Geri Dön

Oksidatif protein hasarı ve antioksidanların önleyici etkisinin belirlenmesi için bir sensör geliştirilmesi

Development of a sensor for measuring oxidative protein damage and antioxidant protection

PDF İndir

  1. Tez No: 522579
  2. Yazar: GOVIGEREL BAYARSAIKHAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA REŞAT APAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 111

Özet

Günümüzde oksidatif stres kavramı, tüm dünyada kimyasal, biyolojik, tıbbı vb. çeşitli alanlarda yapılan araştırmalar arasında önemli bir yer tutmaktadır. Serbest radikaller canlı organizmalarda sürekli üretilmekle birlikte çeşitli antioksidan savunma sistemleriyle düzenlemektedir. Serbest radikallerin aşırı üretimi sonucu, miktarlarının antioksidanlarca dengelenememesi oksidatif stres olarak tanımlanır ve protein, DNA, RNA, lipid, karbonhidratlar dahil olmak üzere biyolojik olarak önemli moleküller üzerine hasar oluşumuna ve bundan kaynaklanan çok sayıda hastalığa neden olabilir. Son yıllarda sensörler, düşük maliyetleri, kolay kullanımları, analitin hızlı tayin edilebilmesi ve yüksek hassasiyet gibi avantajları nedeniyle çeşitli hastalıkların takibi ve tedavisi için taşınabilir aletler geliştirilmesinde, gıda ve ilaçların kontrollerinde, adli kimyada veya biyomedikal araştırmalar gibi çeşitli alanlarda başarıyla uygulanmaktadır. Bu nedenle, tez çalışmasının amacı oksidatif protein hasarı ve antioksidanların önleyici etkisinin belirlenmesi için bir sensör geliştirilmesidir. Bu çalışmada CUPRAC reaktifi (Cu(II)-Nc) nafyon membran yüzeyine tutturularak oksidatif protein hasarı ve antioksidanların önleyici etkisinin belirlenmesi için kullanılan optik sensör elde edildi. Protein örnekleri olarak bovin serum albümin (BSA), kazein ve yumurta akı kullanıldı. Fenton Yöntemiyle oluşturulan hidroksil radikali ile oksidatif hasara uğratılan protein örneklerinde meydana gelen bu hasarın belirlenmesi için CUPRAC sensörü uygulandı. İşlem askorbik asit, gallik asit, glutatyon, sistein, N-asetil sistein bileşikleri varlığında tekrarlanarak antioksidanların oksidatif protein hasarı üzerine engelleyici etkisi incelendi. CUPRAC tayin yöntemi ayrıca çözelti ortamında da gerçekleştirildi ve CUPRAC yöntemiyle sensör üzerinde ve çözelti ortamında yapılan ölçümlerle elde edilen sonuçlar arasında yüksek bir korelasyon görüldü (çoğu denemelerde, R2> 95). Dünya literatüründe karbonil grubu oksidatif protein hasarının genel belirteci olarak tanımlanmış olup bu çalışmada karbonil tayini yöntemi standart referans yöntem olarak uygulanmıştır. Tezin kapsamında kullanılan karbonil tayini yöntemi, oksidatif hasara uğratılan proteinlerin karbonil türevleri üzerine 2,4-Dinitrofenilhidrazin (DNPH) eklenmesiyle meydana gelen 2,4-dinitrofenilhidrazon bileşiğinin bazik ortamda şarap – kırmızı renkli anyon şekline dönüştürülmesiyle elde edilen absorbansın 450 nm'de okunmasına dayanmaktadır. Çalışmada protein örnekleri Fenton sisteminde antioksidanların varlığında ve yokluğunda oksidatif hasara uğratıldı, meydana gelen karbonil türevlerinden kaynaklanan absorbanstaki azalma değerlendirilerek antioksidanlar oksidatif protein hasarından koruyucu etkilerine göre sıralandı. Spearman sıra-korelasyon katsayısı istatistiklerine göre (p = 0,05), CUPRAC tarafından belirlenen antioksidan sıralaması ile protein oksidasyonuna karşı verdikleri yanıttan dolayı önerilen protein karbonil metodu sıralaması arasında monotonik olarak“çok güçlü”bir ilişki (rS = +0,9'den +1,0) olduğu belirlendi. Araştırılan bileşikler arasında antioksidan kapasitesi en yüksek olan Gallik asit olarak belirlendi. Proteinlerin oksidatif hasarının önlenmesi için antioksidan aktivite belirlenmesinde kullanılan modifiye CUPRAC yönteminin geliştirilmesi ve aynı amaca dönük tasarlanan bazik karbonil yönteminde yüzey aktif varlığında çözücü özütlemenin kullanılması, çalışmanın iki özgün katkısını oluşturmaktadır.

