Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции
Методом хемилюминесценции (ХЛ) изучали влияние замораживания и низкомолекулярных криопротекторов на интенсивность перекисных процессов в микросомах печени крыс. В качестве криопротекторов использовали растворы глицерина (Гл), 1,2-пропандиола (1.2-ПД) и ДМСО, приготовленные на трис-буфере в диапазоне...
Gespeichert in:
| Datum: | 2005 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2005
|
| Schriftenreihe: | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134619 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции / Е.В. Онищенко, А.В. Зинченко // Проблемы криобиологии. — 2005. — Т. 15, № 1. — С. 50-55. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-134619 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1346192025-02-09T11:33:12Z Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции Study of effect of some permeable cryoprotectants on microsomes using chemiluminescence method Онищенко, Е.В. Зинченко, А.В. Теоретическая и экспериментальная криобиология Методом хемилюминесценции (ХЛ) изучали влияние замораживания и низкомолекулярных криопротекторов на интенсивность перекисных процессов в микросомах печени крыс. В качестве криопротекторов использовали растворы глицерина (Гл), 1,2-пропандиола (1.2-ПД) и ДМСО, приготовленные на трис-буфере в диапазоне концентраций от 5 до 40 масс %. Отмечено, что значения спонтанной хемилюминесценции (СХЛ) амплитуды и светосуммы Н<sub>2<sub>О<sub>2<sub> и Fe<sup>2+</sup>-индуцируемой ХЛ возрастают при содержании криопротекторов в суспензии микросом выше 30 масс %. Методом хемілюмінесценції вивчали вплив заморожування і низькомолекулярних кріопротекторів на інтенсивність процесів ПОЛ у мікросомах печінки щурів. Як кріопротектори використовували розчини гліцерину, 1,2-пропандіолу і ДМСО, виготовлені на тріс-буфері в діапазоні концентрацій від 5 до 40 мас %. Зазначено, що показники спонтанної хемілюмінесценції, амплітуди і світлосуми Н<sub>2<sub>О<sub>2<sub> та Fe<sup>2+</sup>-індукованої хемілюмінесценції зростають при вмісті кріопротекторів у суспензії мікросом вище 30 мас %. The effect of freezing and low molecular cryoprotectants on the intensity of peroxidative processes in rat’s liver microsomes have been studied using chemiluminescence (CL) method. As cryoprotectants (CP) we used solutions of glycerol (Gl), 1,2-propane diol (1,2-PD) and DMSO, prepared on Tris-buffer within the concentration range from 5 to 40% (w/w). The values of spontaneous chemiluminescence (SCL), amplitude, H<sub>2<sub>О<sub>2<sub> light sum and Fe<sup>2+</sup>-induced CL were noted to augment when the cryoprotectant content in microsome suspension was higher than 30% (w/w). 2005 Article Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции / Е.В. Онищенко, А.В. Зинченко // Проблемы криобиологии. — 2005. — Т. 15, № 1. — С. 50-55. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134619 547.42/43:547.569.2:577.336:576.311.332/336 ru Проблемы криобиологии и криомедицины application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| spellingShingle |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология Онищенко, Е.В. Зинченко, А.В. Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции Проблемы криобиологии и криомедицины |
| description |
Методом хемилюминесценции (ХЛ) изучали влияние замораживания и низкомолекулярных криопротекторов на интенсивность перекисных процессов в микросомах печени крыс. В качестве криопротекторов использовали растворы глицерина (Гл), 1,2-пропандиола (1.2-ПД) и ДМСО, приготовленные на трис-буфере в диапазоне концентраций от 5 до 40 масс %. Отмечено, что значения спонтанной хемилюминесценции (СХЛ) амплитуды и светосуммы Н<sub>2<sub>О<sub>2<sub> и Fe<sup>2+</sup>-индуцируемой ХЛ возрастают при содержании криопротекторов в суспензии микросом выше 30 масс %. |
| format |
Article |
| author |
Онищенко, Е.В. Зинченко, А.В. |
| author_facet |
Онищенко, Е.В. Зинченко, А.В. |
| author_sort |
Онищенко, Е.В. |
| title |
Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции |
| title_short |
Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции |
| title_full |
Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции |
| title_fullStr |
Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции |
| title_full_unstemmed |
Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции |
| title_sort |
исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2005 |
| topic_facet |
Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134619 |
| citation_txt |
Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов на микросомы методом хемилюминесценции / Е.В. Онищенко, А.В. Зинченко // Проблемы криобиологии. — 2005. — Т. 15, № 1. — С. 50-55. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| series |
