Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Изучена антиоксидантная и антирадикальная активность природного фитоалексина - ресвератрола (РВ) в сравнении с антирадикальной и антиоксидантной активностью известных антиоксидантов. Препарат обладает довольно высокими скоростями взаимодействия с пероксильными радикалами. Показано, что при низких концентрациях [РВ] £10-5M ресвератрол проявлял свойства сильного ингибитора свободно-радикального окисления. В концентрациях [РВ]³10-5M активировал свободно-радикальное окисление. Исследование антиоксидантной активности РВ на модели «старения» митохондрий показало наличие у препарата высокой антиоксидантной активности. РВ предотвращал активацию ПОЛ в мембранах митохондрий печени крыс при более низких концентрациях, чем известные антиоксиданты ионол (дибунол) и мексидол. Высокая антирадикальная и антиоксидантная активность ресвератрола, вероятно, могла обеспечивать наличие у препарата антистрессовых свойств. Исследование проявления антистрессовых свойств проводили на молекулярно - генетической модели E.coli. Испытание различных доз и композиций РВ с такими биологически активными соединениями как донор NO - ТНКЖ-тио, тиомочевина (TМ) и мексидол показало, что совместная комплексная обработка клеток E.coli РВ /TМ и донором NO - ТНКЖ-тио почти в 4-6 раз усиливала экспрессию генов SOS - и SoxRS - ДНК- репарационных систем защиты. Исследование адаптогенных свойств препарата на моделях острого алкогольного отравления (ОАО) и острой гипобарической гипоксии (ОГГ) для крыс, а также дефицита воды (ДВ) для проростков гороха подтвердило наличие у препарата РВ этих свойств. Введение животным 10-9М РВ за 45 минут до ОАО или ОГГ предотвращало активацию ПОЛ. Кроме того, обработка семян гороха 3×10-5М РВ предупреждала активацию ПОЛ в мембранах митохондрий проростков гороха в условиях дефицита воды. На основании полученных данных можно предположить, что адаптогенные свойства ресвератрола, вероятно, обусловлены его антиоксидантной и антирадикальной активностью.
ресвератрол, антиоксиданты, стресс, ПОЛ, экспрессия генв, митохондрии, E. coli
1. Скулачев В.П. Новые сведения о биохимическом механизме запрограммированного старения организма и антиоксидагтной защиты митохондрий. Биохимия, 2009, т. 74 (12), с. 1718-1721. @2[Skulachev V.P. New information about the biochemical mechanism of programmed aging of the body and antioxidant protection of mitochondria. Biokhimiya, 2009, vol. 74 (12), pp. 1718-1721. (In Russ.)]
2. Brand M.D., Affourtit C., Esteves T.C., Green K., Lambert A.J., Miwa S., Pakay J.L., Parker N. Mitochondrial superoxide: production, biological effects, activation of uncoupling proteins. Free Radic Biol Med., 2004, vol. 37, pp. 755-767.
3. Taylor N.L., Heazlewood J.L., Day D.A., Millar A.H. Differential impact of environmental stresses on the pea mitochondrial proteome. Mol Cell Proteomics, 2005, vol. 4, pp. 1122-1133.
4. Gladden J.D., Ahmed M.I., Litovsky S.H., et al. Oxidative stress and myocardial remodeling in chronic mitral regurgitation. Am. J. Med. Sci., 2011, vol. 342, pp. 114-119.
5. Pandey K.B., Rizvi S.I. Anti-oxidative action of resveratrol: Implications for human health. King Saud University Arabian Journal of Chemistry, 2011, vol.4, pp. 293-298.
6. Кароматов И.Д., Шодиева М.С. Биологически активное вещество растительного происхождения ресвератрол-лечебные свойства. Биология и интегративная медицина, 2018, № 3, с. 178-198. @@[Karomatov I.D., Shodieva M.S. Biologically active substance of plant origin resveratrol-medicinal properties. Biologiya i integrativnaya meditsina, 2018, no. 3, pp. 178-198. (In Russ.)]
