерекшелік болады.
Сүт безі секреторлы клеткаларының мембранасындағы төбелік, базалды және базолатералды аймақтарының құрылымы бойынша айырмашылықтары болады. Төбелік плазмалық мембрана цитомембраналық жіктелу есебінен клеткалардан май тамшыларының бөлінуі процесі кезінде үнемі жаңарып отырады, нәтижесінде төбелік мембрана Гольджи аппаратының везикуласымен толықтырылып отырады. Демек, гепотоцит мембранасымен салыстырғанда мембранадағы майлы шариктер, ганглиозидтер санының аз болатындығымен түсіндіруге болады. Төбелік мембрананың құрылысы латералды және базалды аймақтарға қарағанда белгілі-бір айырмашылықтары болады.
Базалды және базолатералды аймақта интегралды белок - тасымалдаушы Na,K- АТФаза орналасқан, ол сүттің ізашарын - заттарды белсенді трансмембраналық тасымалдау арқылы жүзеге асырады және рецепторлы жүйе арқылы үнемі клетка ішілік иондармен қамтамасыз етеді. Сүт безі секреторлы клеткаларының мембранасында кальции насосы ретінде әсер ететін Mg2- тәуелді Ca2+- АТФаза болады және қанда Ca2+ ионы белсенді түрде тасымалданады. Ca2+ ионы алвеолада сүттің экструзия процесін жүзеге асыруы үшін қажетті сүт козейнді белогын ірі мицелииге жинақтау үшін қажет болып табылады. Лактация белсенділігінің деңгейі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым клетка ішіндегі Ca2+ мөлшері де артады. Ca2+ ионының концентрациясы сүтте 30 мМ жетуі мүмкін [6].
Секреторлы клетканың базальды мембранасы капиллярлардың миоэпителиалды мембранасымен және клетка ішілік байланыстырушы құрылымдармен тікелей байланысты, нәтижесінде мембрана арқылы тасымалдау қызметін атқаратын тығыз гистогемотологиялық тосқауыл (барьер) түзіледі, ол сонымен қатар ірі молекулалар мен бактериалар және т.б. үшін молекулалық сит болып табылады. Базальды мембранаға өткізу қабілетін арттыратын қатпарлар, цитоплазма ішілік каналдар тән [7].
Тірі организм клеткаларына тән ерекшеліктер мембрананың бар болып табылуында. Мембрана клетка ішілік заттарды қоршаған ортасынан ажыратады және мембраналық қосқабаттың екі жағына да органикалық және бейорганикалық заттарды ассиматериялық жолмен таратуды қамтамасыз етеді, сондай-ақ химиялық заттардың сигналының мөлшерін байқауға мүмкіндік беретін рецепторлардың көмегімен сыртқы ортадағы хабарламаларды қабылдайды, мысалы, гормондарды айтуға болады. Биологиялық мембрана бөгде және өзіндік токсиндерді бейтараптандыра отырып, иммунитетті қамтамасыз етеді. Биологиялық мембрананың әртүрлі қызметінің тиімді атқарылуы мембраналық компоненттерінде түзілетін бірегей қасиеттеріне байланысты болуы мүмкін.
Қазіргі кездегі мембрана құрылымының негізінде сұйық-фазалы концепция жатыр. Осы ұсынысқа сәйкес қос қабат сұйық құрылымды болып табылады, онда түзілетін липид молекулалары әртүрлі қозғалыстарды жүзеге асыруға қабілетті: сегменталды қозғалыс, айналмалы қозғалыс және латералды диффузияны жатқызуға болады. Аз жылдамдықта олар қос қабаттың екінші бетіне өтуге және шығуға қабілетті.
Дәл осы липидтер қос қабатты матрикс құра отырып мембрананың тұтас құрылымын анықтайды. Мембрана липидтері құрылымдық элемент ретінде ғана емес, сонымен қатар ферменттік катализ, рецептор және өткізгіштікті реттеуші ретінде мембрананың жұмыс атқаруына қатысады.
Жануарлар клеткасының мембранасында май қышқылы, сфингозин және глицериннің туындысы - фосфолипидтер басым болады. Осы қосылыстардан басқа фосфолипид молекуласының құрамына фосфор қышқылының қалдығы және молекулалардың полярлы басын түзетін қосымша гидрофильді радикалдар кіреді. Фосфолипидтер полярлы басының құрылымы бойынша ажыратуға болады. Алайда молекулалардың гидрофобты бөлігіне кіретін май қышқылдары тізбегінің жиынтығында да айырмашылықтар бар. Олар қаныққан ацилді тізбекті немесе бір-екі қос байланысты тұтастай қамтамасыз етуі мүмкін. Біршама жиі кездесетін 16-көміртеткті қаныққан пальмитинді май қышқылы, 18-көміртекті қаныққан стеаринді және С9 көміртек атомының тізбегінде қос байланыс болатын 18-көміртекті қаныққан олеин қышқылы. Линолды, арахидонды және дезоксигександы қышқылдар аз кездеседі. Қаныққан май қышқылдары фосфатидилинозит және фосфатидилглицеринге өте бай. Барлық фосфолипид құрамындағы қаныққан май қышқылдары көпшілігінде қаныққан цис-конфигурацияны басытқылайтын созылыңқы транс-конфигурация түрінде болады. Осы себепті фосфолипид молекулаларының қаныққан және қанықпаған май қышқылдарымен бірігуі қос қабаттың бейімді құрылымын және тығыз қабатын бір уақытта қамтамасыз етеді.
