Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Продолжение цепи . . . 3) R02 + RH->-R02
2) R' + 02 R02
Разветвление цепи . . . 4) ROOH + Fe++ RO' + Fe+++ + OH~
5) RO’+RH-ROH + R'
2) R'-f 02-R02
Обрыв цепи . . . 6) R02 + R02^P-* P-fhv
7) R02 -f- InH -*¦ (ROOH) + In'
8) RO‘2 + In---Y
9) R02 + Fe++ -> Fe++'1 + X
10) RSH + Fe+++ -y RSSR + H+ + Fe++
Обозначения: R* — радикал ненасыщенной жирной кислоты,
RC>2 — перекисный радикал ненасыщенной жирной кислоты,'
R, X, Y — молекулярные продукты,
1пН — молекула антиоксиданта, In* — свободный радикал антиоксиданта,
RSH — соединение, способное восстанавливать Fe++.
Общее представление о реакциях перекисного окисления липидов биологических мембран дает табл. VI—12.
Рассматривая последовательность реакций цепного перекисного окисления липидов, можно выделить три возможности значительной интенсификации процесса:
1 — увеличение содержания свободных радикалов, иницииру-
ющих цепи перекисного окисления;
2 I— усиленное разложение гидроперекисей с образованием
новых радикалов, инициирующих новые цепи окисления (процесс приобретает разветвленный характер);
3 — разрушение антиоксидантов, ингибирующих развитие
процесса за счет обрыва цепей.
В многочисленных экспериментах показано, что ионизирующее излучение обладает прооксидантным действием за счет индукции в липидах новых радикалов, инициирующих цепи перекисного окисления.
Работами школы Б. Н. Тарусова было доказано возникновение свободнорадикальных состояний в липидах тканей облученных животных и субклеточных мембранных структур. Существование свободных радикалов доказано методом ЭПР и привитой сопо-лимеризации, а также при исследовании хемилюминесценции липидов из облученных клеток и тканей.
50 150 250 300... " МО5
Доза, Гр
Рис. VI—17. Радиолиз Р-каротияа в зави-* симости от величины дозы уоблучения (по Кудряшову и Балтбарздысу, 1966, 1967): 1 — кристаллический {5-каротин,
+ 18°С; 2 — раствор {5-каротина в олеино* вой кислоте, атмосфера азота, +18°С; 3 — раствор ^-каротина в олеиновой кислоте, воздушная атмосфера, +18°С; 4 — раствор {5-каротина в олеиновой кислоте, воздушная атмосфера, —196°С
Ионизирующее излучение может катализировать разрушение гидроперекисей с образованием новых радикалов R0‘ и ОН' или ROO-. Вероятно, наиболее эффективным оказывается разрушение антиоксидантов в результате облучения. Резкое снижение содержания антиоксидантов было продемонстрировано многими исследователями с использованием независимых методов. Е. Б. Бурлакова и соавт. доказали снижение антиокислительной активности липидов из облученных органов и тканей животных; Б. Н. Тарусов продемонстрировал снижение содержания антиоксидантов при исследовании сверхслабой хемилюминесценции.
Еще в середине 60-х гг. в лаборатории радиационной биофизики МГУ им. Ломоносова были начаты работы, показавшие возможность опосредованного механизма действия ионизирующей радиации через продукты радиолиза липидов.
В одной из серий экспериментов обнаружено радиационное повреждение каротина в результате прямого и опосредованного действий излучения. Данные представлены на рис. VI—17. Как видно из рисунка, кристаллический каротин обладает значительной радиорезистентностью: облучение в дозе 105 Гр вызывает ра-диолйз 10% облученных молекул. Растворение каротина в липидах (в олеиновой кислоте) приводит к резкому возрастанию его радиочувствительности. D37 составляет незначительную величину — всего лишь 40 Гр. Естественно, такое возрастание радио-чувствительности не может объясняться увеличением линейных размеров каротина в олеиновой кислоте в десятки тысяч раз. Формально можно утверждать, что чувствительный объем увели-
чился за счет того, что в растворе достаточно попадания кванта излучения в некую область, окружающую молекулу каротина, откуда возможна диффузия поражающего агента к молекуле. Так возникло, предположение о существовании опосредованного действия ионизирующей радиации в липидах. Однако более строго доказать это предположение можно лишь при изучении температурных, дозовых, концентрационных зависимостей радиолиза каротина, добавления модифицирующих радиолиз веществ.
Из рис. VI—17 следует, что радиолиз каротина, растворенного в олеиновой кислоте, резко уменьшается, если облучение растворов проводить при низкой температуре. Это свидетельствует
о температурной зависимости процес-уЛ—хх 3 * сов непрямого действия ионизирующей радиации. Исследование зависимости радиолиза каротина от его концентрации в растворах олеиновой кислоты
4