Проблемы криобиологии и криомедицины |
| work_keys_str_mv |
AT oniŝenkoev issledovanievliâniânekotoryhpronikaûŝihkrioprotektorovnamikrosomymetodomhemilûminescencii AT zinčenkoav issledovanievliâniânekotoryhpronikaûŝihkrioprotektorovnamikrosomymetodomhemilûminescencii AT oniŝenkoev studyofeffectofsomepermeablecryoprotectantsonmicrosomesusingchemiluminescencemethod AT zinčenkoav studyofeffectofsomepermeablecryoprotectantsonmicrosomesusingchemiluminescencemethod |
| first_indexed |
2025-11-25T21:56:01Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:56:01Z |
| _version_ |
1849801065709436928 |
| fulltext |
50ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 15, 2005, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 15, 2005, №1
УДК 547.42/43:547.569.2:577.336:576.311.332/336
Исследование влияния некоторых проникающих криопротекторов
на микросомы методом хемилюминесценции
Е.В. Онищенко, А.В. Зинченко
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
Study of Effect of Some Permeable Cryoprotectants on Microsomes
Using Chemiluminescence Method
E.V. ONISCHENKO, A.V. ZINCHENKO
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy
of Sciences of the Ukraine, Kharkov
Методом хемилюминесценции (ХЛ) изучали влияние замораживания и низкомолекулярных криопротекторов на
интенсивность перекисных процессов в микросомах печени крыс. В качестве криопротекторов использовали растворы глицерина
(Гл), 1,2-пропандиола (1.2-ПД) и ДМСО, приготовленные на трис-буфере в диапазоне концентраций от 5 до 40 масс %.
Отмечено, что значения спонтанной хемилюминесценции (СХЛ) амплитуды и светосуммы Н2О2 и Fe2+-индуцируемой ХЛ
возрастают при содержании криопротекторов в суспензии микросом выше 30 масс %.
Ключевые слова: микросомы печени, криопротекторы, перекисное окисление липидов, свободнорадикальные процессы,
хемилюминесценция.
Методом хемілюмінесценції вивчали вплив заморожування і низькомолекулярних кріопротекторів на інтенсивність процесів
ПОЛ у мікросомах печінки щурів. Як кріопротектори використовували розчини гліцерину, 1,2-пропандіолу і ДМСО,
виготовлені на тріс-буфері в діапазоні концентрацій від 5 до 40 мас %. Зазначено, що показники спонтанної хемілюмінесценції,
амплітуди і світлосуми Н2О2 та Fe2+-індукованої хемілюмінесценції зростають при вмісті кріопротекторів у суспензії мікросом
вище 30 мас %.
Ключові слова: мікросоми печінки, кріопротектори, перекисне окислення ліпідів, вільнорадикальні процеси,
хемілюмінесценція.
The effect of freezing and low molecular cryoprotectants on the intensity of peroxidative processes in rat’s liver microsomes have
been studied using chemiluminescence (CL) method. As cryoprotectants (CP) we used solutions of glycerol (Gl), 1,2-propane diol
(1,2-PD) and DMSO, prepared on Tris-buffer within the concentration range from 5 to 40% (w/w). The values of spontaneous
chemiluminescence (SCL), amplitude, H2O2 light sum and Fe2+-induced CL were noted to augment when the cryoprotectant content in
microsome suspension was higher than 30% (w/w).
Key-words: liver microsomes, cryoprotectants, lipid peroxidation, free-radical processes, chemiluminescence.
UDC 547.42/43:547.569.2:577.336:576.311.332/336
Адрес для корреспонденции: Зинченко А.В., Институт проблем
криобиологии и криомедицины НАН Украины, ул. Переяславская,
23, г. Харьков, Украина 61015; тел.:+38 (057) 772-61-41, факс: +38
(057) 772-00-84, e-mail: alexazin@mail.ru
Address for correspondence: Zinchenko A.V., Institute for Problems
of Cryobiology&Cryomedicine of the Natl. Acad. Sci. of Ukraine, 23,
Pereyaslavskaya str.,Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 772 6141,
fax: +380 57 772 0084, e-mail: alexazin@mail.ru
Клеточные мембраны биологических объектов
являются наиболее повреждающимися структу-
рами под действием низких температур. Развитию
низкотемпературной деструкции мембран спо-
собствует свободнорадикальное перекисное
окисление липидов (ПОЛ). Гипоксия, действие
гиперконцентраций солей, нарушение структурной
интеграции мембраны, которые могут возникать
в процессе замораживания-оттаивания, способ-
ствуют развитию процессов ПОЛ в мембранных
структурах клетки [2]. Уровень ПОЛ является
одним из важнейших тестов на степень повреж-
дения биообъектов. Последствием изменения
состояния липидного бислоя клеточных мембран
может стать нарушение скорости липоперокси-
дации. При цепных реакциях пероксидации липидов
образуются токсичные продукты, влияющие на
активность ферментов, которые обеспечивают
оптимальное функционирование е–-транспортной
цепи гидроксилазной системы [9]. Процессы ПОЛ
Cell membranes of biological objects are the most
impaired structures under low temperature effect.