Мембрана липидтерінің құрамына стериндер де кіреді. Жануарларда бұл холестерин. Холестерин және оның аналогы қос қабаттағы фосфолипидтердің тығыз қабатын бақылап отырады. Сондай-ақ биомембрана құрамына гликолипидтер, цереброзидтер, сульфатидтер және ганглиозидтер кіреді. Бірақ жануарлар мембранасында липидтердің соңғы келтірілген класы аз мөлшерде кездеседі. Гликолипидтер мембрананың спецификалық қызметінде, әсіресе нерв клеткасында өте маңызды болып саналады. Олар нерв клеткаларының бөліну процесін бақылап отыратындығы дәлелденген.
Мембрананың барлық липидтері бірыңғай құрылымды болады: олардың құрамына туыстығы жағынан суға жақындығы аз және липофильділігі өте жоғары ұзын тізбекті көміртек қалдықтары және гидрофилді полярлы топ - полярлы басы кіреді. Мембранадағы липидтер молекуласы нақты ұйымдастырылған түрде болады: май қышқылды гидрофобты ұшы қосқабаттың ішкі жағына бағытталған, ал полярлы басы гидрофильді ортаға бағытталған [10].
Нәтижесінде осындай молекулалар бір-бірімен тәртіп бойынша қарым-қатынас жасайды. Цис-конфигурацияда иілген май қышқылдарының ұшының болуынан түзіліс құра алатын конструкция борпылдақ болады және көршілес жатқан фосфолипид молекулалары арасындағы саңылаулар арқылы стреин (холестерин) молеулаларына еніп кетуі мүмкін, ол қабатты тығыздап, гидрофобты қарым-қатынасты қарқындандыра түседі. Қос қабаттағы липид молекулаларының ұйымдастырылуы олардың жылдамдығын шектейді және молекулаларды ретке келтіріп, олардың қатынасын арттырады, бірақ жылдамдығын мүлде тоқтатып тастамайды. Белоктар қос қабатқа еніп, оны модификациялайды. Әртүрлі мембраналардың құрамына кіретін біршама белоктар бар. Белоктар мембрана қос қабатына спецификалық қасиет береді. Қандай да болмасын белоктың болмауы мембрананың функционалдық белсенділігіне әсер етеді.
Белоктар лабилді болып табылады. Белоктың латералды қозғалысы қасиетіне байланысты ғана анықталмайды, ол сонымен қатар липид айналасындағы микротұтқырлыққа және липидтердің фазалық күйіне байланысты анықталады. Осылайша белок молекулаларының қозғалысы және олардың мембранадағы ассоциациясы липидтермен бақыланады.
Мембранамен қатынасу ерекшеліктеріне байланысты оларды екі дәрежеге бөледі: липидті қос қабатпен тығыз қатынастағы интегралды белоктар және белоктың біреуімен ғана қатынасқа түсетін - перифериялық белоктар. Перифриялық белоктардың интегралды белоктардан айырмашылығы, олар қос қабатқа тереңірек енбейді және әлсіз белок-липидті қатынастан тұрады [11].
Перифериялық белоктар фосфолипидтердің ацилді тізбегінің қозғалысына, күйіне анағұрлым аз әсер етеді. Олар әлсіз әсерлер кезінде яғни осмостық шок, ортаның қышқылдығы және Са+2 ионының концентрациясы өзгергенде мембранамен байланысты жоғалтады [8].
Мембрана белоктарының функционалдық белсенділігі олардың жоғары конформациялық лабилділігімен анықталады, оның негізінде түскен салмақты босаңсуға немесе керісінше босаңсудан салмақ түсуге конформациялық өткізуді жүзеге асыратын белок молекулаларының қабілеті жатыр. Мембранадағы белоктарды конформациялық өткізу энергиясы мембрана липидтерінің тығыз қабатына (микротұтқырлық) және белокты қоршаған аннулярлы липид молекулаларының жағдайына тәуелді.
Қос қабаттың барлық қабатына енетін перифериялық белоктар оның екі қабатының біреуінің эластикалық деформациясын туғызады. Дәл осындай өзгерістер гормондар мен мембрана рецепторларының қарым-қатынасын жеңілдетеді.
Мембранада көміртек молекулалары бос күйінде кездеспейді, бірақ олар белок және липидтермен комплексті түрде кездесіп, әртүрлі қызмет атқарады [9].
Биологиялық мембраналарға тән ерекшеліктер қос қабаттың екі жағында да липидтер құрамының әртүрлі болып табылатындығында. Сонымен қатар қос қабат асимметриясы липидтік зат алмасудың ферменттерімен және липидтерді тасымалдайтын белоктармен қамтамасыз етіледі. Қос қабат ассиметриясын құрайтын және оны қолдайтын ферменттерге липаза, холестерин алмасу жүйесі және метилаза жатады. Клетка мембранасының белокты, липидті және көміртекті құрамы клетканың барлық тіршілік циклінде динамикалық тепе-теңдік күйінде болады. Бұл тепе-теңдік эволюцияны ерте бағындыру болып табылады. Бірақ бейімделу процесі кезінде оң немесе патологиялық сипатқа ие болатын икемделу өзгерісі пайда болады, нәтижесінде мембрана құрылымын едәуір айқындалған өзгеріске ұшырататын жекелеген компоненттер құрамының өзгеруін тудырады [8].
