Анотація до роботи:

Онещук Н.В. Роль аскорбату та ніацину в регуляції функціонально-метаболічних порушень мітохондрій опромінених проростків гібридів кукурудзи. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія – Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню механізмів регуляції функціонально-метаболічних порушень мітохондрій проростків гібридів кукурудзи уражених іонізуючою радіацією за допомогою аскорбату та ніацину. Встановлено, що при рентгенівському опроміненні проростків гібридів кукурудзи (Zea mays L.) дозами 0,129 і 1,29 Клкг^-1 порушується дихання і фосфорилування, підвищується сукцинатдегідрогеназна активність мітохондрій. Аскорбат і ніацин в досліджуваних концентраціях активують ступінь спряження окиснення і фосфорилування про що свідчить достовірне збільшення дихального контролю і коефіцієнта фосфорилування АДФ. В даних умовах досліду відбувалось пригнічення закиснення середовища інкубації мітохондрій. Зниження продукування Н⁺ мітохондріями корелювало з їх скороченням, поглинанням кисню і зменшенням Н⁺-АТФ-азної активності. Виявлено також, що досліджувані вітамінні сполуки викликали зниження вмісту пероксиду водню, молекулярних продуктів окиснення білків та ліпідів і зростання редокс-активності мітохондрій. Отримані експериментальні дані свідчать про зміну рівня і перерозподілу продуктів метаболізму аскорбату в проростках кукурудзи залежно від дози опромінення. Ніацин в поєднанні з аскорбатом виявляє позитивний вплив на співвідношення аскорбату, дегідроаскорбату і дикетогулонової кислоти в мітохондріях опромінених проростків.

У роботі вперше здійснено комплексне дослідження функціонального стану мітохондрій опромінених проростків гібридів кукурудзи і впливу ефективних антиоксидантів за корекції викликаних радіацією змін.

В результаті вирішення наукової проблеми зроблено наступні теоретичні та прикладні висновки:

1. Іонізуюча радіація в дозах 0,129 та 1,29 Клкг^-1 індукує порушення активності дихального ланцюга мітохондрій опромінених проростків кукурудзи шляхом збільшення поглинання кисню в активному метаболічному стані 3 і контрольованому стані 4 й зниження дихального контролю та коефіцієнта фосфорилування (АДФ:О). В даних умовах досліду аскорбат і ніацин посилюють показники спряженості дихання та окиснювального фосфорилування.

2. Реакція енергетичного метаболізму мітохондрій на дію іонізуючої радіації досліджуваних доз відзначається зростанням сукцинатдегідрогеназної активності. Максимальна активація ензиму зареєстрована при дозі опромінення 1,29 Клкг^-1. Аскорбат і ніацин викликають зниження активності сукцинатдегідрогенази, тоді як уявна константа Міхаеліса К_м не зазнає суттєвих змін, що свідчить про незмінність спорідненості ферменту до субстрату в даних умовах експерименту.

3. Встановлено, що коригуюча дія аскорбату й ніацину на функціонально-метаболічні порушення мітохондрій уражених іонізуючою радіацією в дозах 0,129 і 1,29 Клкг^-1 визначається зниженням вмісту іонів водню позамітохондріального середовища, нормалізацією активності протонної АТФ-ази, редокс-стану та амплітуди набухання мітохондрій.

4. Обробка насіння кукурудзи аскорбатом і ніацином та їх спільна дія викликають зменшення вмісту в мітохондріях проростків дієнових кон’югатів, ТБК-активних продуктів, пероксиду водню та зниження рівня окиснювальної модифікації білків індукованих рентгенівським опроміненням в дозах 0,129 і 1,29 Клкг^-1.

5. Опромінення проростків кукурудзи дозою 0,129 Клкг^-1 викликає підвищення активності каталази, аскорбатпероксидази і пероксидази в мітохондріях. При дозі опромінення 1,29 Клкг^-1 активність вказаних антиоксидантних ферментів істотно знижується. За дії аскорбату і ніацину спостерігається активація активності каталази, аскорбатпероксидази та пероксидази в мітохондріях проростків, уражених іонізуючою радіацією.

6. Тотальне рентгенівське опромінення проростків кукурудзи дозою 0,129 Клкг^-1 викликає зростання вмісту аскорбату та відновленого глутатіону в мітохондріях. Висока доза опромінення (1,29 Клкг^-1) призводить до вірогідного зниження їх рівня в цих компартментах клітини. Доведено, що аскорбат і ніацин підвищують вміст аскорбату і відновленого глутатіону, знижують співвідношення дегідроаскорбат/аскорбат в мітохондріях опромінених проростків кукурудзи, що є доказом нормалізації в них окиснювальних процесів.

