Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se
speciálními doplňky výivy

D 2006

Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se speciálními doplňky výivy

PETRLOVÁ, Jitka, Jan VÍTEČEK, Jiří BALOUN, Jiří PETŘEK, Vojtěch ADAM et. al.

Základní údaje

Originální název

Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se speciálními doplňky výivy

Název česky

Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se speciálními doplňky výivy

Název anglicky

An electrochemical analysis of interaction of thiols with additives

Autoři

PETRLOVÁ, Jitka (203 Česká republika), Jan VÍTEČEK (203 Česká republika), Jiří BALOUN (203 Česká republika), Jiří PETŘEK (203 Česká republika), Vojtěch ADAM (203 Česká republika), Josef ZEHNÁLEK (203 Česká republika), Ladislav HAVEL (203 Česká republika), Libuše TRNKOVÁ (203 Česká republika, garant), Miroslava BEKLOVÁ (203 Česká republika), Ladislav ZEMAN (203 Česká republika) a René KIZEK (203 Česká republika)

Vydání

Brno, Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků, od s. 108-109, 125 s. 2006

Nakladatel

Masarykova universita

Další údaje

Jazyk

čeština

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

10405 Electrochemistry

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Kód RIV

RIV/00216224:14310/06:00015600

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

ISBN

80-210-3943-4

Klíčová slova anglicky

electrochemical analysis; interaction; thiols; additives

Štítky

additives, electrochemical analysis, interaction, Thiols

Změněno: 10. 2. 2006 12:16, prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc.

Anotace

ORIG EN

V originále

ÚVOD Všechny živé organismy (eukaryotické i prokaryotické) přichází do kontaktu nejen se složkami jejich životního prostředí, ale také s celou skupinou látek, které přijímají jako potravu nebo přímo s potravou. Významnou část zaujímají látky anorganické povahy. Aby byly organismy schopny udržovat svoje stálé prostředí (homeostasu), vyvinuly si celou skupinu biochemických procesů. Je známo, že řada iontů (obzvláště kovů) se může vázat na speciální proteiny obsahující ve své struktuře sulfhydrylové skupiny. Mezi takové náleží všudypřítomný malý tripeptid glutathion, u rostlin navíc fytochelatiny a u živočichů metalothionein. Hlavní fyziologickou funkcí těchto peptidů a proteinů v organismech je vyvázání atomu těžkého kovu, a tak zabránění jeho toxického účinku. Navíc tyto thioly hrají velmi významnou roli v procesu redoxních reakcí (např. v askorbátovém cyklu), čímž pravděpodobně ovlivňují i hladinu kyslíkových radikálů. Jak lze předpokládat studium těchto látek je velmi důležité a významné pro pochopení vztahů mezi ionty kovů, stálostí vnitřního prostředí a kyslíkovými radikály. Navíc v zemích Evropské unie bylo rokem 2006 zcela zakázáno využívat antibiotické preparáty ve velkochovech hospodářských zvířat jako podpůrných preparátů a velmi intenzivně se začíná diskutovat využívání speciálních preparátů založených na mikroelementech. VÝSLEDKY V naší práci jsme se zaměřili nejprve na studium elektrochemického chování vybraných thiolových sloučenin (redukovaný, oxidovaný a nitroso glutathion, a fytochelatin). Cyklické voltamogramy byly zaznamenávány od počátečního potenciálu -0,2V do -0,8 V, kde byl bod obratu pro všechny naše experimenty. Tento elektrochemický záznam nám umožnil snadné rozlišení jednotlivých thiolů. GSH poskytuje signál při potenciálu PGSH (-0,44 V), GSSG pík PGSSG (-0,69 V), GSNO (-0,55 V) a PC pík PPC2 (-0,62 V). Se snižující se koncentrací jednotlivých thiolů dochází k posunu jednotlivých píků, pro GSH do negativních potenciálů a GSSG, GSNO a PC2 do pozitivnějších potenciálů. Avšak kolem koncentrace 10 ľM je pozorovatelný již pouze jeden signál při potenciálu -0,53 V bez ohledu na to, jaký thiol byl analyzován. Pozorovaný jev bude již pravděpodobně souviset především s redukcí vzniklé sloučeniny se rtutí, kdežto při vyšších koncentracích probíhají mnohem složitější elektrochemické reakce. Pro praktické aplikace je však velmi významné studium interakce těžkého kovu s thiolovými sloučeninami. Je známo, že PC váže do své molekuly atomy těžkých kovů. Proto nás zajímalo, jak bude možné pozorovat probíhající interakci PC s těžkým kovem. Vyzkoušeli jsme tedy ke 150 ľM Cd(II) postupně přidávat PC a tyto změny sledovat na cyklických voltamogramech. Sledovali jsme postupný pokles signálu Cd(II) v závislosti na koncentraci PC. Získaná závislost exponenciálně klesá (y = 90.383e-0.0067x; R2 = 0.9924), a je možné ji rozdělit dvě samostatné závislosti i) strmější (y = -0.3473x + 83.666; R2 = 0.9799) a ii) pozvolnější (y = -0.0745x + 37.649; R2 = 0.9566). Pozorovaný zlom je možné určit kolem 150 ľM koncentrace PC. Dále nás zajímala interakce GSH a Cd(II). Na získaných voltamogramech byla pozorovatelná vazba Cd(II) na SH skupinu GSH. Tato vazba se projevila signálem při potenciálu kolem -0,71 V. Při změně koncentrace jednotlivých studovaných thiolů byla pozorována lineárně se měnící závislost. Navíc jsme se zabývali sledováním interakce především fytochelatinu a glutathionu se speciálními doplňky výživy zvířat.