Мембрананың бұзылуы оны құраушы бөлiктердiң, негiзiнен липидтер мен белоктардың ацидоз кезiнде белсендiлiгi жоғарылайтын лизосомды ферменттер әсерiнен зақымдануына, қуаттың жетiспеушiлiгiнен мембрана липидтерi мен белоктарының түзiлуiнiң төмендеуiне және клетка мембранасы липидтерiнiң асқын тотығуының артуына байланысты болуы мүмкiн. Әртүрлi ұлпалардың клеткалары липидтерінiң асқын тотығуының шектен тыс жоғарылауы мембрананың бұзылуы мен энергияның жетiспеушiлiгiне, иондардың таралуы мен клеткадағы ферменттердiң зақымдалуына, клетка мембранасы құрылымы мен әртүрлi заттар үшiн мембрана өткiзгiштiгiнiң өзгеруiне, мембранада орналасқан рецепторлардың сезгiштiк қасиетiнiң жойылуына алып келедi 9].Оттегі тапшылығынан клетка құрамында қайта қалыптасқан қосылыстар жоғарылайды және осыған байланысты О2 түзілу мүмкіншілігі артады. Тотығу процесі кезінде олардың өнімдерінің жоғарылауы немесе клетканы қорғау механизмдерінің өзгеруі себепті тотыққан метаболиттердің зияндылығы артады [10].Мембрана белоктарының, сондай-ақ рецепторлар қызметтерінің бұзылуы мембрананың липидтік құрамының арақатынасындағы өзгерістерге, мембрана липидтерінің құрамына кіретін қанықпаған май қышқылының артуы немесе төмендеуіне, асқын тотықтардың жоғарылауына себепшi болады. Осылардың салдарынан биомембраналарда патологиялық өзгерiстер туындайды. Патологиялық ауытқу мембрана қызметінің тізбекті өзгерiстерiне алып келедi [11].
Әр түрлi мүшелердiң клетка мембранасында липидтердiң асқын тотығу процестерiнiң жүруі жоғарылайтындығы анықталды. Бұған мембранасынадағы ацилгидроасқынтотығы, диенді конъюгаттар, малонды диальдегидтер тәрізді липидтердің ыдырау өнімдерінің жоғарылауы мен супероксиддисмутаза, каталазаның жоғарылап, глутатионредуктазаның төмендеуі сияқты антиоксиданттық ферменттер белсенділігінің өзгеруі дәлел болады [11].
Сондай-ақ, липидтердiң асқын тотығу процесі клеткаларда қалыпты жағдайларда да жүреді. Олар микросомдық оксигеназаға тәуелді НАДФ(Н), циклооксигеназа мен липооксигеназа сияқты көптеген ферменттермен реттеледі. Мұндай бос радикалды реакция радикалдарды қосып алатын қабілеті бар антиоксидантты заттар (токоферолдар, витаминдер) көмегімен немесе антиоксиданттық жүйе ферменттерiнiң (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, каталаза, т.б.) белсендiлiгiнің жоғарылауы нәтижесiнде басытқыланады [12].
Биологиялық мембрана қалпының бұзылуына алып келетін ферменттердің құрылымы мен қызметінің өзгеруі, белоктар, нуклеин қышқылдары, липидтер тәрізді макромолекулалардың қайтымсыз өзгерістері стресс факторлардың молекулалық деңгейдегі негізгі зақымдаушы әсерлерi болып табылады.
1.3 Организмдегі липидті асқын тотық пен антиоксиданттық жүйелер және мембраналардың физиологиялық жағдайы
Көптеген әдебиеттерде анемияның организмге әсері және сондай-ақ әйелдердің жүктілік пен лактация кезеңіндегі әсері туралы аумақты мәліметтер кеңінен қарастырылған.
ОБФ-ның шектен тыс өнімдерінің көбеюі немесе антиоксиданттардың жеткіліксіздігінен ОБФ (оттектің белсенді формалары) генерацияланып және басқа радикалдардың антиокисданттармен тазартуы күшейіп өгерістер туындайды.
Тәжірибелік анемияның әсері бірнеше зерттеулерде жүктіліктің бала көтеру кезеңіне және ерте түсік тастауға әсерін тигізуі мүмкін дейді. Антиокисданттар (C және E витаминдері сияқты) және атиоксидантты кофакторлар(селен, мырыш және мыс сияқты) пайда болған ОБФ-ын тазартатын, төмендететін байланыстар болып табылады [13].
Антиоксиданттар әйелдердің репродуктивті жүйесінде маңызды рөл атқарады. Бір қатар зерттеулерде жүктілік кезеңіндегі анемия мен оның асқынулар қарастырылған. Антиоксидантты жағдайының төмендеуі түсік тастауға алып келуі мүмкін [14].
Вурал және басқалар көрсеткендей аскрабин қышқылы мен α-токоферол аяқ астынан түсік тастаған әйелдерде аса төмен болғанын көрсеткен, плазмадағы антиоксиданттар аса төмен денгейінде болуының нәтижесінде спонтанды түсік тастау пайда болуы да мүмкін [14].Жүкті әйелдердің плазмасында тиолдың, плацентарлық липидтердің тотықтануының көбеюі және антиоксиданттардың экспрессиясының төмендеуі тіркелген.
Диенді коньюгаттар, асқын тотығудың біріншілік өнімі, ол май қышқылының көмірсу ұштары гидрофобты полярлығын көбейтіп мембрананың липидті қос қабатын құрайды. Физиологиялық үрдіс кезінде клетка белсенділігінің реттелуі полярлығы жоғарылаған көмірсу ұштары мембрананың терең қабаттарынан жоғары қарай ығысып мембрананың өзіндік жаңару үрдісін жеңілдетеді және оның өткізгіштігімен ионды тасымалдануына әсерін тигізеді. Қоршаған ортаның қолайсыз және басқа патологиялық жағдайларында оттегінің бос радикалды формаларының үздіксіз түзілуінен ЛАТ үдейді қанықпаған липидтердің толық бұзылуына, белоктар мен басқа молекулалардың құрылымы мен қызметінің бұзылуына әкеледі және нәтижесінде клетканың тіршілігін тоқтатады [13].
Малонды диальдегиді (МДА) организмде оттегі реактивті формаларының әсерінен полиқанықпаған майлар бұзылғанда липидтердің асқын тотығуы мен оксидативті стресстің маркері ретінде қызмет атқарады. МДА бірқатар басқа да тиобарбитур реактивті заттармен тиобарбитур қышқылымен реакцияға түсіп флуоресцентті қызыл түске боялады, нәтижесінде МДА құрамын спектроморфометриялық талдау арқылы жүргізуге болады.
