CC BY
17
УДК 619:615.28:577.15
Лисиця А.В., © канд. бюл. наук, (E-mail: [email protected]) 1нститут етзоотологп УААН, м.Р1ене
ВПЛИВ ПОЛ1ГЕКСАМЕТИЛЕНГУАН1ДИНУ НА АКТИВН1СТЬ
ХОЛ1НЕСТЕРАЗИ I АЛЬФА-АМ1ЛАЗИ СИРОВАТКИ КРОВ1
Стаття присеячена еиеченню еплиеу полйексаметиленгуатдину ггдрохлориду, що еходить до складу дезтфгкуючих засобге ноеого поколтня, на роботу ферментних систем сироеатки кроег ссаеще. Вияелено, що е концентрацях порядку 10 2-10 7 % бгоцид тдсилюе актиешсть холтестерази. В концентращях починаючи з 10-7 % i еище полггексаметиленгуатдин тггбуе фермент а-амыазу.
Ключовi слова:актиешсть, дезтфектант, полiгексаметиленгуанiдин, ферменти.
Вступ. Одним з ефективних антисептичних 3aco6iB нового поколшня, що все актившше застосовуеться для дезшфекци та передcтерилiзацiйного очищення в закладах охорони здоров'я, дитячих дошкшьних i учбових закладах, комунально-господарчих об'ектах, в гуманнш та ветеринарнш медициш е пол^ексаметиленгуанщину гщрохлорид (далi ПГМГ). Полiмернi сполуки гуанщину найбiльш повно вщповщають зростаючим вимогам щодо профiлактики i лшвщацп cтацiонарних iнфекцiй. Вони мають високу бактерицидну, альгiцидну, фунгiцидну та вiрулiцидну активнicть, в той же час -майже не токсичш для вищих рослин та тварин.
Для потреб ветеринарно! саштарп препарати з ПГМГ застосовують, або планують застосовувати, для дезшфекци тваринницьких ферм, вогнищ iнфекцiй бактерiальноl та вiруcноl етюлогл, джерел туберкульозу i дерматомiкозiв. Випробування дезiнфектантiв з ПГМГ проводили, в тому чи^ i ствроб^ники 1нституту етзоотологп УААН, для профшактично1 та вимушено1 дезшфекци i деконтамшацп окремих тваринницьких i птахiвничих примщень, пунктiв забою тварин та птищ, пiдприемcтв з переробки тваринницько1 продукцп, лабораторних i торгiвельних примiщень та обладнання, транспортних заcобiв i обладнання для перевезення тварин та продукцп з них, зон карантинного нагляду, мшць утримання дрiбних ciльcькогоcподарcьких тварин та хутрових звiрiв, кормцехiв та !х обладнання, складських примiщень, систем водонапування тварин та зберiгання води, рибобасейшв, рибогосподарських об'ектiв та 1хнього обладнання, знарядь лову, заcобiв транспортування риби та рибопродуктiв, а також для передcтерилiзацiйного очищення виробiв ветеринарного та медичного призначення нескладно1 конфтураци з металу, скла, гуми та полiмерних матерiалiв.
Проте, механiзм бюцидно1 дп ПГМГ з'ясований не до кшця. Вважаеться, що препарат впливае на структуру мембран кл^ин i роботу ферментних систем
© Лисиця А.В., 2008
153
MiKpoopraHi3MiB [1]. Також мало дослщженим е питання впливу бюциду на ферментш системи ссавщв.
Бюцидш властивостi полiгексаметиленгуанiдину
(polyhexamethyleneguanidine) та його похiдних зумовлюються наявшстю гуанiдинових груп, якi присутнi й у деяких природних та синтетичних лжарських засобах i антибiотиках [1]. За хiмiчною будовою ПГМГ - лшшний або розгалужений полiмер, прозора склоподiбна маса, температура розм'якшення 100-150 °С [2].
Наявнiсть у молекулi ПГМГ полярно! гуанщиново! i неполярно! гексаметиленово! груп забезпечуе йому властивост адгезива та, в деякий мiрi, поверхнево-активно! речовини (ПАР). Полiмер добре розчинний у вод^ а його 20% водш розчини зберiгають бюцидну активнiсть бiльше 5 рокiв [3]. Препарати ПГМГ ефективш по вщношенню до вегетативних форм бактерiй, водоросив, багатьох грибiв та деяких вiрусiв (герпес простий, грип, В1Л, тротчна лихоманка, гепатит А та ш.).