Anglicky

An electrochemical analysis of interaction of thiols with additives

Návaznosti

GP525/04/P132, projekt VaV

Název: Studium obranných mechanismů rostlin při stresu způsobeném těžkými kovy

MSM0021622412, záměr

Název: Interakce mezi chemickými látkami, prostředím a biologickými systémy a jejich důsledky na globální, regionální a lokální úrovni (INCHEMBIOL) (Akronym: INCHEMBIOL)

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Interakce mezi chemickými látkami, prostředím a biologickými systémy a jejich důsledky na globální , regionální a lokální úrovni

Citovat

PETRLOVÁ, Jitka, Jan VÍTEČEK, Jiří BALOUN, Jiří PETŘEK, Vojtěch ADAM, Josef ZEHNÁLEK, Ladislav HAVEL, Libuše TRNKOVÁ, Miroslava BEKLOVÁ, Ladislav ZEMAN a René KIZEK. Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se speciálními doplňky výivy. In Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Brno: Masarykova universita, 2006, s. 108-109, 125 s. ISBN 80-210-3943-4.

@inproceedings{624564,
   author = {Petrlová, Jitka and Víteček, Jan and Baloun, Jiří and Petřek, Jiří and Adam, Vojtěch and Zehnálek, Josef and Havel, Ladislav and Trnková, Libuše and Beklová, Miroslava and Zeman, Ladislav and Kizek, René},
   address = {Brno},
   booktitle = {Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků},
   keywords = {electrochemical analysis; interaction; thiols; additives},
   language = {cze},
   location = {Brno},
   isbn = {80-210-3943-4},
   pages = {108-109},
   publisher = {Masarykova universita},
   title = {Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se speciálními doplňky výivy},
   year = {2006}
}

