دانلود رایگان ترجمه مقاله تاثیرات متفاوت کاروتنوئیدها بر پراکسیداسیون لیپید به علت تعامل غشا – الزویر 2007

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده
فواید زیستی کاروتینوئید های خاص ممکن است به خاطر ویژگی های آنتی اکسیدانی قوی مرتبط با بر هم کنش ها با غشا باشد.بر اساس این فرضیه، ما تاثر کاروتینوئید ها مختلف را بر نرخ های پروکسیداسیون لیپید اندازه کردیم و یافته ها را با برهم کنش هایشان با غشا مطابقت دادیم، که این ها توسط روش پراش اشعه Xتعیین شد.ت اثیر کاروتینوئید های هوموکایرال شامل (astaxanthin, zeaxanthin, lutein, β-carotene, lycopene ) روی ایجاد هیدروپروکسید لیپید ( LOOH) در غشا های غنی شده با پلی چربی های اسیدی اشباع نشده، بررسی شد.کاروتینوئید های غیر قطبی مانند lycopene و β-carotene، ساختار دو لایه ای غشا را مختل کرده و یک تاثیر اکسیدان شدید ( بیش از 85 & افزایش تکشیل LOOH) را نشان دادند؛ در حالی که astaxanthin ساختار غشا را حفظ کرده و یک فعالیت آنتی اکسیدانی قوی ( 40 % ماهش در سطح LOOH ) را شنان دادندواین یافته های تاثیرات متفاوت کاروتینوئید ها روی پروکسیداسیون لیپید ها به علت تغییر ساختار غشا را مشخص میکند.این تاثیرات متغایر کاروتینوئید ها رئی پروکسیداسیون غشا، میتواند تفاوت ها در فعالیت های زیستی شان را نشان بدهد.
1.معرفی
کاروتینوئید ها یک گروه بزرگ از رنگدانه ها هستند که به طور طبیعی پدید می آیند و در گیاهان ، جلبک های دریایی ، و میکرو ارگانیسم ها ی مختلف یافت میشوند.تا امروز، بیش از 750 نوع کاروتینوئید در طبیعت یافت شده است.اما فقط 24 نوع از آنها در بافت های انسانی بافت میشود.این فکر وجود دارد که کاروتینوئید ها دارای یک اثر محافظتی در مقابل شرایط انحطاطی مانند سرطان ، امراض قلبی عروقی و آب مروارید دارند.اکثریت مطالعات همه گیر شناسی در مورد وقوع انواع مختلف سرطان و امراض قلبی عروقی یک رابطه معکوس با کاروتینوئید های غذایی و کاروتینوئید های موجود در خون را مشخص کرده اند.مکانیزم(ها) ک کاروتینوئید ها فواید خود را ارائه میدهند کاملا درک نشده است اما ممکن است به دلیل فعالیت های آنتی اکسیدانی شان باشد.با اینکه تحقیقات قبلی در مورد فعالیت های آنتی اکسیدانی کاروتینوئید ها در ابتدا روی β-carotene متمرکز بود، دیگر کاروتینوئید ها هم تاثیرات آنتی اکسیدانی قوی تری را نشان دادن که میتواند یافته های متناقض بالینی شامل شواهدی برای افزایش خطر قلبی با β-carotene را توضیح دهد.
ویژگی رایج شمیایی کاروتینوئید ها زنجیره ی پولینی است، یک سیستم پيوند دوگانه مزدوج که ستون پشتی مولکول را تشکیل میدهد.این زنجیر ممکن است با گروه های حلقه ای پایانی شامل جایگزین های حامل اکسیژن ، خاتمه یابد. سیستم مزدوج غنی از الکترون پولین ، مسئول خواص آنتی اکسیدان کاروتینوئید هاست، هم با دفع اکسیژن ها تک و هم پاکسازی رادیکال ها تا به این طریق واکنش های زنجریه ای را خاتمه دهد.
Woodall و همکارانش، گزارش کردند که ظرفیت های آنتی اکسیدان کاروتینوئید ها مختلف در لیپوزوم ها بسیار متفاوت از محلول های آزاد است و ارائه داشتند که ویژگی های انتی اکسیدانی کاروتینوئید ها توسط واکنش های ذاتی شیمیایی آنها در کنار چگونگی واکنششان با دولایه غشا، تعیین میشود.این دیدگاه باعث شده است که مطالعات مختلفی برای درک بهتر واکنش های کاروتینوئید ها با غشا ، با تکنیک های مختلف شامل تصویر برداری هسته ای با رزونانس مغناطیسی، تشدید برچسب اسپین پارامغناطیسی الکترون ( EPR) ، کالریمتری روبشی تفاضلی ، اندازه گیری های فلورسنتی، و روش های پراش اشعه X ، انجام شود.اما در واقع باید در نظر داشت که تمام آزمایشات که قبلا انجام شده است روی مدل های غشایی انجام شده است که کلسترول نداشته اند.معلوم شده است که کلسترول خواص فیزیکی فسفولیپید های غشا را تعدیل میکند.با وجود شواهدی یک رابطه بین برهم کنش های غشایی کاروتینوئید ها و رفتار آنتی اکسیدانی انها ، این چنین رابطه ای تا کننون به طور مستقیم اندازه گیری نشده است.در این مطالعه، ما بر هم کنش های غشایی 5 کاروتینوئید هوموکایرال با قطبیت های متفاوت (astaxanthin , zeaxanthin, lutein, β-carotene, and lycopene) را اندازه گیری کردیم.بر هم کنش های غشایی آنها مستقیما با اثر آنها روی پروکسیداسیون غشا های شامل کلسترول ، مطابقت داده شد. نتایج این مطالعه تفاوت های محسوس بین این کاروتینوئید ها مختلف را با توجه به اثرشان روی ساختار لیپیدی غشا و نرخ پروکسیداسیون غشا ، نشان میدهد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