Глутатионпероксидаза сутек асқын тотығының бұзу нәтижесінде болған әсерінен қорғайды. Глутатионпероксидазаның құрамында селеннің болуы ол, клетканы асқын тотық радикалдардың уланунан сақтайтын маңызды рөл атқарады. Глутатионпероксидаза сутек тотығының құрамын бұзу қызметін атқарады, ферменттіңәсер ету механизмі- құрамында күкірт бар амин қышқылдары мен SH-тобына ие, глутатионнан пайда болған коферменттің болуы.
Тотыққан глутатион глутатионредуктаза НАДФ-Н-ты қолдана отырып, қалпына келеді. Стресс факторларының әсерінен Антиоксиданттық жүйедегі (АОЖ) ферменттік бөлімге әсерін тигізіп, глутатионредуктазаның, супроксиддисмутазаның, глутатионпероксидазаның және каталаза, глюкоза-6- фосфатдегидрогеназаның фазалық белсенділігінде өзгерістер байқалады.
Ферменттерге стрестік әсерінен ЛАТ белсенділігінің нәтижесінен эндоплазматикалық ретикулумның мембраналарындағы клеткалық және субклеткалық құрылымның зақымдауына глутатионтрансферазамен құрылымдық-қызметтік жағынан байланысы бар. Бұл ферменттің малекуласындағы бір-біріне жақын орналасқан өзара оларды липидті асқын тотық өнімдерің әсеріне сезімтал екі тиолды топтың болуы мүмкін.Бұл жағдайда қанда немесе басқа да ұлпаларда стрестік жағдайларға тән, катехломиндердің көп мөлшері пайда болуы мүмкін. Осы кезде липидті асқын тотық өнімдерінің жинағына алып келіп, өз кезегінде биосубстраттардың тотығу модификациясы мен АОЖ-нің әлсіреуіне алып келуіне әкеп соғады.
А.М. Искрицкий мен бірлескен авторлардың деректері бойынша ластанған аумақта тұратын жүкті әйелдердің глутатион концентрациясы және қанындағы АОЖ ферменттерінің белсенділігі төмендегенін көрсеткен.
Глутатионды антиоксиданттық қорғаныс организмнің барлық ұлпалары мен клеткаларында қалыпты физиологиялық концентрацияда бос радикалды тотығу процестерін ең төменгі стационарлы денгейде ұстап тұрады. Қалыпты жағдайда антиоксиданттық жүйенің ферменттердің шығыны мен толықтырылуы өте мұқият реттелген.
СОД (супероксиддисмутаза) организмді супероксидті радикалдың (О2-) зақымдаушы әсерінен қорғайды. Глутатиопероксидаза асқын тотық әсерінен болатын зақымдаушы әсерден қорғаушы қызметін орындайды. Оның биологиялық рөлі асқын тотықты бұзу болып табылады, ал ферменттің әсер ету механизімі оның құрамында күкірті бар амин қышқылы және құрамында SH-тиотобы бар қалпына келген глутатион формасынан тұратын коферменттің болуы.
Б.Ф Керимов және С.А. Алиев анемия кезіндегі жүйке клеткаларын глутатионды процесінде құрамындағы орналасуы мен құрылымы беткейлі жасырын SH-тобы бар белокпен ара қатнасы тығыз болатынын көрсетті [17]. Бос радикалдар сульфагидрильді топтарды тотықтырып, сонымен қатар жүйке клеткасының құрылымы мен қызметінің өзгеруіне әсер етеді. Бұл глутатион пероксидаза гипаталамуста, сенсомоторлы, лимбикалық және орбитальды қабатарында сопақша және орталық ми бөлігіне қарағанда, глутатионпероксидазаның белсенділігі 1,5-2 есе артық бейімделуіне алып келеді. Бұны қалпына келген глутатионның қоры азайуымен немесе клеткадағы селеннің басқа да метоболиттік белсенділігі клеткалық концентрацияда төмендеуімен байланыстырады. Глутатионредуктаза клеткадағы редокс-мүмкіндікті стационарлы түрде ұстап тұрады және бейімделу қоры болғанда аз ғана өзгере алады, ал бейімделуді бұзатын әсер келген кезде оның белсенділігі төмендейді. Бізге белгілі осы фермент биохимиялық тізбек арқылы глюкоза-6 фосфатдегидрогеназа (Гл-6-ФДГ) мен жанаса отырып, тотыққан глутатионды қалпына келтіреді.Осы ерекше механизмнің арқасында ми ұлпаларында Г-SHГ-S-S-Г қатнасы өте жоғарғы денгейде - 1003-інде тұрақталып, жүйке жүйесінің бос радикалды тотығудан сақтап, соның ішінде ауыр металдардың әсерінен сақтап отырады [14]. Супероксидті анион-радикал молекулаға бір электронын беріп және алып, ол О2-мен реакцияға түсіп нәтижесінде тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш бола алады. Оның көздеген нысанасының арасында аздаған органикалық молекулалар да болады, олар- катехоламиндер, төменгі молекулярлы тиолдар, аскорбат, тетрогидропротеиндер де кіреді. Ол қышқыл ортада супероксид анион радикалына қарағанда, өте белсенді тотықтырғыш гидропероксильді радикалды Н2О- тудыра алады.
