ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ КАТИОНОВ ЦИНКА У КЛИНИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛИЦ

Цинк относится к одним из жизненно необходимых микроэлементов [1]. Он нужен для нормального метаболизма [1], обнаружен в составе большого количества металлоферментов [2]. С помощью него осуществляется регуляторная функция во внутри- и внеклеточной передаче информации, также он участвует в синтезе белков и нуклеиновых кислот [3], пролиферации, дифференцировки клеток и апоптозе[1]. Цинк необходим для роста, развития и репродукции.

Установлено, что катионы цинка входят в состав значимого фермента антиоксидантной системы – супероксиддисмутазы (СОД). Это важно, т.к. сниженная активность антиоксидантной системы обуславливает развитие хронического оксидативного стресса.

Цель исследования. Определить концентрацию катионов цинка в сыворотке крови у здоровых лиц, также оценить влияние цинка на организм в целом.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 30 клинически здоровых лиц, студентов VIкурса лечебного и педиатрического факультетов ВГМА им. Н. Н. Бурденко, из них 29 женщин и 1 мужчина, средний возраст которых составлял 22,89 ± 1,81лет, в 2014 г.

Всем обследуемым проводили стандартное клинико-диагностическое обследование. Также определяли показатели липидного профиля: общий холестерин (ОХ), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), триглициреды (ТГ).

Для оценки уровня общей концентрации катионов цинка использовался вариант дитизонового метода: к 600 мкл сыворотки крови добавляли 40 мкл 10% NaOHи 20 мкл раствора 1% раствора дитизона в четыреххлористом углероде. В отрицательном контроле вместо сыворотки добавляли 600 мкл дистиллированной воды, в положительном контроле - 600 мкл раствора сульфата цинка. Пробы фотометрировали на приборе SPEKOL 210 при 566 нм. Расчет концентрации катионов цинка в пробе проводили по формуле:

CZn= 0,0001M * ОП566 Пробы/ ОП566 Стандарта

Для определения концентрации несвязанных с белками катионов цинка проводили предварительное осаждение белков сыворотки крови равным объемом 15% раствора трихлоруксусной кислоты.

Активность антиоксидантной системы оценивали по активности СОД. Ее определяли следующим способом: к 2,7 мл буфера добавляли 70 мкллюминола, 70 мкл метионина, 80 мкл рибофлавина 3 мкл сыворотки крови. В контроле вместо сыворотки крови добавляли 3 мкл дистиллированной воды. Оптическую плотность определяли на приборе SpekolCarlZeissEna с хемилюминисцентной приставкой.

Расчет производился по формуле: % гашения = 100 – опыт*100/контроль

Определение окислительной модификации белков (ОМБ) в сыворотке крови проводили по методике Дубининой [4] (реакция взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4 - динитрофенилгидразином (2,4-ДНФГ) с образованием производных 2,4 – динитрофенилгидразонов) в следующей модификации: к 100 мкл сыворотки крови добавляли 1 мл 2,4-ДНФГ, растворенного предварительно в 2 М HCl. Инкубировали в течение часа при комнатной температуре. Затем в пробы вносили 1 мл 20% HClO4 для осаждения белков. Центрифугировали 15 – 20 минут. Отбирали надосадочную жидкость. Осадок 3 раза

промывали раствором этанол: этилацетат (1 : 1) для удаления липидов, а также 2,4 – ДНФГ, не прореагировавшего с карбонильными группами окисленных белков. Осадок оставляли подсохнуть. К полученному осадку добавляли 3 мл 8М  мочевины, размешивали и ставили на водяную баню до полного растворения осадка. Оптическую плотность 2,4 - динитрофенилгидразоноврегестрировали на приборе спектрофотометр СФ – 36 на длине волн: 356 нм, 370 нм, 430 нм и 530 нм. При длине волны 356 нм и 370 нм определялось содержание альдегидо- и  кетонопроизводныхдинитрофенилгидразонов нейтрального характера (АДФГн и КДФГн), при длине волны 430 нм 530 нм – альдегидо- и кетонопроизводных основного характера (АДФГо и КДФГо).

Статистическая  обработка  результатов  исследования  проводилась  на  ПЭВМ  РеntiumIII-500,  с помощью пакетов программ MicrosoftЕхсеl 2003, Statistica, SPSS 22.0forWindwows. Включала в себя использование стандартных методов вариационной статистики  (расчет средних значений (М), ошибки средних значений (m).

Результаты исследования:

Общая концентрация катионов цинка в сыворотке крови у здоровых составила 21,95 ± 0,49 мкмоль/л, а концентрация не связанных с белками катионов –25,83 ± 0,74мкмоль/л, что говорит о нормальном уровне цинка у этих лиц: по литературным данным нормальная концентрация катионов цинка в сыворотке крови составляет 10 – 23 мкмоль/л [5] (Рисунок 1).

Помимо СОД, для определения уровня оксидативного стресса было предложено определить содержание ОМБ. Уровень АДФГн составил 4,93 ± 0,20 мг/мл, КДФГн – 4,25 ± 0,22 мг/мл, АДФГо – 2,07 ± 0,12 мг/мл, КДФГо – 0,89 ± 0,07 мг/мл.

Также у здоровых были определены показатели липидного профиля: уровень ОХС составил 4,34 ± 0,08ммоль/л, ТГ – 1,44 ± 0,03ммоль/л, ЛПНП – 1,29 ± 0,04 ммоль/л, ЛПВП – 2,31 ± 0,02ммоль/л, что является нормой согласно рекомендациям.

Кроме того, были определены корреляционные связи между показателями: наиболее значимая положительная связь между показателем общей концентрации катионов цинка и СОД (r = 0,82, p< 0,05), а также лабильным цинком и ТГ (r = -0,47, p< 0,05), лабильным цинком и АДФГн (r = -0,55, p< 0,05), СОД и АДФГн (r = - 0,48, p< 0,05)

Заключение.

Таким образом у здоровых лиц определен нормальный уровень катионов цинка. Выявлена взаимосвязь между показателями цинка, СОД, ОМБ и липидным профилем, что говорит о влиянии этих показателей друг на друга и их роли в формировании оксидативного стресса.

Список литературы

1.     King, J.C. Zinc: anessential but elusive nutrient / J.C. King // Am J ClinNutr. – 2011. – No8. – 94(2). – P.679S– 684S.

2.     Kim, J. Dietary zinc intake is inversely associated with systolic blood pressure in young obese women / J. Kim //Nutr Res Pract. – 2013. – No10. – 7(5). – Р.380- 384.

3.     Prasad, A.S. Zinc deficiency in women, infants and children / A.S. Prasad // J. Am. CollNutr. – 1996. – Р.113-120.

4.     Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А. и др. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения // Вопросы мед. химии. – 1995. – № 1. – С. 24–26.

5.     Клиническое значение нарушений метаболизма цинка: авторские лекции по педиатрии/ Ю.Г. Мухина, С.О. Ключников, О.К. Нетребенко, Л.А. Щеплягина. – 2005.