OPTICAL PROPERTIES OF RAT SERUM AFTER INTRAGASTRIC ADMINISTRATION OF MELANIN: DOI 10.17721/1728_2748.2020.83.6-10

V.  MARTYNIUK; T.  BEREGOVA; Yu.  TSEYSLYER; L.  STEPANOVA; T.  KONDRATIUK

Автор(и)

В. МАРТИНЮК Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Т. БЕРЕГОВА Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Ю. ЦЕЙСЛЕР Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Л. СТЕПАНОВА Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Т. КОНДРАТЮК Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Ключові слова:

меланін, сироватка крові, білки сироватки, вода

Анотація

Попередні дослідження біологічної активності меланіну, продуцентами якого є антарктичні чорні дріжджоподібні гриби Pseudonadsoniela brunnea, показали, що меланін виявляє антиоксидантну, стрес-адаптогенну, дерматотропну, ранозагоювальну та антибактеріальну дію. Однак первинні фізико-хімічні механізми системної дії меланіну залишаються недостатньо дослідженими. У зв'язку із цим метою дослідження було з'ясування ефектів інтрагастрального введення меланіну на оптичні властивості білкової компоненти і водної фази сироватки крові щурів. У дослідах використовували білих нелінійних статевозрілих щурів-самців із масою 180–200 г. Застосовували інтрагастральний шлях уведення препарату меланіну катетером м'яким шлунковим у дозі 3 мг/кг (10-кратна терапевтична). Щурам контрольної групи таким саме чином уводили дистильовану воду. За 1 год тварин умертвляли методом цервікальної дислокації та отримували сироватку крові, яку використовували для подальших досліджень. Реєстрацію спектрів поглинання зразків сироватки крові проводили на спектрофотометрі "Shimadzu Biospec-mini" в діапазоні 190–1100 нм. Аналіз спектрів поглинання сироватки крові у широкому діапазоні від УФ до ближнього ІЧ свідчить про те, що за годину після підшкірного введення щурам меланіну в дозі 3 мг/кг оптичні властивості білків у крові не змінюються, однак достовірно змінюються властивості водної фази крові в бік зменшення кількості водневих зв'язків. Автори припустили, що поява речовин, які руйнують мережу водневих зв'язків у крові, є однією із причин таких змін. Зміни властивостей води як розчинника і структуроутворюючого фактора можуть мати подальші системні наслідки через зміни гідратації біологічних полімерів і низькомолекулярних метаболітів, їхньої розчинності та міжмолекулярних взаємодій, проникності клітинних мембран, молекулярної динаміки та функціональної активності біомакромолекули тощо.

Посилання

1. Solano Melanins F. Skin Pigments, Much More-Types, Structural Models, Biological Functions and Formation Routes. New Journal of Science. 2014:28. doi: http://dx.doi.org/10.1155/2014/498276

2. Castelvecchi D. Dark Power: Pigment seems to put radiation to good use. Science News. 2007. 171 (21): 325. doi: 10.1002/scin.2007.5591712106

3. Falalyeyeva T.M. The influenceof melanin isolated from Antarctic yeasts on cortisolblood level of rats in conditions of stress action / Ukr. Antarctic J. – 2009. – 8. – P. 391-394.

4. Taburets O.V. The Effect of "Melanin-Gel" on the Wound Healing / Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences (RJPBCS). – 2016. – 7 (3). – Р. 2031-2038.

5. Dranitsina A.S. Tgfb1, Ptgs2 Genes Expression During Dynamics of Wound Healing and with the Treatment of Melanin / Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences (RJPBCS). – 2017 – 8 (1). – Р. 2014-2023.

6. Kondratiuk T. Microorganisms, perspective for biotechnology, medicine, environmenal technologies, in the collection of microscopic fungi ESC "Institute of biology and medicine", Taras Shevchenko national university of Kyiv / Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Series: Biology. – 2017. – 73. – P. 22-30.

7. Kondratyuk T., Akulenko T., Torgalo E., Beregova T., Ostapchenko L. Dependence of biomass accumulation by melanin produsor Pseudonadsoniellabrunnea (Meripilaceae, Agaricomycotina) on the cultural media content. Visnykof Taras Shevchenko National University of Kyiv: Biology. 2019.1 (77):83-86.

8. Kondratyuk T., Akulenko T., Torgalo E., Beregova T., Vereshaka L. Synthesis of melanin by black yeast Psedonadsoniella brunnea: dependence on the amount of L-tyrosine in the culture medium. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv: The Problem of Regulation of Physiological Functions. 2019. 1(26): 41-46.

9. Kondratyuk T., Akulenko T., Torgalo E., Beregova T., Vereshaka L. Dependence of melanin synthesis by black yeast Psedonadsoniella brunnea on the amount of carbon source in the culture medium. Science Rise: Biological Science. 2019. 18(3):38-40.

10. Kondratiuk T., Beregova T., Ostapchenko L. Antibacterial and antifungal influence of a melanin producer Pseudonadsoniella brunnea culture fluid. Antimicrobial activity of natural substances. JB Books. Poznań, Poland. 2017:2-19.

11. Bertie J. E.; Lan Z. Infrared Intensities of Liquids XX: The Intensity of the OH Stretching Band of Liquid Water Revisited, and the Best Current Values of the Optical Constants of H2O(l) at 25°C between 15,000 and 1 cm–1". Applied Spectroscopy. 1996.50(8):1047–1057. doi: 10.1366/0003702963905385

12. Warren S. G. Optical constants of ice from the ultraviolet to the microwave. Applied Optics. 1984 23 (8): 1206. doi:10.1364/AO.23.001206

13. Warren S. G.; Brandt R. E. Optical constants of ice from the ultraviolet to the microwave: A revised compilation. J. Geophys. Res. 2008. 113 : D14220. doi: 10.1029/2007JD009744

14. Pope R. M.; Fry E. S. Absorption spectrum (380–700 nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements. Applied Optics. (1997).36 (33): 8710–8723. doi: 10.1364/AO.36.008710

15. Kalckar H. M. Differential Spectrophotometry of Purine Compounds by Means of Specific Enzymes. III. Studies of the Enzymes of Purine Metabolism, J. biol. Chem. 1947. 167:461-75.

16. Bulavin L.A., Malomuzh M.P., Pankratov K.M. Influence of electrolyte impurities on the nature of thermal motion of water molecules. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2018. (8): 52-57.

17. Vasylkevych O.F., Slysenko В.І. Neutron studies of the processes of self-diffusion of molecules in the heavy water-glycerol system depending on temperature and concentration. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2009. (8): 70-76. https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.08.052

18. Bulavin L.A., Chekhun V.F., Vasilkevich O.A. etc. Neutron studies of self-diffusion of water molecules in plasma membranes. Journal of Physical Research. 2004. 8(4): 334-337.

19. Noura El-Ahmady El-Naggar, Sara M. El-Ewasy Bioproduction, characterization, anticancer and antioxidant activities of extracellular melanin pigment produced by newly isolated microbial cell factories Streptomyces glaucescens NEAE-H. Scientific Reports. 2017. 7. Article number: 42129: 1-19. doi: 10.1038/srep42129

20. Adila Salih ElObeid, Afaf Kamal-Eldin, Mohamed Anwar K. Abdelhalim, Adil M. Haseeb Pharmacological Properties of Melanin and its Function inHealth. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology. 2017. 120: 515–522.