Сонғы уақыттарға дейін барлық зерттеушілер оттекті белсенді формаларының (ОБФ) әсерінен болатын, әртүрлі патология кезінде болатын тотығу стестерінің рөлін және бос радикалдарды процестерінің денгейін антиоксиданттар қолдану мақсатында көптеген жұмыстар жасады. Алайда оттекті белсенді формаларының рөлі мұнымен шектелмейді. Сонымен қатар, оттекті белсенді формалары организмнің қалыпты қызметінде пайда болу процесімен және потологиядан басқа АФҚ-аралық метоболиттен пайда болады. Қалыпты жағдайда митохондрияда молекулярлы оттектің фосфорлық тотығуы кезінде 5 % оттектің белсенді формалары пайда болады [12]. Молекулярлы оттек өздігінен органимдегі химиялық реакцияларға жәй түспейді, оларды белсендіретін сүтқоректілердің оттекті метоболизміндегі оксидаза мен оксигеназа деген басты ферменттер болып табылады. Бірақ та каталитикалық орталықта бұл ферменттерде оттегі клетканың органикалық макромалекулаларына сонғы байланыстарға дейін ешқандай қауіп тудырмай түзіледі. Ал зақымдаушы агент болып, организмдегі физико-химиялық процестердің қатарында пайда болған оттектің белсенді формалары болып табылады.
Оттектің белсенді формаларының пайда болу механизмі организмде митохондрияның немесе микросоманың электронды- тасмалдаушы тізбектің қызметінің және сонымен қатар, дегидрогеназа қасиеті мен фосфорлық тотығу жағдайларының өзгерісі кезінде бұзылуымен байланысты, өз қатарында қалқанша бездің гормондарымен айналымға түседі. Митохондрия мембранасы арқылы (Н+) протонын өткізу механизімі оттектің зиянды бос радикалдары пайда болуының жолын алдын алу болып табылады.
Н+ иондарының өткізу механизімінің біріншісі болып, О2- төмен концентрацияда болуы. Зерттеулер мембранадағы (протондарды өткізу) қалқанша бездің иодтиронинімен реттеледі деген [14].
Микросомалық монооксигеназа жүйесінің қалыпты қызметі кезінде оттектің белсенді формалары шықпайды, өйткені монооксидаза кешенінде оттегі екі электронды тотықсыздану жолымен, яғни бұл кезде бос радикалдар түзілмейді, болмаса кешеннен тыс бөлінбейді. Екіншіден моноксидазалық кешенге ферменттік және ферменттік емес антиоксиданттар кіреді. Оларға- супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза, альфа-токоферол, глутатион және басқалар да жатады [12]. Кешен бұзылған кезде, мысалы стресс жағдайында, өте күшті физикалық ауырпашылықтарда кешеннің құрамындағы микросомальды мембранадағы көптеген қанықпаған май қышқылдары тотығу өнімдерінің түзілуінен пайда болады. Гипоксиялық кезіңде оттектің белсенді формаларының пайда болуынан басқа да қосымша механизмдер туындайды. Оларға ең бірінші кезекте ксантооксидазалық жүйенің белсенділігі жатады,ол ишимиялық және гипоксиялық әсер кезінде осы субстраттарының жинағымен қатар жүретін реакциядан супероксидті радикалдың пайда болуына алып келеді [12].
Клеткалар мен ұлпалардың антиоксиданттық тұрақтылығын ұстап тұруда глутатионның рөлі маңызды, әрсіресе оның тотықсызданған түрі ерекше болып табылады. Тотықсызданған глутатион толығымен жұмысалған кезде, клеткадағы потологиялық процестердің дамуына алып келіп, нәтижесінде метоболизм өнімдерінен туындайтын, улы радикалдар- оттектің белсенді формалары айтарлықтай пайда болуы мүмкін. Глутатион жүйесінің байланыс қызметтері бұзылған кезде, глутатион тәуелді ферменттердің белсенділігі басқа бағыттарға ауысып және антиоксиданттық жүйенің буындарына ұзақ күштемелер түскен сайын, организмнің антиоксиданттық жағдайы төмендеуіне алып келеді. Тәжірибелік жануарларды стрестік әсерлердің табиғатына қарай организміндегі гормондық алмасу мен тотығу- тотықсыздану процестерінің өзгерістерін бақылайтын кешенді зерттеулер қажет.
Гипокенизия гипотериоз кезінде эксперементальды жануарлардың бауыры мен ми ұлпаларында липидті асқын тотық процестерінің белсенділігін туындатады, бұның нәтижесі зерттелген ұлпаларында супероксиддисмутаза мен глутатионпероксидазаның айтарлдықтай өте күшті және антиоксиданттық қорғаныс тудыра алады [19].
Жүкті әйелдердің антиоксиданттық жағдайының ерекшелігін зерттегенде, зоб пішіннің өзгерістері бар( ауыспалы зоб, аутоимунды тереодит) емделушілерде табиғи антиоксиданттық жағдайында өте айқын бұзылыстар көрінген. Сонымен қатар, бұл ретте қалқанша бездің потологиясы бар көптеген адамдардың антиоксиданттық жағдайының өзгерісі байқалды. Ұқсас ахуал табиғи жүйенің қорының азайуынан, техногенді процестердің нәтижесінен болуы мүмкін [20].
Мерказолилмен индуцияланған гипотиреозы бар тәжірибелік егеуқұйрықтардың гипофиз-адреналды және антиоксидантық жүйесінің қызметінің белсенділігін анықтағаннан кейін, мынадай нәтижелер көрінді: ұлпаларда айтарлықтай тереоидты гормондардың жетіспеушілігі және липидті асқын тотық белсенділігін және антиоксиданттық ферменттердің жүйесін өзгертеді. Бауырда каталаза белсенділігіні 1,3-1,6 есе болса ал, СОД гипертериодты жағдайда 1,6 есе төмендегені белгілі болған. Гипертериоздың дамуы үлкен ми бөлігінде, сонымен қатар сопақша мида мишық, гипаталамуста ЛАТ өнімдерінің улы концентрациясы 130-150 %-ға дейін жоғарылағаны көрінген. Әр түрлі ми бөліктерінде каталаза белсенділігі 116-133 %-ға, ал СОД 112-124 % -ға дейін көтерілген. Олармен ГП мен ГР-ның белсенділігінің заңдылықтары эксперементальды жануарлардың ұлпаларында анықталмаған.