7. Stojanović S, Sprinz H., Brede O. Efficiency and Mechanism of the Antioxidant Action of trans-Resveratrol and Its Analogues in the Radical Liposome Oxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics, vol. 391 (1), pp. 79-89.
8. Dani C, Bonatto D, Salvador M, Pereira M.D., Henriques J.A., et al. Antioxidant protection of resveratrol and catechin in Saccharomyces cerevisiae. J Agric Food Chem, 2008, vol. 56, pp. 4268-4272.
9. Sun, A.Y.; Wang, Q.; Simonyi, A.; Sun, G.Y. Botanical phenolics and brain heals. Neuromol. Med., 2008, vol. 10, pp. 259-274.
10. Gedik E., Girgin S, Ozturk H.et al. World J. Resveratrol attenuates oxidative stress and histological alterations induced by liver ischemia/reperfusion in rats. Gastroenterol, 2008, vol. 14 (46), pp. 7101-1706.
11. Carrizzo A., Forte M., Damato A. et al. Antioxidant effects of resveratrol in cardiovascular, cerebral and metabolic diseases. Food and Chemical Toxicology, 2013, vol. 61, pp. 215-226.
12. Amie J. Dirks Naylor. Cellular effects of resveratrol in skeletal muscle. Life Sciences, 2009, vol. 84, pp. 637-640.
13. Ungvari Z., Orosz Z., Rivera A.et al. Resveratrol increases vascular oxidative stress resistance. AJP Heart and Circulatory Physiology, 2007, vol. 292(5), pp. H2417-2424.
14. de Oliveira M.R., Nabavi S.F, Manayi A.et al. Resveratrol and the mitochondria: From triggering the intrinsic apoptotic pathway to inducing mitochondrial biogenesis, a mechanistic view. Biochimica et Biophysica Acta, 2016, vol. 1860, pp. 727-745.
15. de la Lastra C A , Villegas I. Resveratrol as an Antioxidant and Pro-Oxidant Agent: Mechanisms and Clinical Implications. Biochem Soc Trans, 2007, vol. 35 (5), pp. 1156-1160.
16. Athar M., Back J.Ho, Kopelovich L. Multiple Molecular Targets of Resveratrol: Anti-carcinogenic Mechanisms. Arch Biochem Biophys, 2009, vol. 486 (2), pp. 95-102.
17. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasburg, 1986.
18. Каркищенко Н.Н, Грачевой С.В. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях. М: Профиль, 2010, 358 с. @@[Karkishchenko N.N., Grachevoy S.V. Guide to laboratory animals and alternative models in biomedical research. M: Profil', 2010, 358 p. (In Russ.)]
19. Nunoshiba T., Wishnok J.S., Tannenbaum S.R., Demple B. Activation by nitric oxide of an oxidative-stress response that defends Escherichia coli against activated macrophages.Proc. Natl Acad. Sci, 1993, vol. 90 (21), pp. 9993-9997.
20. Quillardet P., Huisman O., D'ari R., Hofnung M. The SOS chromotest, a direct assay of induction of an SOS function in Escherichia coli K-12 to measure genotoxicity. Proc. Natl Acad. Sci, 1982, vol. 79 (19), pp. 5971-5975.
21. Mokhova E.N., Skulachev V.P., Zhigacheva I.V. Activation of external pathway of NADH oxidation in liver mitochondria of cold-adapted rats. Biochimica et Biophysica Acta, 1978, vol. 501(3), pp. 415-423.
22. Попов В.Н., Руге Э.К., Старков А.А. Влияние ингибиторов электронного транспорта на образование активных форм кислорода при окислении сукцината митохондриями гороха. Биохимия, 2003, т. 68 (7), с. 910-916. @@[Popov V.N., Ruge E.K., Starkov A.A.The effect of electron transport inhibitors on the formation of reactive oxygen species during the oxidation of succinate with pea mitochondria. Biokhimiya, 2003, vol. 68 (7), pp. 910-916, DOI:https://doi.org/10.1023/A:1025078815819. (In Russ.)]