Вважаеться, що бiоцидна дiя ПГМГ обумовлена здатшстю похiдних гуанiдину зв'язуватися з кл^инними стiнками та мембранами кл^ин, проникати всередину та шпбувати роботу клiтинних ферментiв [1]. Наслщком адсорбци ПГМГ на мембранi е порушення !! бар'ерних i транспортних функцш.
Бiоцидна активнiсть ПГМГ пщсилюеться при збiльшеннi молекулярно! маси полiмеру, зростаннi температури i рН середовища, практично не змiнюеться в присутност бiлкового навантаження [4].
Частина дослщниюв вважае, що проникаючи в кл^ину ПГМГ блокуе дiю ферментiв, гальмуе реплiкацiю нукле!нових кислот, пригнiчуе дихальну систему клiтини, що й е головною причиною И загибелi [3].
Так, зокрема, дослщження впливу ПГМГ-препара'лв на фотосинтетичну активнiсть Chlorella показали, що навiть короткострокова iнкубацiя клiтин водоростi в середовищi з ПГМГ призводить до шпбування фотосинтетично! активной i може зменшувати продуктивнi властивост клiтин [5]. При короткочасному впливi низьких концентрацiй ПГМГ (10-3-10-1 мг/л) в кл^инах водоростi Chlorella pyrenoidosa змшювалась швидкiсть транспорту електронiв на акцепторнш частинi ФС-2 i тдсилювалась енергiзацiя тилако!дних мембран. При вмют бiоциду вище 10-1 мг/л рiзко пiдсилювалось iнгiбування фотосинтезу i вщбувалось зменшення ефективного розмiру св^лозбираючо! антени ФС 2. Добова шкубащя Chlorella з ПГМГ викликала незворотню деструкцш ФС 2 i, ймовiрно, всього фотосинтетичного апарату [5].
При застосуванш дезiнфектантiв, що мiстять в якост основно! дшчо! речовини ПГМГ, не виключено його потрапляння всередину оргашзму тварин. Метою нашо! роботи було дослщити вплив ПГМГ на актившсть деяких ферментних систем сироватки кровi ссавцiв.
Матер1али i методи. Для дослвдв було використано свiжу та тсля заморожування (t -20° C) сироватку кровi велико1 рогато! худоби (ВРХ), коней, а також людини.
154
Визначення активност ферменту ацетилхолшестерази (КФ 3.1.1.7), що riдролiзуe ефiри карбонових кислот i е одним з ключових ферменив передачi нервового iмпульсу, проводили колориметрично на КФК-2. Дослiдження виконували з використанням набору реактивiв для визначення активност холiнестерази в бiологiчних рщинах з ацетилхолiнхлоридом (виробництво ТОВ НВП „Фшат^агностика", Украша) за загальноприйнятою методикою [6].
Визначення активност ферменту а-амшази (КФ 3.2.1.1), що гiдролiзуе О-глшозидш зв'язки, проводили колориметрично на КФК-2. Дослщження виконували з використанням набору реактивiв для визначення активност а-амшази в бiологiчних рiдинах по Каравею (виробництво ТОВ НВП „ФшЫт-Дiагностика", Украша) за загальноприйнятою методикою [7]. Через те, що ПГМГ сам поступово взаемодiе з йодом, який, за методикою, е шдикатором швидкост розщеплення субстрату (розчин крохмалю концентращею 10 мг/мл), в якостi холосто! проби довелося також використовувати субстратно-буферний розчин з додаванням, ПГМГ у концентращях, що вщповщають дослiдним пробам. Довжину хвилi на якiй проводили вимiрювання оптично! щiльностi також було змшено з 670 нм (червоний св^лофшьтр) до 440 нм (синш).
Для визначення впливу П1 МГ на активнiсть ферментних систем його додавали до дослщно! проби перед шкубуванням, а в контролi - тсля iнкубування. ПГ МГ розчиняли в фiзрозчинi (рН 7 ) i використовували його препарати в концентращях 10-1-10-7 %.
