Флавоноиды — вторичные метаболиты растений — представляют наиболее распространённую гетерогенную группу фитохимических веществ. Целью настоящей работы было сравнительное исследование антиоксидантной активности и регуляторных свойств ряда флавоноидов, принадлежащих различным классам, — физетина, апигенина, кемпферола, нарингенина, нарингина, — используя в качестве объектов воздействия митохондрии печени и эритроциты крыс. Физетин, апигенин, кемпферол, нарингенин, нарингин в диапазоне концентраций 2,5–25 мкМ дозозависимо предотвращали окислительные повреждения эритроцитов: накопление продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и окисление глутатиона (GSH), индуцируемое 700 мкМ трет-бутилгидропероксидом. Значения IC50, соответствующие концентрации флавоноида, ингибирующего на 50% процесс ПОЛ в мембранах эритроцитов, составили 3,9±0,8 мкМ в случае физетина, 6,5±1,6 мкМ в случае кемпферола, 8,1±2,1 мкМ в случае апигенина, 37,8±4,4 мкМ в случае нарингенина и 64,7±8,6 мкМ в случае нарингина. Антиоксидантный эффект флавоноидов был значительно выше в мембранных структурах по сравнению с цитоплазмой клеток. Все исследованные флавоноиды (10–50 мкМ) эффективно ингибировали дыхательную активность изолированных митохондрий печени крыс и, за исключением кемпферола, стимулировали Ca²⁺-индуцируемую диссипацию мембранного потенциала митохондрий. Циклоспорин А и рутений красный ингибировали стимулируемую флавоноидами Ca²⁺-зависимую деполяризацию мембран, что указывает на участие в эффекте флавоноидов митохондриального кальциевого унипортера и процесса открытия пор высокой проницаемости. Флавоноиды как редокс-активные соединения, обладающие антиоксидантными свойствами, способны регулировать митохондриальный потенциал и респираторную активность, предотвращать митохондриальный окислительный стресс. Их можно рассматривать в качестве эффективных фармакологических агентов или нутрицевтиков.
Савко А.И., Ильич Т.В., Вейко А.Г., Коваленя Т.А., Лапшина Е.А., Заводник И.Б. (2023) Флавоноиды физетин, апигенин, кемпферол, нарингенин, нарингин регулируют респираторную активность и мембранный потенциал митохондрий печени и ингибируют окислительные процессы в эритроцитах крыс. Биомедицинская химия, 69(5), 281-289.
Савко А.И. и др. Флавоноиды физетин, апигенин, кемпферол, нарингенин, нарингин регулируют респираторную активность и мембранный потенциал митохондрий печени и ингибируют окислительные процессы в эритроцитах крыс // Биомедицинская химия. - 2023. - Т. 69. -N 5. - С. 281-289.
Савко А.И. и др., "Флавоноиды физетин, апигенин, кемпферол, нарингенин, нарингин регулируют респираторную активность и мембранный потенциал митохондрий печени и ингибируют окислительные процессы в эритроцитах крыс." Биомедицинская химия 69.5 (2023): 281-289.
Савко, А. И., Ильич, Т. В., Вейко, А. Г., Коваленя, Т. А., Лапшина, Е. А., Заводник, И. Б. (2023). Флавоноиды физетин, апигенин, кемпферол, нарингенин, нарингин регулируют респираторную активность и мембранный потенциал митохондрий печени и ингибируют окислительные процессы в эритроцитах крыс. Биомедицинская химия, 69(5), 281-289.