Публікації автора:

1. Марченко М.М., Онещук Н.В., Свербивус Я.А. Регуляторна дія аскорбату та ніацину на активність дихального ланцюга мітохондрій проростків кукурудзи за радіаційного впливу // Физиология и биохимия культ. растений – 2004. – Т. 36, № 2 . – С. 161 – 166. (Здобувач визначила поглинання кисню мітохондріями, активність СДГ, провела статистичну обробку, підготувала статтю до друку).

2. Свербивус Я.А., Онещук Н.В. Зміни вмісту аскорбінової кислоти та її форм в паростках кукурудзи за умов рентгенівського опромінення і дії вітамінів С і РР // Науковий вісник Чернівецького університету: Збірник наукових праць. Вип. 126: Біологія. – Чернівці: Рута, 2001. – С. 149 – 155. (Здобувач визначила вміст аскорбінової кислоти в проростках кукурудзи, провела статистичну обробку, підготувала статтю до друку).

3. Онещук Н.В., Свербивус Я.А. Вплив аскорбату в поєднанні з ніацином на перекисне окислення ліпідів і антиоксидантну систему захисту мітохондрій паростків кукурудзи за умов рентгенівського опромінення // Науковий вісник Чернівецького університету: Збірник наукових праць. Вип. 169: Біологія. – Чернівці: Рута, 2003. – С.15 – 23. (Здобувач визначила вміст продуктів ПОЛ та активність основних ензимів антиоксидантної системи захисту, провела статистичну обробку, підготувала статтю до друку).

4. Онещук Н.В., Свербивус Я.А. Порушення функціонального стану мітохондрій уражених іонізуючою радіацією і корекція його за допомогою антиоксидантів // Науковий вісник Чернівецького університету: Збірник наукових праць. Вип. 193: Біологія. – Чернівці: Рута, 2004. – С. 29 – 38. (Здобувач визначила набухання мітохондрій, вміст Н⁺ в середовищі інкубації, активність Н⁺-АТФ-ази, статистично опрацювала результати, підготувала статтю до друку).

5. Онещук Н.В., Свербивус Я.А. Антиоксидантна дія аскорбату і ніацину на редокс-стан мітохондрій рослинних клітин, уражених іонізуючою радіацією // Науковий вісник Чернівецького університету: Збірник наукових праць. Вип. 223: Біологія. – Чернівці: Рута, 2004. – C. 89 – 95. (Здобувач визначила редокс-стан мітохондрій, вміст пероксиду водню, виконала статистичне опрацювання результатів, підготувала статтю до друку).

6. Свербивус Я.А., Онещук Н.В. Вплив вітамінів групи В на окисно-відновні системи опромінених паростків кукурудзи // Матеріали VII Українського біохімічного з^’їзду. Ч. 2. – Київ, 1997. – С. 101 – 102. (Здобувач самостійно зробила експериментальну частину, провела статистичну обробку цих матеріалів, підготувала тези до друку).

7. Онещук Н.В., Свербивус Я.А. Регулюючий вплив аскорбату і ніацину на швидкість окислювального фосфорилювання і АТФ-азну активність мітохондрій за умов променевого ураження // Український біохімічний журнал. – Чернівці, 2002. – Т. 74, № 4б (додаток 2). – С. 232. (Здобувач провела експеримент та статистичну обробку результатів, підготувала тези до друку).

8. Марченко М.М., Онещук Н.В., Свербивус Я.А. Модифікація впливу інкорпорованого радіонукліду на вміст аскорбінової кислоти в паростках кукурудзи // Матеріали ІІ міжнародної наукової конференції: „Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки” – Чернівці: Золоті литаври, 2003. – С. 106 – 109. (Здобувач самостійно здійснила аналіз, провела статистичну обробку, зробила частину експериментальної роботи та підготувала матеріал до друку).

9. Онещук Н.В., Свербивус Я.А. Регуляція вмісту аскорбінової кислоти в мітохондріях опромінених проростків рослин за допомогою антиоксидантів // Матеріали VІІ Міжнародної науково-теоретичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених „Екологія. Людина. Суспільство”. – Київ, 2004. – С. 51. (Здобувач визначила вміст аскорбінової кислоти в мітохондріях, підготувала матеріал до друку, сформулювала основні положення та висновки).

10. Свербивус Я.А., Онещук Н.В. Вплив аскорбату і ніацину на ферментативну активність деяких оксидоредуктаз мітохондрій рослинних клітин уражених іонізуючою радіацією // Матеріали VIII Міжнародної науково-практичної конференції „Наука і освіта-2005”. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2005. – Т. 10. Біологія. – С. 82. (Здобувач самостійно зробила експериментальну роботу по вивченню впливу аскорбату і ніацину на активність деяких оксидоредуктаз мітохондрій, підготувала тези до друку)