TY  - JOUR
ID  - 624564
AU  - Petrlová, Jitka - Víteček, Jan - Baloun, Jiří - Petřek, Jiří - Adam, Vojtěch - Zehnálek, Josef - Havel, Ladislav - Trnková, Libuše - Beklová, Miroslava - Zeman, Ladislav - Kizek, René
PY  - 2006
TI  - Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se speciálními doplňky výivy
PB  - Masarykova universita
CY  - Brno
SN  - 8021039434
KW  - electrochemical analysis
KW  - interaction
KW  - thiols
KW  - additives
N2  - ÚVOD Všechny živé organismy (eukaryotické i prokaryotické) přichází do kontaktu nejen se složkami jejich životního prostředí, ale také s celou skupinou látek, které přijímají jako potravu nebo přímo s potravou. Významnou část zaujímají látky anorganické povahy. Aby byly organismy schopny udržovat svoje stálé prostředí (homeostasu), vyvinuly si celou skupinu biochemických procesů. Je známo, že řada iontů (obzvláště kovů) se může vázat na speciální proteiny obsahující ve své struktuře sulfhydrylové skupiny. Mezi takové náleží všudypřítomný malý tripeptid glutathion, u rostlin navíc fytochelatiny a u živočichů metalothionein. Hlavní fyziologickou funkcí těchto peptidů a proteinů v organismech je vyvázání atomu těžkého kovu, a tak zabránění jeho toxického účinku. Navíc tyto thioly hrají velmi významnou roli v procesu redoxních reakcí (např. v askorbátovém cyklu), čímž pravděpodobně ovlivňují i hladinu kyslíkových radikálů. Jak lze předpokládat studium těchto látek je velmi důležité a významné pro pochopení vztahů mezi ionty kovů, stálostí vnitřního prostředí a kyslíkovými radikály. Navíc v zemích Evropské unie bylo rokem 2006 zcela zakázáno využívat antibiotické preparáty ve velkochovech hospodářských zvířat jako podpůrných preparátů a velmi intenzivně se začíná diskutovat využívání speciálních preparátů založených na mikroelementech. VÝSLEDKY V naší práci jsme se zaměřili nejprve na studium elektrochemického chování vybraných thiolových sloučenin (redukovaný, oxidovaný a nitroso glutathion, a fytochelatin). Cyklické voltamogramy byly zaznamenávány od počátečního potenciálu -0,2V do -0,8 V, kde byl bod obratu pro všechny naše experimenty. Tento elektrochemický záznam nám umožnil snadné rozlišení jednotlivých thiolů. GSH poskytuje signál při potenciálu PGSH (-0,44 V), GSSG pík PGSSG (-0,69 V), GSNO (-0,55 V) a PC pík PPC2 (-0,62 V). Se snižující se koncentrací jednotlivých thiolů dochází k posunu jednotlivých píků, pro GSH do negativních potenciálů a GSSG, GSNO a PC2 do pozitivnějších potenciálů. Avšak kolem koncentrace 10 ľM je pozorovatelný již pouze jeden signál při potenciálu -0,53 V bez ohledu na to, jaký thiol byl analyzován. Pozorovaný jev bude již pravděpodobně souviset především s redukcí vzniklé sloučeniny se rtutí, kdežto při vyšších koncentracích probíhají mnohem složitější elektrochemické reakce. Pro praktické aplikace je však velmi významné studium interakce těžkého kovu s thiolovými sloučeninami. Je známo, že PC váže do své molekuly atomy těžkých kovů. Proto nás zajímalo, jak bude možné pozorovat probíhající interakci PC s těžkým kovem. Vyzkoušeli jsme tedy ke 150 ľM Cd(II) postupně přidávat PC a tyto změny sledovat na cyklických voltamogramech. Sledovali jsme postupný pokles signálu Cd(II) v závislosti na koncentraci PC. Získaná závislost exponenciálně klesá (y = 90.383e-0.0067x; R2 = 0.9924), a je možné ji rozdělit dvě samostatné závislosti i) strmější (y = -0.3473x + 83.666; R2 = 0.9799) a ii) pozvolnější (y = -0.0745x + 37.649; R2 = 0.9566). Pozorovaný zlom je možné určit kolem 150 ľM koncentrace PC. Dále nás zajímala interakce GSH a Cd(II). Na získaných voltamogramech byla pozorovatelná vazba Cd(II) na SH skupinu GSH. Tato vazba se projevila signálem při potenciálu kolem -0,71 V. Při změně koncentrace jednotlivých studovaných thiolů byla pozorována lineárně se měnící závislost. Navíc jsme se zabývali sledováním interakce především fytochelatinu a glutathionu se speciálními doplňky výživy zvířat.
ER  -

PETRLOVÁ, Jitka, Jan VÍTEČEK, Jiří BALOUN, Jiří PETŘEK, Vojtěch ADAM, Josef ZEHNÁLEK, Ladislav HAVEL, Libuše TRNKOVÁ, Miroslava BEKLOVÁ, Ladislav ZEMAN a René KIZEK. Elektrochemická analýza interakce thiolových sloučenin se speciálními doplňky výivy. In \textit{Sborník příspěvků VI. Pracovního setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků}. Brno: Masarykova universita, 2006, s.~108-109, 125 s. ISBN~80-210-3943-4.

Podrobný výpis o publikaci