Результати дослщжень. Активнiсть холiнестерази в контрольних пробах iз свiжою сироваткою ВРХ без додавання ПГМГ становила 92.0-98.9 мкмоль/(с*л). В дослiдних зразках з додаванням ПГМГ в концентращях 10-2—10-7 % шпбування ферменту не вщбуваеться. Швидюсть розщеплення субстрату до холiну i оцтово! кислоти збшьшуеться в 2-2,5 рази, i становить при концентраци ПГМГ 10-2 % - 274.1, 10-3 % - 256.2, 10-4 % - 243.3, 10-5 % - 213.6, 10-6 % - 171.6, 10-7 % - 156.2, 10-8 % - 53.8 мкмоль/(с»л). Похибка становить ± 0.1 мкмоль/(с*л). Сам ПГМГ також поступово розщеплюе ацетилхолiн, проте, при поеднаннi його ди з дiею холiнестерази сироватки спостерiгаеться навт не адитивний, а синергiчний ефект. В дуже низьких концентрацiях (10-8 %) ПГ МГ проявляе iнгiбуючi властивостi, активнiсть ферменту зменшуеться на 54-58 %.
Активнiсть а-амiлази в контрольних пробах iз свiжою сироваткою ВРХ без додавання ПГМГ становила 10.0-10.9 мг/(с*л). В дослщних зразках з додаванням ПГМГ в концентращях 10-3-10-7 % вщбуваеться шпбування ферменту. Швидюсть розщеплення субстрату (крохмаль) становить 9.2 мг/(с*л) при концентраци ПГМГ 10-7 %, при зростанш концентраци до 10-4 % активнiсть падае до 5.4 мг/(с*л), а при концентращях 10-3 % активнiсть зменшуеться до 3.3 мг/(с*л). В концентращях порядку 10-8 % ПГМГ практично не впливае на роботу ферменту. Похибка визначення швидкоси реакци становить ± 0.1 мг/(с*л). Таким чином, ПГМГ починае проявляти шпбуючи властивоси по вiдношеню до а-амiлази вже починаючi з концентрацiй 10-7 %. Концентраци ПГМГ вищi за 10-2 % призводять до коагуляц^' бшюв.
155
Аналопчш результати для обох ферментних систем було отримано при використанш, як свiжоl сироватки ^OBi ВРХ, коней або людини, так i тсля одноразового заморожування-розморожування .
Висновки. 1. Полiгексаметиленгуанiдин (ПГМГ) може специфiчно впливати на актившсть ферментiв сироватки кровi ссавщв вже починаючи з концентрацiй 10-7 %.
2. ПГМГ в концентращях 10-2-10-7 % е активатором холшестерази, починаючи з концентрацiй 10-7 % шпбуе активнiсть a-амiлази.
3. Отримаш результати доцiльно враховувати спецiалiстам з ветеринарно! саштарп при застосуваннi дезшфектанив, що мiстять ПГМГ.
Л1тература
1. Гембицкий П. А. Полимерный биоцидный препарат полигексаметиленгуанидин / П.А. Гембицкий, ИИ. Воинцева. - Запорожье: Полиграф, 1998. - 44 с.
2. Гембицкий П.А. // Хим. пром-сть. - 1984. - № 2.- С. 18-19.
3. Афиногенов Г.Е. Антимикробные полимеры / Г.Е. Афиногенов, Е.Ф. Панарин. - С-Пб.: Гиппократ, 1993. - 264 с.
4. Ефимов К.М. Полигуанидины - класс малотоксичных дезсредств пролонгированного действия / К.М. Ефимов, П.А. Гембицкий, А. Г. Снежко // Дезинфекционное дело. - 2000. - № 4.
5. Константиновская С.В. Исследование действия биоцидов (на примере полигексаметиленгуанидинов) на эколого-функциональное состояние водоросли Chlorella pyrenoidosa: автореф. дис. на соискание науч. степени канд. биол. наук: спец. 03.00.16. «Экология» и 03.00.18. «Гидробиология» / С.В. Константиновская. - Москва, 2006. - 20 с.
6. Медицинские лабораторные технологии. Справочник / Под ред. А.И.Карпищенко. С.-Пб.: Интермедика, 2002. - С. 45-46.
7. Caraway W.T. // Amer.J.Clin.Path. - 1959. - Vol. 32. - P. 97.
Summary A. Lysytsya
THE INFLUENCE OF POLYHEXAMETHYLENEGUANIDINE AT ACTIVITY OF CHOLINESTERASE AND A-AMYLASE OF BLOODS
SERUM
The article presents the data of stady influence of 10 2-10 7 % solytion of polyhexamethyleneguanidine at enzymes activity of bloods serum. It has been esteblished that polyhexamethyleneguanidine strengthens activity of cholinesterase and decreases activity of a-amylase.
Стаття надшшла до редакцИ 18.02.2008
156