Список литературы
Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С., Музафаров Е.Н. (2013) Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина (под ред. Е.И. Маевского) Synchrobook, Пущино, 310 c. Scholar google search
Червяковский Е.М., Курченко В.П., Костюк В.А. (2009) Физиологическое и терапевтическое значение окислительных процессов протекающих с участием флавоноидов в растительных и животных организмах. Труды БГУ. Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем, 4(1), 9-26. Scholar google search
Sinha D. (2019) Pharmacological importance of polyphenols: A review. Int. Res. J. Pharm., 10(9), 13-23. CrossRef Scholar google search
Agati G., Azzarello E., Pollastri S., Tattini M. (2012) Flavonoids as antioxidants in plants: Location and functional significance. Plant Science, 196, 67-76. CrossRef Scholar google search
Leopoldini M., Russo N., Toscano M. (2011) The molecular basis of working mechanism of natural polyphenolic antioxidants. Food Chem., 125(2), 288-306. CrossRef Scholar google search
Nijveldt R.J., van Nood E., van Hoorn D.E., Boelens P.G., van Norren K., van Leeuwen P.A. (2001) Flavonoids: A review of probable mechanisms of action and potential applications. Am. J. Clin. Nutr., 74(4), 418-425. CrossRef Scholar google search
Xu D., Hu M.-J., Wang Y.-Q., Cui Y.-L. (2019) Antioxidant activities of quercetin and its complexes for medicinal application. Molecules, 24(6), 1123. CrossRef Scholar google search
Safe S., Jayaraman A., Chapkin R.S., Howard M., Mohankumar K., Shrestha R. (2021) Flavonoids: Structure-function and mechanisms of action and opportunities for drug development. Toxicol. Res., 37, 147-162. CrossRef Scholar google search
Mennen L.I., Walker R., Bennetau-Pelissero C., Scalbert A. (2005) Risks and safety of polyphenol consumption. Am. J. Clin. Nutr., 81(suppl), 326S-329S. CrossRef Scholar google search
Kumar S., Pandey A.K. (2013) Chemistry and biological activities of flavonoids: An overview. Sci. World J., 2013, 162750. CrossRef Scholar google search
Leri M., Scuto M., Ontario M.L., Calabrese V., Calabrese E.J., Bucciantini M., Stefani M. (2020) Healthy effects of plant polyphenols: Molecular mechanisms. Int. J. Mol. Sci., 21, 1250. CrossRef Scholar google search
Johnson D., Lardy H.A. (1967) Isolation of liver and kidney mitochondria. Meth. Enzymol., 10, 94-101. CrossRef Scholar google search
Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. (1951) Protein measurement with the folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 193, 265-275. CrossRef Scholar google search
Stocks J., Dormandy T.L. (1971) The autoxidation of human red cell lipids induced by hydrogen peroxide. Br. J. Haematol., 20(1), 95-111. CrossRef Scholar google search
Akerman K.E.O., Wikström M.K.F. (1976) Safranine as a probe of the mitochondrial membrane potential. FEBS Lett., 6(2), 191-197. CrossRef Scholar google search
Dremza I.K., Lapshina E.A., Kujawa J., Zavodnik I.B. (2006) Oxygen-related processes in red blood cells exposed to tert-butyl hydroperoxide. Redox Report, 11(4), 185-192. CrossRef Scholar google search
Zhu L., Chen J., Tan J., Liu X., Wang B. (2017) Flavonoids from Agrimonia pilosa Ledeb: Free radical scavenging and DNA oxidative damage protection activities and analysis of bioactivity-structure relationship based on molecular and electronic structures. Molecules, 22, 195. CrossRef Scholar google search
Veiko A.G., Lapshina E.A., Zavodnik I.B. (2021) Comparative analysis of molecular properties and reactions with oxidants for quercetin, catechin, and naringenin. Mol. Cell. Biochem., 476(12), 4287-4299. CrossRef Scholar google search
Chen Z.Y., Chan P.T., Ho K.Y., Fung K.P., Wang J. (1996) Antioxidant activity of natural flavonoids is governed by number and location of their aromatic hydroxyl groups. Chemistry Physics Lipids, 79(2), 157-163. CrossRef Scholar google search
Heijnen C.G.M., Haenen G.R., van Acker F.A., van der Vijgh W.J., Bast A. (2001) Flavonoids as peroxynitrite scavengers: The role of the hydroxyl groups. Toxicol. In Vitro, 15, 3-6. CrossRef Scholar google search
Вейко А.Г., Ильич Т.В., Лапшина Е.А., Буко В.У., Заводник И.Б. (2018) Квантово-химическое моделирование электронной структуры кверцетина и ингибирование кверцетином и комплексом кверцетин-гидроксипропил-β-циклодекстрин перекисного окисления липидов в митохондриях и эритроцитах крыс. Весці Нацыянальнай акадэмiі навук Беларусi. Серыя бiялагічных навук, 63(4), 499-511. CrossRef Scholar google search
Montero M., Lobaton C.D., Hernandez-Sanmiguel E., Santodomingo J., Vay L., Moreno A., Alvarez J. (2004) Direct activation of the mitochondrial calcium uniporter by natural plant flavonoids. Biochemical J., 384, 19-24. CrossRef Scholar google search
Daussin F.N., Heyman E., Burelle Y. (2021) Effects of (-)-epicatechin on mitochondria. Nutr Rev., 79(1), 25-41. CrossRef Scholar google search
Kicinska A., Jarmuszkiewicz W. (2020) Flavonoids and mitochondria: Activation of cytoprotective pathways? Molecules, 25(13), 3060. CrossRef Scholar google search