Free-radical lipid peroxidation (LPO) contributes to the
development of low temperature destruction in
membranes. Hypoxia, effect of salt hyperconcen-
trations, disorder in membrane structural integration,
which can occur within the freeze-thawing process,
contribute to the LPO process development in
membrane structures of cell [2]. LPO level is one of
the most important tests to determine the damage extent
in bioobjects. The disorder in lipid peroxidation rate
can be the consequence of a change in lipid bilayer
state of cell membranes. During lipid peroxidation chain
reactions the toxic products are formed. They affect
the activity of enzymes, which provide an optimal
functioning of e–-transport chain of hydroxyl system
[9]. The LPO processes are highly sensitive to the
presence of such substances of exogenous origin as
xenobiotics [7], cryoprotective substances [5] in
biological systems. As the examples of spleen and
51
весьма чувствительны к присутствию в биоло-
гической системе таких веществ экзогенного
происхождения, как ксенобиотики [7], крио-
защитные вещества [5]. Как было показано на
примере фрагментов тканей селезенки и печени в
присутствии ДМСО, глицерина, ПЭГ-400 и ПЭГ-1500
[3,8], степень влияния экзогенных веществ на
процессы ПОЛ зависит от концентрации криоза-
щитных веществ и от времени экспозиции био-
объектов в растворах криопротекторов. При этом
охлаждение-нагрев оказывают дополнительное
влияние на процессы липопероксидации. Экспе-
рименты, проводимые на таких сложных биоло-
гических системах, как ткани, позволяют устано-
вить общую картину влияния различных факторов
на процессы ПОЛ. Для понимания их механизмов
действия можно использовать модельные систе-
мы, в частности, микросомальные мембраны.
Цель данной работы – исследование влияния
глицерина, ДМСО, 1,2-ПД и низких температур на
характер перекисных процессов в микросомальных
мембранах печени крыс методом ХЛ.
Материалы и методы
В работе использовали крыс-самцов линии
Вистар массой 180-200 г. Эксперименты прове-
дены в соответствии с Общими принципами
экспериментов на животных, одобренными 1-м
Национальным конгрессом по биоэтике (Киев,
Украина, 2001) и согласованными с положениями
Европейской конвенции о защите позвоночных
животных, используемых для экспериментальных
и других научных целей (Страсбург, Франция, 1985).
Микросомальную фракцию получали методом
дифференциального ультрацентрифугирования [1].
Микросомы суспендировали в среде, содержащей
50 мМ трис-HCl (рН 7,2). Содержание белка в
суспензии, определяемое по методу Лоури в
модификации Миллера [11], составляло 20-40 мг/мл.
Конечная концентрация глицерина, ДМСО и 1,2-ПД
в микросомальной суспензии изменялась от 5 до
40 масс %. Образцы охлаждали до –196°С
погружением в жидкий азот с последующим
нагревом на водяной бане при 37°С. Сохранность
микросом оценивали по степени интенсификации
в них процессов ПОЛ.
В кювету, содержащую 1 мл 50 мМ трис-НСl,
добавляли 0,1 мл микросомальной суспензии и
50 мкл 3%-го раствора Н2О2 или 50 мкл раствора,
содержащего FeSO4. Конечная концентрация Fe2+
составляла 5 мМ. В суспензии микросомальной
фракции определяли интенсивность СХЛ, интег-
рально отражающей состояние свободнорадикаль-
ных процессов, и кинетические характеристики
liver’s tissue fragments in DMSO, glycerol, PEG-400
and PEG-1500 presence [3, 8] demonstrate, the extent
of exogenous substances effect on LPO processes
depends on the concentration of cryoprotective
substances and exposure time of bioobjects in CP
solutions. At the same time the cooling-heating causes
an additional effect on lipid peroxidation processes.
