Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2006/abs-p223.htm
РОЛЬ ДИНАМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ВОДЫ В МЕХАНИЗМЕ ДЕЙСТВИЯ α3
Белов В.В.,
Рощина И.А.1, Шматов Г.П.1, Зубарева Г.М.1,
Пальмина Н.П.
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН
Россия, 119991, Москва, ул. Косыгина, 4
тел.: (495) 939-73-51, факс: (495) 137-41-01, e-mail: vasko111@yandex.ru
1Тверская государственная медицинская академия, кафедра общей и биоорганической химии
Россия, 170642, Тверь, ул. Советская, 4
Несмотря на то, что действие биологически активных веществ (БАВ) в сверхмалых дозах (СМД) в последнее время не вызывает сомнений, механизм этого процесса до сих пор не известен. Ранее при сравнительном изучении действия полярных и неполярных растворов природного антиоксиданта α-тф, обладающего способностью модифицировать структуру мембраны, на вязкостные характеристики микросомальных мембран печени мышей в широком спектре концентраций (Белов В.В., Мальцева Е.Л., Пальмина Н.П., Бурлакова Е.Б. // Доклады Академии наук. 2004. Т. 399. С. 1-3) нами было показано, что ключевую роль в механизме эффектов концентраций <10-18М играют свойства именно полярного растворителя α-тф (воды). Для дальнейшего определения роли динамических характеристик воды в механизме полученных нами эффектов мы задались целью изучить различие флуктуаций коэффициентов пропускания тонких слоев воды в ИК-области спектра в водно-спиртовых растворах α-тф в широком спектре концентраций (10-4М–10-25М) по сравнению с соответствующими спиртовыми растворами в бидистиллированной деионизованной воде, взятыми в качестве эталонов.
Для измерений был применен новый тип ИК-спектрометра – аппаратно-программный комплекс ИКАР, разработанный на кафедре биохимии ТГМА, который позволяет с высокой скоростью количественно определять флуктуации коэффициентов пропускания в девяти диапазонах ИК-области спектра: 3500-3200, 3085-2832, 2120-1880, 1710-1610, 1600-1535, 1543-1425, 1430-1210, 1127-1057, 1067-963 см-1. Устройство спектрометра позволяло повторять измерения в каждой полосе через 0,1 с. Для каждой пробы было сделано 50 измерений в кюветах из KRS-стекол с толщиной водного слоя 20 мкм. Эксперимент был повторен 3 раза. Растворы α-тф в диапазоне концентраций 10-4М–10-25М были получены методом последовательного десятикратного разведения его исходного 10-3М раствора в спирте дважды перегнанной деионизованной водой. Анализируемые образцы готовились непосредственно перед снятием показателей. В качестве формальной характеристики изменений состояния воды при отсутствии и в присутствии различных количеств α-тф использовался критерий Махаланобиса, позволяющий учесть корреляционные связи между инфракрасными показателями эталона и образца и являющийся весьма чувствительным к дисперсиям коэффициентов пропускания.
В результате обнаружены значительные изменения в структурном динамическом состоянии водного растворителя при действии как «мнимых» (10-18М-10-25М), так и СМД (10-9М-10-18М) α-тф, которые вызывали изменения структурных характеристик микросомальных и плазматических мембран. Анализ полученных данных позволил выявить две узкие области ИК-спектра, в которых дисперсии коэффициентов пропускания 10-15М и 10-20М растворов α-тф по отношению к эталону и 10-9 М раствору были гораздо выше, чем в остальной области спектра, что, судя по литературным данным (Фесенко Е.Е., Терпугов Е.Л. // Биофизика. 1999. Т. 44. С. 5-9), может быть связано с образованием гигантских (~1 мкм) короткоживущих кластеров в воде.
The role of water dynamic parameters in the mechanism of α-tocopherol action at ultralow concentrations, V.V. Belov, I.A. Roschina1, G.P. Shmatov1, G.M. Zubareva1, N.P. Pal’mina, N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics of RAS, 4 Kosygin str., Moscow 119991, Russia, tel.: 7(495)939-73-51, e-mail: vasko111@yandex.ru, 1Tver State Medical Academy, 4 Sovetskaya str., Tver 170642, Russia, tel.: 7(4822) 34-51-36