Егеуқұйрықтарда тәжірибелік гипертиреоз туғыздыру организмнің бейімделіп-үйрену жүйесінің белсенді қызметтерінің айрықша бұзылуымен көрінді. Бұл ұлпаларда жинақталудың себебі болып табылады,ең бірінші мида, улы байланыстарда олардың қызметтеріне де әсерін тигізетінін де және мида ЛАТ өнімдерінің улы жинақтары, патологиялық факторлардың бірі болып табылады.
Гипотиреоз анықталған жүкті әйелдерде СОД белсенділігі жоғарлағаны белгілі болған, ал сол кезде қалқанша бездің ақауы жоқ әйелдерде супероксидисмутазаның белсенділігі өзгермеген [19].
Ерекше патологиялық буын болып эндокриндік аурулардың әсерінен тотығу стрестің жағдайы кезінде оттегінің белсенді формалары улы әсер туғызып, бос радикалды тотықтардың және антиоксиданттық қорғаныс белсенділігінің арасындағы байланыста тұрақтылықтың бұзылуы пайда болады. Қалқанша бездің аурулары кезіндегі потегенезге қарағанда, соның ішінде гипертиреозда ақ егеуқұйрықтарға жүргізген бос радикалды процестердің потегенез кезіндегі антиоксиданттық жүйедегі глутатионды белсенділікті көрсеткішін қарағанда қарама қайшылықтары көрінеді. Эксперемент нәтижелері бойынша глутатионпероксидаза мен глутатионредуктазыаның және тотықсызданған глутатион ферменттерінің денгейі жоғарылаған. Бізге белгілі глутатионпероксидаза және глутатионредуктаза липопироксиданттар мен сутек тотықтарды улы заттардан тазартады. Осы жұмыстың иелері глутатионпероксидаза мен глутатионредуктазаның белсенділігі бос радикадардың тотығуы қарқындылығы жоғарылаған кезде, организмнің қорғаныс реакциясы ретінде жауап береді.
1.4 Антиоксиданттық жүйедегі биологиялық белсенді заттар мен витаминдердің рөлі
Витаминдер дегеніміз - бірдей мөлшерде адам ағзасымен практика жүзінде синтезделмейтін (Д3 витамині теріде ултьракүлгін сәулелердің әсерінен, ал рибофлавин трифтофаннан бөлшектеніп синтезделеді) және тағамдармен аз мөлшерде түсетін немесе ішектің микроорганизмдерімен синтезделетін (В және К топтарының витаминдері) органикалық төменгі молекулалы қосылыстар. Витаминдер пластикалық материал болып табылмайды және тікелей энергетикалық алмасуға қатыспайды. Осыған қарамастан, олардың қызметтері көпжақты, ал витаминдердің жетіспеушіліігі немесе артық болуы метоболизмнің күрделі бұзылуына әкеледі.
Организмдегі тізбекті патологиялық ауытқулар биомембраналардағы өзгерiстерден басталады. Биологиялық мембраналар күйiнiң физика-химиялық және биологиялық зерттеулері негізінде патологиялық өзгерістердің алдын алу мен емдеу әдістері айқындалып, тиімділігі жоғары биопрепараттар жасалады [21].
Майда еритiн Е витамині немесе токоферол организмге жан-жақты әсер етіп, адам мен жануарлардың тіршілігі мен көбеюінде ерекше маңызды рөл атқарады. Зат алмасу процестеріне, фотосинтезге белсенді қатыса алатын токоферол өсімдіктерде ғана түзіледі, организмге тек азықтық тағамдармен бірге түседі.
Биологиялық мембранада фосфолипидтер құрамына кіретін қанықпаған май қышқылы тотығады. Мұндай тотығу реакциясы радикалды ұстап қалу қабілеті бар токоферолдар, витаминдер тәрізді эндогендi антиоксиданттар көмегімен басытқыланады [25]. Е, С витаминдерi сияқты β-каротин де белгiлi антиоксиданттардың бiрi. Бiрақ та, тек Е витаминiнiң ғана мембрана тұрақтандырушы қасиетi бар. Сонымен, токоферол ұлпадардағы тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатысады.
Токоферолдар - бос радикалдардың белсенділігін төмендететін арнайы биологиялық антиоксидант. Ол молекулалық оттегі мен қанықпаған май қышқылдарының асқын тотығуы ферменттермен реттелмейтін тізбекті бос радикалды процестердің дамуына себепші болады.
Қанықпаған липидтер - липопротеинді клетка мембранасының маңызды құраушы бөліктерінің бірі. Токоферолдың жетіспеушілігінен ұлпалардағы қанықпаған липидтердің асқын тотығуының күшеюі клеткаішілік мембрананың құрылымы мен өткізгіштігі қызметінің бұзылуына алып келеді. Демек, Е витаминінiң хроманды сақинасындағы бос ОН-тобының антиоксиданттық қасиет көрсетуде ерекше маңыздылығы анықталды. Хроманды сақинасындағы бос ОН-тобы молекуласы оттегiнiң (О2::, НО::, НО2::), қанықпаған май қышқылдарының бос радикалдарымен (RO::, RO2::) және май қышқылдарының асқын тотығымен тiкелей байланысады.