The experiments, performed in such complicated
biological systems as tissues, allow to elucidate the
general pattern of the effect of different factors on
LPO processes. For understanding their active me-
chanisms we can use the model systems, and the micro-
somal membranes, in particular.
This work was aimed to study the effect of glycerol,
DMSO, 1,2-PD and low temperatures on the character
of peroxidation processes in rat’s liver microsomal
membranes with CL method.
Materials and methods
In the work we used 180-200 g Wistar male rats.
The experiments were carried-out in accordance with
General Principles of Experiments in animals, adopted
by the !st National Congress on Bioethics (Kiev,
Ukraine, 2001) and coordinated with the Statement of
European Convention on Vertebrate Protection, Used
for Experimental and other Scientific Aims (Strasbourg,
France, 1985). Microsomal fraction was obtained using
the method of differential centrifugation [1].
Microsomes were suspended in the medium, containing
50 mM of Tris-HCl (pH 7.2). The protein content in a
suspension, determined by Lowry method in Miller’s
modification [11] made 20-40 mg/ml. Final concen-
tration of DMSO and 1,2-PD in microsomal suspension
changed from 5 to 40% (w/w). The samples were
cooled down to –196°C by immersing into liquid
nitrogen with following heating on water bath at 37°C.
Microsome integrity was evaluated by the intensi-
fication degree of LPO processes in them.
We added 0.1 ml of microsomal suspension and
50 µl of FeSO4-contained solution into the flask with
1 ml of 50 mM Tris-HCl. The final concentration of
Fe2+ made 5 mM. In suspension of microsomal fraction
we determined the SCL intensity, integrally reflecting
the state of free-radical processes and kinetic charac-
teristics (flash amplitude and light sum) of Fe2+ and
H2O2- induced CL, by which we judged about the
intensity of LPO processes and content of lipid
hydroperoxides, antiradical and antioxidant activity [6].
The investigations were carried-out with chemilumino-
meter AK-01 [10]. All chemiluminescent indices were
calculated in pulse/sec×mg of protein.
The data obtained were processed with methods
of variation statistics by applying parametric and non-
parametric criteria [4].
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 15, 2005, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 15, 2005, №1
52
(амплитуда вспышки и светосумма) ХЛ, индуци-
рованной Fe2+ и Н2О2, по которым судили об
интенсивности процессов липопероксидации и
содержании гидроперекисей липидов, антира-
дикальной и антиоксидантной активности [6].
Исследования проводили на хемилюминометре
АК-01 [10]. Все хемилюминесцентные показатели
пересчитывали в имп/с×мг белка.
Полученные данные обрабатывали методами
вариационной статистики с применением парамет-
рических и непараметрических критериев [4].
Результаты и обсуждение
На рис. 1 представлены данные об изменении
СХЛ микросомальной суспензии до и после
замораживания в присутствии КП в концентрациях
5-40 масс %. Полученные результаты свидетель-
ствуют о том, что добавление от 5 до 40 масс %
глицерина, 1,2-ПД и ДМСО в микросомальную
суспензию практически не влияет на интен-
сивность СХЛ (отличия недостоверны).
Охлаждение суспензий микросом до –196°C и
последующий их нагрев до 37°C приводят к
незначительному увеличению интенсивности СХЛ.
Достоверное увеличение СХЛ микросомальной
фракции наблюдается в присутствии КП, начиная
от 30 масс % после охлаждения-нагрева, что
свидетельствует о том, что КП в этих концен-
трациях вызывают усиление процессов ПОЛ,
вероятно, в результате дестабилизирующего
действия на микросомальные мембраны. Следует
отметить, что этот эффект более выражен при
использовании в качестве криопротектора ДМСО.
Аналогичное влияние ДМСО наблюдалось
также и на кинетических параметрах ХЛ, инду-
цированной Fe2+ (рис. 2). Известно, что амплитуда
вспышки Fe2+-индуцированной ХЛ пропорциональна
количеству гидроперекисей в биообъекте. Замора-
живание микросомальных мембран не приводит к
значительному увеличению интенсивности свече-
ния (рис.2, a). Достоверные отличия данного
показателя наблюдаются в микросомальной
фракции в присутствии ДМСО в диапазоне
концентраций от 30 до 40 масс %, что говорит о
возрастании количества гидроперекисей в микро-
сомальной суспензии. В присутствии 1,2-ПД и
глицерина в концентрациях 5 и 30 масс % после
низкотемпературного воздействия отмечается
снижение показателя амплитуды Fe2+-индуцируе-
мой ХЛ, что указывает на снижение количества
гидроперекисей в суспензии микросом.