Özet (Çeviri)

In last few decades, the term oxidative stress has attracted sharp attention in the field of chemical, biological and medical researches around the world. Free radicals are continuously formed in living organisms and regulated with antioxidant systems in living organisms. The production of excessive amounts of free radicals that could overwhelm the antioxidant capacity of the system causes oxidative stress and as a result, various diseases are formed due to damages on biologically important molecules, including protein, DNA, RNA, lipid and carbohydrates. On the other hand, the sensor technology is rapidly introduced for wide range of areas such as monitoring of treatment and disease, food and drug control and forensic and biomedical researches, due to its advantages, including low cost operation, ease of use, rapid determination and high sensitivity. Therefore, the purpose of the thesis is to develop a sensor for determination of oxidative protein damage and of the protective effect of antioxidants on this damage. Within the frame of thesis, an optical sensor was developed to evaluate oxidative protein damage and antioxidant protection through immobilizing CUPRAC reagents (Cu(II)-Nc) on nafion membrane. In this study, BSA, casein and egg white proteins were used as protein probes and their hydroxyl radical induced oxidative damage in Fenton system was carried out with the CUPRAC sensor. Determination of oxidative damage of proteins by CUPRAC sensor was followed with a number of antioxidants to identify protective effect of antioxidant compounds (ascorbic acid, gallic acid, glutathione, cysteine and N-acetyl cysteine) on oxidative protein damage. Furthermore, CUPRAC assay was also applied in solution medium to measure oxidative protein damage and antioxidant protective effect and there was high correlation found between results obtained with CUPRAC sensor and CUPRAC solution methods (in most cases, R2 > 95). As it is well known that carbonyl groups are generic markers for the oxidative protein damage, protein carbonyl assay was conducted as the standard reference method in the present study. The principle of carbonyl assay used in this study is based on read absorbance of wine colored anion of 2,4-dinitrophenylhydrazone. This anion is produced in basic media from the 2,4-dinitrophenylhidrazone derivatives, which are formed in the reaction between carbonylized derivatives of damaged protein and 2,4-dinitrıphenyl hydrazine (DNPH) reagent. Protein samples were oxidized in the Fenton system with and without the presence of AOs, and based on decreases in absorbance of produced carbonyl derivatives, studied AOs were ranked with respect to their protective effect on oxidative protein damage. The Spearman rank order correlation analysis resulted that there was a monotonically increasing“very strong”association (rS = +0.9 to +1.0; p=0.05) found between two ranks of AOs obtained through CUPRAC solution method and carbonyl assay in this study. Among the studied AOs, the strongest antioxidant activity was found for Gallic acid. The two novelty statements of this thesis work may be declared as: (i) development of a modified CUPRAC method for measuring the antioxidant activity of protein damage protective compounds, and (ii) design of an alkaline carbonyl method in conjunction with surfactant-assisted solvent extraction used for the same purpose.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    353783

    Investigating phenolic content, antioxidant activity and bioavailability of raw/steam cooked buckwheat, black chickpea and brown lentil

    Pişmemiş ve buharda pişirilmiş kara buğday, kara nohut ve kahverengi mercimeğin fenolik madde, antioksidan aktivitesi ve biyoyararlılıklarının incelenmesi

    BENGİ ECE YALÇIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DİLARA ERDİL

  2. Tez No

    394541

    Reaktif oksijen türleri kaynaklı oksidatif DNA hasarının modifiye CUPRAC yöntemi kullanılarak incelenmesi

    Investigation of reactive oxygen species induced DNA damage using modified CUPRAC method

    SEDA UZUNBOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Kimyaİstanbul Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMA DEMİRCİ ÇEKİÇ

  3. Tez No

    539176

    Bronşiolitis obliteranslı çocuklarda serum total oksidan ve antioksidan durumun değerlendirilmesi

    Evaluation of serum total oxidants and antioxidant stability in children with bronchiolithis obliterans

    GÜLSÜM GÜZEL

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıBezm-i Alem Vakıf Üniversitesi

    Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERKAN ÇAKIR

  4. Tez No

    832203

    Study the effect of oxidative stress and some chemical variables in patients with renal failure in the city of Dhi Qar

    Böbrek yetmezliği olan hastalarda oksidatif stres ve bazı kimyasal değişkenlerin etkisinin incelenmesi Dhı Kar şehirinde

    MOHAMMED RIDHA MUTLAG MUTLAG

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Acil TıpÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN ÇOLAK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ WISAM RAISAN NAYYEF AL-MUHSEN

  5. Tez No

    846274

    The role of oxidative stress factors in the pathophysiology of Ocular Rosacea, analysis of tears and other materials

    Oküler Rosacea patofizyolojisinde oksidatif stres faktörlerinin rolü, gözyaşı ve diğer materyallerin analizi

    NİLÜFER YEŞİLIRMAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyokimyaGazi Üniversitesi

    Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NESLİHAN BUKAN

    PROF. DR. JEAN-LOUIS BOURGES

Geri Dön