Мембранаға модификациялық әсер ететiн гидроксилді тобы бар қосылыстар болуы мүмкін [25]. Мембрана белоктарындағы SH-тобының басытқылануы олардың зақымдалуына тікелей байланысты болады. Фосфолипидтердің тұрақтылығын сақтап тұратын белоктардың SH-тобы мен белсенді ферменттер эритроцит мембранасын тұрақтандыруда басты рөл атқарады. Е витаминiнiң мембранатұрақтандырушы қасиетi мембрана белоктарының SH-тобын тотығудан сақтайтын қабiлетiнен байқалады. Сонымен, токоферол қарапайым моделді жүйелердегі липидтердің асқын тотығуын тежейтін антитотықтырғыш, антирадикалдық және антиоксиданттық биологиялық белсенді қосылыс болып табылады [33].
Транскрипция деңгейіндегі белоктардың биосинтезіне токоферолдың әсері анықталды. Е витаминінің жетіспеуінен гем түзуші, кейбір реакцияларды катализдейтін ферменттердің түзiлуi бұзылады, нәтижесінде цитохром, триптофаноксигеназа және каталаза тәрізді құрамында гемі бар бірқатар ферменттердiң түзiлуi тежеледi. Сонымен, құрамында гемi бар ферменттер мен гемнiң түзiлуiне жағдай жасайтын эритроциттердiң сыртқы плазмалық мембранасының функционалды тұрақтылығын токоферол сақтап отырады. Е витамині мембранамен байланысты ферменттердің белсенділігін қайтадан қалпына келтіре отырып, мембрананы тұрақтандырады.
Сондай-ақ, Е витаминінің қалпына келтіру қасиеті мен глутатиондық тотықтырғыштарға қарсы тұратын жүйелердің белсенділiгiн артыратындығы анықталды. Е витаминінің әсерiнен эритроциттер құрамындағы белоктардың SH-тобы мен глутатионредуктаза ферментiнiң белсенділігі төмендеп, олардың жалпы саны артады. Токоферолды қосымша енгізу кезiнде ферменттер белсенділігінiң жоғарылауы, глутатионға айналуы, ұлпа патологиясына оның оң әсерімен түсіндіріледі. Жедел гипоксия кезінде антиоксиданттық жүйе белсенділігін сақтағанымен оттегі тапшылығынан липидтердің асқын тотығуы күшейеді. Бірақ, бұл жағдайда да эндогендi Е витамині жедел оттегі тапшылығының алдын алуда тиімді болып табылады [37]. Е витамині жетіспейтін жануарлар эритроциттерінің асқын тотықтық гемолизіне төзімділігі сутегінің асқын тотығының әсерінен төмендейді. Демек, in vivo және in vitro жағдайында да бос радикалдардың әсерiнен туындайтын эритроциттердiң тотығу гемолизiнің жүру деңгейiн Е витаминi тежеп, эритроциттерді қорғайды.
Е витаминi мол азықтық қоспаларды қолдану эритроциттер құрамында α-токоферол мөлшерін жоғарылатады, қолайсыз әсерлер кезінде эритроциттердің гемолизге ұшырауы төмендейдi. Сонымен, антиоксидант ретiнде майда еритiн α-токоферолдың мембрана липидтерi аралығына орнығып, зақымдаушы әсерлердi төмендететуде маңызды рөлi анықталды. Құрамында Е витамині мен басқа антиоксиданттар жоғары деңгейде кездесетін азық-түліктерді пайдалану немесе азықтық қоспа ретінде тұтыну халық арасындағы ауру-сырқаттардың санын азайтатындығы жайлы эпидемиологиялық мәліметтер де бар [37].
Организмнің эндогенді антиоксиданттық қорғаныс жүйесi (супероксиддисмутаза ферменті, металл-байланыстырушы белоктар) зақымдау әсерiн толығымен жою үшiн жеткіліксіз. Сондықтан да, организмнiң бейiмделуiне жағдай жасайтын, оны қорғайтын, патологиялық ауытқуларды алдын алатын антиоксиданттық қасиетi бар заттардан тұратын табиғи және өсiмдiктерден алынған азық-түлiктердi немесе арнайы дайындалған қоспаларды қосымша пайдалану қажеттiлiгi туындайды [35].
2 зерттеу материалдары мен әдістері
2.1 Зерттеу объектісі
Зерттеу жұмыстары Алматы Технологиялық университетінің тағам өндірісі факультетінің тағамдық биотехнология кафедрасы мен Адам және жануарлар физиологиясы институтының лактация зертханасында жасалды.
Көзделген мақсат пен міндеттерге байланысты тәжірибеге салмақтары 200-250 г сүт түзуші зертханалық ұрғашы ақ егеуқұйрықтар эритроциттерінің физиологиялық және биохимиялық қасиеттері зерттелді (2 сурет). Жануарлар келесі топтарға бөлінді: 1) буаз және сүт түзуші бақылау тобы егеуқұйрықтары 2) анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтар, 3) ББЗ қабылдаған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтар. Анемияға ұшыраған буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтарға ББЗ асқазан жолы арқылы берілді.
Сурет 2. Зерттеу объектісі: зертханалық ақ ұрғашы егеуқұйрық
2.2 Зерттеу әдістері
Сүт безі микросомаларының фракцияларын бөліп алу.
Егеуқұйрықтардың сүт безінің микросомаларын жетілдірген әдіспен бөліп алдық (3-сурет). Сүт безінің ұлпасын 4ºС-да құрамында 0,85 % NaCl және 50 мМ KH2PO4 (рН 7,4) бар ортада жуып (1:10), Ultra Turrax IKA T18 basik гомогенезаторымен 90 секунд аралығында ұсақтап, центрифугада 15000g жылдамдықта 40 минут бойы 2 рет айландырдық. Алынған микросомаларды келесі ортада: 25 % глицерин, 0,2 мМ CaCl2, 0,1 мМ ЭДТА, 100 мМ гистидин (4ºС, рН 7,2) сақтадық [58].