23. Fletcher B.I., Dillard C.D., Tappel A.L. Measurement of Fluorescent Lipid Peroxidation Products in Biological Systems and Tissues. Ann Biochem, 1973, vol. 52 (1), pp. 1-9, DOI:https://doi.org/10.1016/0003-2697(73)90327-8,
24. Русина И.Ф., Карпухин О.Н., Касаикина О.Т. Хемилюминисцентные методы в исследовании ингибированного окисления. Химическая физика, 2013. т. 32 (8), 49-65. @@[Rusina I.F., Karpukhin O.N., Kasaikina O.T. Chemiluminescent methods in the study of inhibited oxidation. Khimicheskaya fizika, 2013, vol. 32 (8), pp. 49-65, DOI:https://doi.org/10.7868/S0207401X13080098. (In Russ.)]
25. Эмануэль Н.М., Гал Д. Окисление этилбензола (модельная реакция). М.: Наука, 1984, 376 с. [Emanuel N.M., Gal D. Oxidation of ethylbenzene (model reaction). M.: Nauka, 1984, 376 p. (In Russ.)]
26. Беляков В.А., Васильев Р.Ф., Федорова Г.Ф. Кинетика окси хемилюминисценции и ее исследование для анализа антиоксидантов. Кинетика и катализ, 2004, т. 45 (3), с. 355-362. @@[Belyakov V.A., Vasiliev R.F., Fedorova G.F. Kinetics of oxy chemiluminescence and its study for the analysis of antioxidants. Kinetika i kataliz, 2004, vol. 45 (3), pp. 355-362. (In Russ.)]
27. Azatyan N.A., Karpuchina G.V., Belostockaya I.C., Komissarova N.L. The mechanism of inhibition of the oxidation of dihydric. Petrochemicals, 1973, no. 3, pp. 435-440.
28. Крайник В.В., Журавлева Л.А., Ушкалова В.Н. Моделирование процессов окисления липидов биомембран. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2008, № 5, с. 31-38. @@[Kraynik V.V., Zhuravleva L.A., Ushkalova V.N. Modeling of lipid oxidation processes of biomembranes. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo, 2008, no. 5, pp. 31-38. (In Russ.)]
29. Клебанов Г.И., Любицкий О.Б., Васильева О.В. и др. Антиоксидантные свойства производных 3-оксипиридина: мексидола, эмоксипина, проксипина. Вопросы медицинской химии, 2001, т. 47 (3), с. 288-300. @@[Klebanov G.I., Lyubitsky O.B., Vasilieva O.V.et al. Antioxidant properties of derivatives of 3-hydroxypyridine: mexidol, emoxypine, proxypine. Voprosy meditsinskoy khimii, 2001, vol. 47 (3), pp. 288-300. (In Russ.)]
30. Vasilieva S.V., Lobysheva I. I., Stupakova M.V. et al. Induction of the SOS DNA repair response in Escherichia coli by nitric oxide donating agents. FEBS Lett., 1990, vol. 454, pp. 177-180.
31. Takahashi S, Nakashima Y. Resveratrol and long-term treatment with physiological concentrations of resveratrol promotes NO production in vascular endothelial cells. Br. J. Nutrit., 2011, vol. 104, pp. 1-7.
32. Kelner M.J., Bagnell R., Welch K.J. Thioureas react with superoxide radicals to yield a sulfhydryl compound. Explanation for protective effect against paraquat. J. Biol. Chem., 1990, vol. 265(3), pp. 1306-1311.
33. Takahashi S, Nakashima Y. Resveratrol and long-term treatment with physiological concentrations of resveratrol promotes NO production in vascular endothelial cells. Br. J. Nutrit, 2011, vol. 104, pp. 1-7.
34. Koster K.L., Reisdorph N., Ramsau J.L. Changing Desiccation Tolerance of Pea Embryo Protoplasts during Germination. J. Exp. Bot., 2003, vol. 54, pp. 1607-1614.
35. Nabi R. B. S., Tayade R., Hussain A. et al. Nitric oxide regulates plant responses to drought, salinity, and heavy metal stress. Environmental and Experimental Botany, 2019, vol. 161, pp. 120-133.