Показатель светосуммы Fe2+-индуцируемой
ХЛ микросом, подвергавшихся воздействию
низких температур, возрастает в 2 раза по срав-
нению с контролем, что свидетельствует о выра-
женном уменьшении устойчивости микросо-
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40
Рис.1. Зависимость СХЛ микросом от концентрации КП
до и после замораживания. – микросомы + 1,2-ПД;
__– микросомы + 1,2-ПД (замороженные-оттаянные);
▲ – микросомы + ДМСО; – микросомы+ ДМСО
(замороженные-оттаянные); – микросомы + Гл; –
микросомы + Гл (замороженные-оттаянные).
Fig. 1. Dependency of microsomes SCL on CP concentration
before and after freezing. – microsome + 1,2-PD; __–
microsome + 1,2 PD (frozen-thawed); ▲ – microsome +
DMSO; – microsome + DMSO (frozen-thawed); –
microsome + Gl; – microsome + Gl (frozen-thawed).
Results and discussion
The Fig.1 presents the data about a change in SCL
of microsomal suspension before and after freezing at
CP presence under 5-40% (w/w) concentrations. The
obtained results testify to the fact, that the addition of
5-40% (w/w) of glycerol, 1,2-PD and DMSO into a
microsomal suspension does not practically affect the
SCL intensity (differences are not statistically
significant).
The cooling of microsome suspensions down to
–196°C and their following heating up to 37°C result
in a slight increase in SCL intensity. A statistically
significant augmentation of microsomal fraction SСL
is observed at the presence of CP, starting from 30%
(w/w) after cooling-heating, that testifies to the fact,
that CP under these concentrations cause the
strengthening of LPO processes, probably, as a result
of a destabilising effect on microsomal membranes. It
should be noted, that this effect is more manifested
when using DMSO as a cryoprotectant.
The same DMSO effect was also observed on
kinetic parameters of Fe2+-induced CL (Fig. 2). The
flash amplitude of Fe2+-induced CL is known to be
proportional to the number of hydroperoxides in a
bioobject. The freezing of microsomal membranes does
not result in a considerable increase of glow intensity
(Fig. 2, a). Statistically significant differences of this
index are observed in microsomal fraction at DMSO
Концентрация, масс % Concentration, %(w/w)
П
ок
аз
ат
ел
ь
СХ
Л,
и
м
п/
с×
м
г
бе
лк
а
SC
L
in
de
x,
p
ul
se
/s
ec
×m
g
of
p
ro
te
in
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 15, 2005, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 15, 2005, №1
a a
53
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40
0
5
10
15
20
0 10 20 30 40
Рис. 2. Зависимость амплитуды вспышки (а) и светосуммы (б) Fe2+-индуцируемой ХЛ микросом от концентрации
КП до и после замораживания. – микросомы+1,2-ПД; __– микросомы + 1,2-ПД (замороженные-оттаянные); ▲ –
микросомы + ДМСО; – микросомы + ДМСО (замороженные-оттаянные); – микросомы + Гл; –микросомы + Гл
(замороженные-оттаянные).
Fig. 2. Dependency of flash amplitude (a) and of light-sum (b) of Fe2+-induced CL of microsomes on CP concentration
before and after freezing. – microsome + 1,2-PD; __– microsome +1,2 PD (frozen); ▲ – microsome+ DMSO; –
microsome + DMSO (frozen); – microsome + Gl; – microsome + Gl (frozen).
мальных мембран к перекисному окислению
вследствие ускорения процессов липопероксидации
и параллельного замедления окисления продуктов
ПОЛ. Глицерин в концентрациях 5 и 10 масс % в
суспензиях микросом, подвергнутых низко-
температурному воздействию, проявляет свойства
антиоксиданта, на что указывает падение свето-
суммы Fe2+-индуцируемой ХЛ (рис.2, б). Присут-
ствие в растворе микросом ДМСО и глицерина в
конечных концентрациях 40 масс % вызывает
увеличение показателя светосуммы. ДМСО в
концентрациях 30-40 масс % – значительный рост
данного показателя после низкотемпературного
воздействия на систему микросомы+ДМСО. Из
этого следует, что эффект низкотемпературного
воздействия и высоких концентраций ДМСО
суммируется.
Об активности системы антиоксидантной
защиты судили по амплитуде вспышки и свето-
сумме свечения, индуцируемой Н2О2, что интег-
рально отражает количество антиоксидантов в
суспензии микросом. Для микросом печени крыс
в растворах в присутствии глицерина, 1,2-ПД и
ДМСО в концентрациях 5-40 масс % наблюдается
монотонный рост показателей амплитуды вспыш-
ки. В данном случае можно говорить об изменении
интенсивности свободнорадикальных процессов,
ПОЛ и антирадикальной активности в микросомах
печени крыс. Под действием низких температур
происходит рост показателя амплитуды в суспен-
зиях микросом почти в 2 раза, в то время как в
presence within the concentration range from 30 to
40% (w/w), that testifies to the augmentation of
hydroperoxide number in microsomal suspension. At
the presence of 1,2-PD and glycerol under 5 and 30%
(w/w) concentrations after low temperature effect
there is observed a decrease in amplitude index of Fe2+-
induced CL, that indicates to the reduction of
hydroperoxide number in microsome suspension.
The light-sum index of Fe2+-induced CL of
microsomes, underwent the effect of low temperatures,
increases twice in comparison with the control, that
testifies to a manifested decrease in microsomal
membrane resistance to peroxidation due to the
acceleration of lipid peroxidation processes and a
parallel slowing down of LPO product oxidation.
Glycerol under 5 and 10% (w/w) concentrations in
microsome suspensions, subjected to low temperature
effect, manifests the properties of antioxidant, that is
testified by a sharp decrease of light-sum index
(Fig. 2, b). The presence in the solution of DMSO and
glycerol microsomes in 40% (w/w) final concentrations
causes an increase in light-sum index, that of DMSO
under 30-40% (w/w) concentrations does a consi-
derable growth of this index after low temperature
effect on microsomes +DMSO system. Following that
the effect of low temperatures and that of high
concentrations of DMSO is summarised.
About the activity of antioxidant protection system
we judged upon the flash amplitude and H2O2-induced
light sum of glow, that integrally reflects the number
of antioxidants in microsome suspension. For rat’s liver
Концентрация, масс % Concentration, % (w/w) Концентрация, масс % Concentration, % (w/w)
А
м
пл
ит
уд
а
вс
пы
ш
ки
,
им
п/
с×
м
г
бе
лк
а
Fl
as
h
am
pl
itu
de
, p
ul
se
/s
ec
×m
g
of
p
ro
te
in
П
ок
аз
ат
ел
ь
св
ет
ос
ум
м
ы
,
им
п/
с×
м
г
бе
лк
а
Li
gh
t s
um
in
de
x,
p
ul
se
/s
ec
×m
g
of
p
ro
te
in
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 15, 2005, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 15, 2005, №1
б b
a a б b
54
0
20
40
60
80
100
120
140
0 10 20 30 40
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40
присутствии КП изменения этого показателя носят
более сложный характер (рис.3, a). Начиная с
концентрации 30 масс % для 1,2-ПД, глицерина и
ДМСО, отмечается рост амплитуды Н2О2-индуци-
рованной ХЛ, что может быть вызвано как
нарушениями структуры мембраны, так и потерей
антиоксидантов, встроенных в мембрану.
На рис. 3, б представлена зависимость свето-
суммы Н2О2-индуцированной ХЛ микросом от
концентрации КП до и после замораживания.
Видно, что показатель светосуммы после замора-
живания суспензий микросом увеличивается
незначительно. В зависимости от термической
обработки и вида криопротектора в диапазоне
концентраций от 0 до 20-30 масс % заметна
тенденция к снижению показателя светосуммы
Н2О2-индуцированной ХЛ в суспензиях микросом.
При содержании КП, начиная с 30 масс % и выше,
в суспензии микросом, подвергнутых низкотемпе-
ратурному воздействию, увеличивается показа-
тель светосуммы Н2О2-индуцированной ХЛ. Это
указывает на то, что при концентрации не выше
20-30 масс %, вероятно, наблюдается стабилизация
микросомальных мембран, в то время как
повышение концентрации КП приводит к умень-
шению устойчивости к перекисному окислению
микросомальных мембран, что может быть
обусловлено нарушением их структуры.
Выводы
1. Низкотемпературное воздействие приводит
к некоторому уменьшению устойчивости микро-
microsomes in solutions at the presence of 1,2-PD and
DMSO under 5-40% (w/w) concentrations a mono-
tonous growth of flash amplitude indices is observed.
In this case we can speak about the change in the
intensity of free radical processes, LPO and antiradical
activity in rat’s liver microsomes. Under low
temperature effect nearly double growth of amplitude
index in microsome suspensions occurs, meanwhile at
CP presence the changes in this index are of more
complicated character (Fig. 3, a). Starting from 30%
(w/w) concentration for 1,2-PD, glycerol and DMSO
a growth in amplitude of H2O2-induced CL is noted,
that can be caused by both disorders in membrane
structure and loss of antioxidants, built into membrane.
The Fig. 3, b presents the dependency of light sum
of H2O2-induced CL of microsomes on CP concentra-
tion before and after freezing. The light sum index after
microsome suspension freezing is seen as slightly
increased. Depending on heat treatment and a kind of
CP within the concentration range from 0 to 20-30%
(w/w) the tendency to a decrease in light sum index of
H2O2-induced CL in microsome suspensions is marked.
Under CP content, starting from 30% (w/w) and higher
in microsome suspension, underwent the low
temperature effect, there is an increase in light sum
index of H2O2-induced CL. This indicates to the fact,
that under concentration not higher than 20-30% (w/w)
the stabilisation of microsomal membranes is probably
observed, meanwhile an increase in CP concentration
results in a decrease of resistance to lipid peroxidation
of microsomal membranes, that can be stipulated by
the disorder in their structure.
Рис. 3. Зависимость амплитуды вспышки (а) и светосуммы (б) H2O2-индуцируемой ХЛ микросом от концентрации
КП до и после замораживания. – микросомы + 1,2-ПД; __– микросомы + 1,2-ПД (замороженные-оттаянные);
▲ – микросомы + ДМСО; – микросомы + ДМСО (замороженные-оттаянные); – микросомы + Гл; – микросомы
+ Гл (замороженные-оттаянные).
Fig. 3. Dependency of flash amplitude (a) and of light-sum (b) of H2O2-induced CL of microsomes on CP concentration
before and after freezing. – microsome + 1,2-PD; __– microsome +1,2 PD (frozen-thawed); ▲ – microsome+DMSO;
– microsome + DMSO (frozen-thawed); – microsome + Gl; – microsome + Gl (frozen-thawed).
Концентрация, масс % Concentration, %(w/w) Концентрация, масс % Concentration, %(w/w)
А
м
пл
ит
уд
а
вс
пы
ш
ки
,
им
п/
с×
м
г
бе
лк
а
Fl
as
h
am
pl
itu
de
, p
ul
se
/s
ec
×m
g
of
p
ro
te
in
П
ок
аз
ат
ел
ь
св
ет
ос
ум
м
ы
,
им
п/
с×
м
г
бе
лк
а
Li
gh
t s
um
in
de
x,
p
ul
se
/s
ec
×m
g
of
p
ro
te
in
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 15, 2005, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 15, 2005, №1
55
сомальных мембран к перекисному окислению
вследствие ускорения процессов липопероксидации
и параллельного замедления окисления продуктов
ПОЛ.
2. Глицерин в концентрациях 5 и 10 масс % в
суспензиях микросом, подвергнутых низкотем-
пературному воздействию, проявляет свойства
антиоксиданта, о чем свидетельствует падение
показателя светосуммы Fe2+-индуцируемой ХЛ.
3. Присутствие ДМСО, 1,2-ПД, глицерина в
концентрациях 30-40 масс % приводит к умень-
шению устойчивости к перекисному окислению
микросомальных мембран, что может быть обус-
ловлено нарушением их структуры.
4. По дестабилизирующему действию на
микросомальные мембраны КП можно распо-
ложить в ряд ДМСО>1.2-ПД>Гл.
Conclusions
1. Low temperature effect results in some reduction
of microsomal membrane resistance to lipid peroxi-
dation due to its process’ acceleration of lipid peroxi-
dation processes and a parallel slowing down of oxida-
tion of LPO products.
2. Glycerol under 5 and 10% (w/w) concentrations
in microsome suspensions, subjected to low tempe-
rature effect manifests the properties of antioxidant,
that is confirmed by the fall of light sum of Fe2+-induced
CL.
3. The presence of DMSO, 1,2-PD and glycerol
under 30-40% (w/w) concentrations results in a
reduction of resistance to lipid peroxidation of micro-
somal membranes, that can be stipulated by the disorder
in their structure.
4. According to a destabilising effect on microsomal
membrane we can dispose CP in the following line:
DMSO>1,2-PD>Gl.
Литература
Арчаков А.И. Микросомальное окисление.– М.: “Наука”,
1975.– 327 с.
Белоус А.М. Проблемы криобиохимии мембранных
структур // Пробл. криобиологии.– 1997.– №1-2.- С. 19-23.
Гальченко С.Е., Мамонтова А.В., Сандомирский Б.П.
Влияние режимов кроиоконсервирования фрагментов
селезенки свиньи на интенсивность перекисных
процессов // Пробл. криобиологии.– 1998.– №1.– С. 58-61.
Гланц С. Медико-биологическая статистика / Пер. с англ.
Ю.А.Данилова.– М.: Практика, 1998.– 459 с.
Гордиенко А.Д., Кудокоцева Е.В. Изучение функциональ-
ного состояния митохондрий в клеточных суспензиях,
экспонированных в растворе криопротектора // Криобио-
логия и криомедицина.– 1980.– Вып. 7.– С. 32-34.
Журавлев А.И. Спонтанная биохемилюминесценция
животных тканей // Биохемилюминесценция.– М., 1983.–
С. 3-30.
Зенков Н.К., Меншикова Е.Б. Активированные кислород-
ные метаболиты в биологических системах // Успехи
современной биологии.– 1993.– №3.– С. 286-296.
Сандомирский Б.П., Гальченко С.Е., Тыныныка Л.Н.
Сохранность фрагментов печени половозрелых свиней
и новорожденных поросят при различных условиях
криоконсервирования // Пробл. криобиологии.– 2003.–
№4.– С. 77-84.
Свободные радикалы в живых системах / Ю.А. Влади-
миров, О.А.Азизова, А.И.Деев и др. // Итоги науки и
техники. Сер. Биофизика.– 1991.– Т. 29.– С. 78-83.
Пат.52464А UA, МПК7 G01N21/76. Пристрій для хемілюмі-
несцентних досліджень / Ф.А. Колодуб, В.М. Абашин(UA);
Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я.Дани-
левського АМН України (UA).– №2002064693; Заявлено
07.06.2002; Опубл.16.12.2002, Бюл.№12.-С.3.
Miller G.L. Protein determination for large numbers of samples //
Analyt. Chem.– 1959.– Vol. 31, N5.– P. 964-966.
Поступила 23.11.2004
References
Archakov A.I. Microsomal oxidation.– Moscow: Nauka, 1975.–
327 p.
Belous A.M. Problems of cryobiochemistry of membrane
structures // Problems of Cryobiology.– 1997.– N1-2.– P. 19-23.
Galchenko S.E., Mamontova A.V., Sandomirsky B.P. Effect
of cryopreservation regimens of pig’s spleen fragments on
the intensity of peroxide processes // Problems of
Cryobiology.– 1998.– N1.– P. 58-61.
Glants S. Medical and biological statistics / Trans. from
English by Yu.A. Danilov.– Moscow: Praktika, 1998.– 459 p.
Gordienko A.D., Kudokotseva E.V. Study of functional state
of mitochondria in cell suspensions, exposed in cryo-
protectant solution // Kriobiologiya i kriomeditsina.– 1980.–
Issue 7.– P. 32-34.
Zhuravlev A.I. Spontaneous biochemiluminescence of animal
tissue // Biochemiluminescence.– Moscow, 1983.– P. 3-30.
Zenkov N.K., Menshikova E.B. Activated oxygen metabolites
in biological systems // Uspekhi sovremennoy biologii.– 1993.–
N3.– P. 286-296.
Sandomirsky B.P., Galchenko S.E., Tynynyka L.N. Integrity
of adult pig and newborn piglets liver fragments under
different cryopreservation conditions // Problems of
Cryobiology.– 2003.– N4.– P. 77-84.
Free radicals in l iving systems / Yu.A. Vladimirov,
O.A. Azizova, A.I. Deyev et al. // Itogi nauki i tekhniki. Section
of Biophysics.– 1991.– Vol. 29.– P. 78-83.
Patent 52464A UA, IPC7 G01N21/76. Device for chemilumi-
nescent research / F.A. Kolodub, V.M. Abashin (UA);
V.Ya. Danilevsky Institute for Problems of Endocrine Pathology
of Academy of Medical Sciences of Ukraine (UA).–
N2002064693; Applied 07.06.2002; Issued 16.12.2002, Bull.
N12.– P. 3.
Miller G.L. Protein determination for large numbers of samples //
Analyt. Chem.– 1959.– Vol. 31, N5.– P. 964-966.
Accepted in 23.11.2004
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 15, 2005, №1
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 15, 2005, №1
|