Влияние антиоксидантов на выживаемость дрожжевых клеток при действии рентгеновского облучения

Дрожжи Saccharomyces – один из наиболее изученных видов для исследований клеток эукариотов. Влияние ионизирующего излучения на живые организмы исследуется в радиобиологии, основной задачей которой является выявление закономерностей биологической реакции организма на радиацию. Это поможет разработать методы контроля радиационных реакций и средства защиты от радиации. В радиобиологии есть нерешённые проблемы, одной из которых является радиочувствительность. Для изучения радиационной чувствительности использован штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae T-985, а также рутин – биологически активное вещество, флавоноид, обладающий антиоксидантными и другими полезными свойствами.
Методы. Спектрофотометрический метод основан на использовании свободного стабильного радика-ла 2,2-дифенил-1-пикрилгидрозила (ДФПГ). После окончания культивирования из колб отобрали аликвоты дрожжевой взвеси и перенесли их в стеклянные объемом 1 мл для последующего облучения на рентгенов-ской установке Model- КАЛАН 4 в ИМСЭН-ИФХ РХТУ им. Д.И. Менделеева при мощности поглощенной дозы 3 Гр/с по дозиметру Фрикке [10, 11]. Для обнаружения последствий ионизирующего излучения и срав-нения получившихся результатов с контрольным образцом использовалось измерение оптической плотно-сти и метод микроскопии.
Результаты. Рутин может оказывать защитное действие на клетки дрожжей после рентгеновского облучения. В исследованиях было показано, что рутин способен уменьшать оксидативный стресс и по-вреждение ДНК, вызванные облучением. Это может быть связано с его способностью нейтрализовать свободные радикалы и восстанавливать повреждённые молекулы. Сравнивая между собой результаты систем 0,05мМ рутина и системы рутина и пероксида водорода, можно отметить, что активная форма кислорода негативно влияет на выживаемость дрожжевых клеток. ионол благоприятно воздействует на выживаемость и репарационные процессы в дрожжевых клетках. А добавление пероксида водорода суще-ственно уменьшает выживаемость клеток сразу после облучения, но способствует протеканию репара-ционных процессов. В результате экспериментов добавление Рутина с концентрацией 5·10-4 моль/л потен-циально увеличивает количество жизнеспособных клеток, способных к формированию колоний чем добав-ление рутина с концентрацией 5·10-5 моль/л. КОЕ вида S. cerevisiae с добавлением рутина при различной концентрацией уменьшается много раз по отношению контроля через 3 суток при дозе 400 Гр и 800 Гр рентгеновского облучения.
Выводы. -При увеличении дозы облучения концентрация рутина уменьшается, что говорит о его рас-ходовании. Определён радиационный химический выход расходования рутина: G (0-400)=0,04 молекул/100 эВ; G(400-2000)=0,10 молекул/100 эВ.
- Определён эффект ингибирования в реакции с ДФПГ растворов рутина без облучения и через сутки после облучения. Численные значения находятся в диапазоне от 67% до 86%,что более 50%,а это значит ,что рутин обладает высокими антирадикальными свойствами после облучения.
- Процент мёртвых клеток в суспензии при добавлении рутина меньше, по сравнению с процентом мёртвых леток в суспензии без добавления рутина при одинаковых поглощённых дозах.
- В пробирках с добавлением рутина различных концентраций, получивших дозу 800 Гр, через сутки по-сле облучения наблюдается значительное уменьшение процента мёртвых клеток в сравнении с теми же данными, полученными без добавления рутина. Что можно интерпретировать как протекание активных репарационных процессов.
- При добавлении рутина с концентрацией 5·10-4 моль/л процент мёртвых клеток меньше, чем при до-бавлении рутина с концентрацией 5·10-5 моль/л.