 Abstract

The biological benefits of certain carotenoids may be due to their potent antioxidant properties attributed to specific physico-chemical interactions with membranes. To test this hypothesis, we measured the effects of various carotenoids on rates of lipid peroxidation and correlated these findings with their membrane interactions, as determined by small angle X-ray diffraction approaches. The effects of the homochiral carotenoids (astaxanthin, zeaxanthin, lutein, β-carotene, lycopene) on lipid hydroperoxide (LOOH) generation were evaluated in membranes enriched with polyunsaturated fatty acids. Apolar carotenoids, such as lycopene and β-carotene, disordered the membrane bilayer and showed a potent pro-oxidant effect (>85% increase in LOOH levels) while astaxanthin preserved membrane structure and exhibited significant antioxidant activity (40% decrease in LOOH levels). These findings indicate distinct effects of carotenoids on lipid peroxidation due to membrane structure changes. These contrasting effects of carotenoids on lipid peroxidation may explain differences in their biological activity.

1. Introduction

Carotenoids are a large group of naturally-occurring pigments that are found in plants, algae and various microorganisms. To date, over 750 carotenoids have been identified in nature [1], but only 24 have been detected in human tissues [2]. Carotenoids are thought to have a protective effect against degenerative conditions such as cancer, cardiovascular disease and cataracts [3,4]. The majority of epidemiologic studies on the incidence of various types of cancers and cardiovascular diseases indicate an inverse relationship with dietary carotenoids [5,6] and circulating carotenoid levels [7]. The mechanism(s) by which carotenoids exert their health benefits are not completely understood, but may be due in part to their antioxidant activities [8,9]. Although earlier research on the antioxidant activities of carotenoids was focused primarily on β-carotene, other carotenoids have been shown to have more potent antioxidant effects [10] which may explain contradictory clinical findings including evidence for increased cardiovascular risk with β-carotene [11–15]. The common chemical feature of carotenoids is the polyene chain, a long conjugated double bond system forming the backbone of the molecule. This chain may be terminated by cyclic end groups that contain oxygen-bearing substitutes (Fig. 1). The electron-rich conjugated system of the polyene is responsible for the antioxidant activities of the carotenoids, both by quenching singlet oxygen [16,17], and scavenging radicals to terminate chain reactions [18–21]. Woodall et al. reported that the antioxidant capacities of various carotenoids in liposomes were very different from those in free solution and proposed that the antioxidant properties of carotenoids were determined by their inherent chemical reactivity as well as how they interact with the membrane bilayer [22]. This view has led to a number of studies designed to better understand the interactions between carotenoids and membranes using various techniques, including nuclear magnetic resonance [23–25], electron paramagnetic resonance (EPR) spin label [26–28], differential scanning calorimetry [29–31], fluorescence measurement [32–34] and X-ray diffraction approaches [35,36]. However, it should be noted that virtually all previous studies were carried out with model membranes lacking cholesterol. Cholesterol is a ubiquitous component of animal cell membranes, comprising up to 50 mol % of plasma membrane lipids [37]. Cholesterol is known to modulate the physical properties of membrane phospholipids [38]. Despite the evidence supporting a relationship between carotenoid membrane interactions and their antioxidant behavior, such a relationship has not been directly measured. In this study, we examined the membrane interactions of five homochiral carotenoids with various polarities (astaxanthin, zeaxanthin, lutein, β-carotene, and lycopene). Membrane interactions were directly correlated with their effects on lipid peroxidation in membranes containing cholesterol. The results of this study demonstrate remarkable differences among these various carotenoids with respect to their effects on membrane lipid structure and rates of lipid peroxidation.