Сурет 3. Егеуқұйрықтардың сүт безінің микросомаларын бөліп алу әдісі
Сурет 4. Спектрофотометр құрылғысы
Липидтердің асқын тотығуын анықтау.
Сүт безінің микросомаларындағы мембраналарыныңлипидтердің асқын тотығу қарқындылығы (ЛАТ) тиобарбитур қышқылы (ТБҚ) белсенді өнімдерінің мөлшерімен бағаланды. Малон диальдегидінің (МДА) концентрациясы Н.О. Ohkawa e.a. әдісі бойынша тиобарбитур қышқылымен әрекеттесу нәтижесінде пайда болған бояудың түсіне байланысты анықталды [59]. Мембранадағы ЛАТ Fe2+ (0,02мМ)+аскорбат (0,5мМ) жүйесімен 60 мин бойы 37С индукцияланды. Сынамалардың оптикалық тығыздығы PD-303 UV спектрофотометрінің көмегімен 540 нм толқын ұзындығында өлшенді (4 сурет). ТБҚ - мен әрекеттесетін өнімдердің мөлшері 1.56105 М-1см-1 мәніне тең болатын МДА молярлы экстинкция коэффициентін ескере отырып есептелді.
Каталаза ферментінің белсенділігі спектрофатометрлік әдіспен анықталды.
Антиоксиданттық жүйедегі Е және С витаминін анықтау әдістері
Қандағы Е витаминін Taylor әдісімен [60], С витаминін флюорометр әдісімен анықтадық [61] (5 сурет).
Сурет 5. Спектрофлюориметр құрылғысы
Алынған нәтижелердің статистикалық өңделуі. Алынған нәтижелердің арифметикалық ортақ көрсеткіші, ортақ квадраттық ауытқуы, ортақ арифметикалық қатесі есептелініп, Microsoft Excel бағдарламасымен өңделдi. Фишер-Стьюденттiң критерийi ескерiлiп, параметрлер өзгерiсi р 0.05 болған кезде дұрыс деп ұйғарылды.
3 Зерттеу нәтижелерi және оларды талқылау
3.1 Анемия кезіндегі егеуқұйрықтардың сүт безі микросомасындағы липидттердің асқын тотығу үдерісі мен каталаза ферментінің белсенділігі
Анемияға ұшыраған сүт түзуші және буаз егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клеткаларының ЛАТ үдерісінің белсенділігі анықталды (6-7 суреттер). Анемия кезінде буаз жануарлардың сүт безі секреторлы клетка микросомасындағы МДА концентрациясының деңгейі индукцияның 20 минутында 6,001 нмольмг-ға жоғарылады. Сонымен қатар индукция уақыты артқан сайын ТБҚ белсенді заттарының өсуі байқалды және индукцияның соңына қарай буаз егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клеткаларында мг белокта 13,128 нмоль-ға жетті, буаз жануарларда бақылау топпен салыстырғанда МДА мөлшері 3,282 нмольмг жоғары болды.
Ордината өсі бойынша:МДА мөлшері, нмольмг белокта; абсцисса өсі бойынша: өлшеу уақыты, мин.; жануарлар топтары
Сурет 6. Тәжірибелік анемия кезінде буаз егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клетка микросомадағы ЛАТ белсенділігі
Ордината өсі бойынша: МДА мөлшері, нмольмг белокта; абсцисса өсі бойынша: өлшеу уақыты, мин.; жануарлар топтары
Сурет 7. Тәжірибелік анемия кезінде сүт түзуші егеуқұйрықтар тобындағы сүт безі секреторлы клетка микросомадағы ЛАТ белсенділігі
Тәжірибелік анемия кезінде сүт түзуші егеуқұйрықтардың сүт безі секреторлы клетка микросомасындағы ТБҚ белсенді заттарының мөлшері индукцияның 60- минутында белокқа шаққанда - 16,154 нмольмг, ең жоғарғы көрсеткіште болды. Бақылау тобындағы сүт түзші егеуқұйрықтардың МДА мөлшерінің көрсеткіші 4,077 нмольмг тең болды. Буаз және сүт түзуші жануарларда сүт безі секреторлы клетка микросомасындағы МДА концентрация көрсеткіштерін салыстырсақ буаз егеуқұйрықтар тобында көп жағдайда липидті асқын тотық үдерістерінің белсенділігі байқалады, сүт түзуші егеуқұйрықтар тобымен салыстырғанда индукцияның 40 және 60 минутында МДА мөлшері сәйкесінше 1,052 және 3,026 нмольмг-ға артты.
Буаз және сүт түзуші егеуқұйрықтардың бақылау топтарында каталаза ферментінің белсенділігі бір қалыпты болады, айырмашылығы тек 2,5 % құрады. Анемия кезінде бақылау тобымен салыстырғанда буаз егеуқұйрықтардың эритроцит мембраналарындағы каталаза белсенділігі 17,9 %-ға төмендеді (8 сурет). Анемияға шалдыққан сүт түзуші егеуқұйрықтарда бақылау тобы жануарларымен салыстырғанда каталаза белсенділігі 9,8 % -ға төмендегенін байқаймыз (9 сурет).
Ордината өсі: гемолиз деңгейі, %; абсцисса өсі: жануарлар топтары
Сурет 8. Тәжірибелік анемия кезіндегі буаз жануарлардың эритроциттер мембраналарындағы каталаза белсенділігі
Ордината өсі: гемолиз деңгейі, %; абсцисса өсі: жануарлар топтары
Сурет 9. Тәжірибелік анемия кезіндегі сүт түзуші егеуқұйрықтардың эритроциттер мембраналарындағы каталаза белсенділігі
Плаценталық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz