Metody oznaczania właściwości przeciwutleniających fitozwiązków w systemach komórkowych z wykorzystaniem zjawiska fluorescencji/luminescencji. - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Metody oznaczania właściwości przeciwutleniających fitozwiązków w systemach komórkowych z wykorzystaniem zjawiska fluorescencji/luminescencji.

Abstrakt

Od czasu odkrycia roli reaktywnych form tlenu (RFT) w etiologii tzw. chorób cywilizacyjnych, obejmujących nieinfekcyjne chroniczne choroby, takie jak nowotwory, cukrzyca czy nadciśnienie tętnicze oraz możliwości wykorzystania związków o charakterze przeciwutleniaczy w walce z tymi chorobami, naukowcy opracowali wiele metod służących do oznaczania aktywności przeciwutleniającej , zarówno czystych związków chemicznych, jak i ekstraktów roślinnych czy suplementów diety. Metody są przeważnie oparte na prostych reakcjach chemicznych między przeciwutleniaczem a modelowymi wolnymi rodnikami (np. testy ABTS, DPPH) lub jonami metali (np. FRAP czy CUPRAC). Jednak metody chemiczne zazwyczaj nie odzwierciedlają rzeczywistej aktywności przeciwutleniaczy w żywym organizmie. Przyczyną jest to, iż metody te nie tylko wykorzystują niefizjologiczne warunki pH i temperatury, ale również nie uwzględniają metabolizmu przeciwutleniaczy w organizmie ani ich transportu wewnątrz komórki. Idealnym modelem do oceny aktywności związków o charakterze przeciwutleniaczy byłby model ludzki, jednak zarówno badania z udziałem ludzi, jak i testy na zwierzętach są bardzo złożone, a ich wyniki często niejednoznaczne. Najlepszą alternatywą zarówno dla testów chemicznych, jak i badań z udziałem ludzi są obecnie testy wykorzystujące modele komórkowe. Są znacznie tańsze, a przy tym odwzorowują systemy biologiczne lepiej od testów chemicznych. Komórkowe testy oznaczania aktywności przeciwutleniającej są bowiem prowadzone w fizjologicznym zakresie pH i temperatury oraz - co najważniejsze - uwzględniają metabolizm oraz transport komórkowy. W artykule opisano metody oznaczania aktywności przeciwutleniającej w systemach komórkowych z wykorzystaniem zjawisk luminescencji lub fluorescencji.

Cytowania

  • 3

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 3

    Scopus

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej nr 71, strony 602 - 616,
ISSN: 0032-5449
Język:
polski
Rok wydania:
2017
Opis bibliograficzny:
Koss-Mikołajczyk I., Baranowska M., Namieśnik J., Bartoszek-Pączkowska A.: Metody oznaczania właściwości przeciwutleniających fitozwiązków w systemach komórkowych z wykorzystaniem zjawiska fluorescencji/luminescencji.// Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej. -Vol. 71, (2017), s.602-616
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.5604/01.3001.0010.3841
Bibliografia: test
  1. Aranda A., Sequedo L., Tolosa L., Quintas G., Burello E., Castell J.V., Gombau L.: Dichloro-dihydro-fluorescein diacetate (DCFH-DA) assay: a quantitative method for oxidative stress assessment of nanoparticle- -treated cells. Toxicol. In Vitro, 2013; 27: 954-963 otwiera się w nowej karcie
  2. Bartosz G.: Druga twarz tlenu. Wydawnictwo Naukowe PWN, War- szawa 2009
  3. Bender S., Grabiano S.: Evaluation of the antioxidant activity of fo- ods in human cells. Integrated study of biologically active antioxidants from Camellia sinensis. Nutrafoods, 2015; 14: 79-85 otwiera się w nowej karcie
  4. Bindokas V.P., Jordán J., Lee C.C., Miller R.J.: Superoxide production in rat hippocampal neurons: selective imaging with hydroethidine. J. Neurosci., 1996; 16: 1324-1336 otwiera się w nowej karcie
  5. Bucana C., Saiki I., Nayar R.: Uptake and accumulation of the vital dye hydroethidine in neoplastic cells. J. Histochem. Cytochem., 1986; 34: 1109-1115 otwiera się w nowej karcie
  6. Buettner G.R.: Moving free radical and redox biology ahead in the next decade(s). Free Rad. Biol. Med., 2015; 78: 236-238 otwiera się w nowej karcie
  7. Buettner G.R., Jurkiewicz B.A.: Ascorbate free radical as a marker of oxidative stress: an EPR study. Free Radic. Biol. Med., 1993; 14: 49-55 otwiera się w nowej karcie
  8. Chen X., Zou L.Q., Niu J., Liu W., Peng S.F., Liu C.M.: The stability, sustained release and cellular antioxidant activity of curcumin nano- liposomes. Molecules, 2015; 20: 14293-14311 otwiera się w nowej karcie
  9. Dmitriev R.I., Zhdanov A.V., Jasionek G., Papkovsky D.B.: Assessment of cellular oxygen gradients with a panel of phosphorescent oxygen- -sensitive probes. Anal. Chem., 2012; 84: 2930-2938 otwiera się w nowej karcie
  10. Esipova T.V., Karagodov A., Miller J., Wilson D.F., Busch T.M., Vino- gradov S.A.: Two new «protected» oxyphors for biological oximetry: properties and application in tumor imaging. Anal. Chem., 2011: 83: 8756-8765 otwiera się w nowej karcie
  11. Forman H.J., Augusto O., Brigelius-Flohe R., Dennery P.A., Kalyana- raman B., Ischiropoulos H., Mann G.E., Radi R., Roberts L.J.2 nd , Vina J., Davies K.J.: Even free radicals should follow some rules: a guide to free radical research terminology and methodology. Free Radic. Biol. Med., 2015; 78: 233-235 otwiera się w nowej karcie
  12. Freeman B.A., Crapo J.D.: Biology of disease: free radicals and tissue injury. Lab. Invest., 1982; 47: 412-426
  13. Gomes A., Fernandes E., Lima J.L.: Fluorescence probes used for detection of reactive oxygen species. J. Biochem. Biophys. Methods, 2005; 65; 45-80 otwiera się w nowej karcie
  14. Gouda M., Moustafa A., Hussein L., Hamza M.: Three week dietary intervention using apricots, pomegranate juice or/and fermented sour sobya and impact on biomarkers of antioxidative activity, oxidative stress and erythrocytic glutathione transferase activity among adults. Nutr. J., 2016; 15: 52 otwiera się w nowej karcie
  15. Halliwell B., Whiteman M.: Measuring reactive species and oxida- tive damage in vivo and in cell culture: how should you do it and what do the results mean? Br. J. Pharmacol., 2004; 142: 231-255 otwiera się w nowej karcie
  16. Hernandez L., Grasa L., Fagundes D.S., Gonzalo S., Arruebo M.P., Plaza M.A., Murillo M.D.: Role of potassium channels in rabbit intestinal motility disorders induced by 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydro- chloride (AAPH). J. Physiol. Pharmacol., 2010; 61: 279-286
  17. Honzel D., Carter S.G., Redman K.A., Schauss A.G., Endres J.R., Jensen G.S.: Comparison of chemical and cell-based antioxidant methods for evaluation of foods and natural products: generating multifaceted data by parallel testing using erythrocytes and polymorphonuclear cells. J. Agric. Food Chem., 2008; 56: 8319-8325 otwiera się w nowej karcie
  18. Jakubowski W., Bartosz G.: Estimation of oxidative stress in Sac- charomyces cerevisae with fluorescent probes. Int. J. Biochem. Cell Biol., 1997; 29: 1297-1301 otwiera się w nowej karcie
  19. Kalyanaraman B., Darley-Usmar V., Davies K.J., Dennery P.A., For- man H.J., Grisham M.B., Mann G.E., Moore K., Roberts L.J.2 nd , Ischiro- poulos H.: Measuring reactive oxygen and nitrogen species with flu- orescent probes: challenges and limitations. Free Radic. Biol. Med., 2012; 52: 1-6 otwiera się w nowej karcie
  20. Kanofsky J.R.: Singlet oxygen production by lactoperoxidase. J. Biol. Chem., 1983; 258: 5991-5993 otwiera się w nowej karcie
  21. Koss-Mikołajczyk I. i wsp. -Metody oznaczania właściwości przeciwutleniających fitozwiązków... active oxygen species and distinguish specific species. J. Biol. Chem., 2003; 278: 3170-3175
  22. Sies H.: Oxidative stress: a concept in redox biology and medicine. Redox Biol., 2015; 4: 180-183 otwiera się w nowej karcie
  23. Sundaresan M., Yu Z.X., Ferrans V.J., Irani K., Finkel T.: Requirement for generation of H 2 O 2 for platelet-derived growth factor signal trans- duction. Science, 1995; 270: 296-299 otwiera się w nowej karcie
  24. Towne V., Will M., Oswald B., Zhao Q.: Complexities in horseradish peroxidase-catalyzed oxidation of dihydroxyphenoxazine derivatives: appropriate ranges for pH values and hydrogen peroxide concentrations in quantitative analysis. Anal. Biochem., 2004; 334: 290-296 otwiera się w nowej karcie
  25. Votyakova T.V., Reynolds I.J.: Detection of hydrogen peroxide with Amplex Red: interference by NADH and reduced glutathione auto-oxi- dation. Arch. Biochem. Biophys., 2004; 431: 138-144 otwiera się w nowej karcie
  26. Wang L.F., Chen J.Y., Xie H.H., Ju X.R., Liu R.H.: Phytochemical pro- files and antioxidant activity of Adlay varieties. J. Agric. Food Chem., 2013; 61: 5103-5113 otwiera się w nowej karcie
  27. Wardman P.: Fluorescent and luminescent probes for measurement of oxidative and nitrosative species in cells and tissues: progress, pitfalls, and prospects. Free Radic. Biol. Med., 2007; 43: 995-1022 otwiera się w nowej karcie
  28. Wen L., Guo X., Liu R.H., You L., Abbasi A.M., Fu X.: Phenolic con- tents and cellular antioxidant activity of Chinese hawthorn ''Crataegus pinnatifida''. Food Chem., 2015; 186: 54-62 otwiera się w nowej karcie
  29. Wen Y., Liu K., Yang H., Li Y., Lan H., Liu Y., Zhang X., Yi T.: A highly sensitive ratiometric fluorescent probe for the detection of cytopla- smic and nuclear hydrogen peroxide. Anal. Chem., 2014; 86: 9970-9976 otwiera się w nowej karcie
  30. Wen Y., Liu K., Yang H., Liu Y., Chen L., Liu Z., Huang C., Yi T.: Mi- tochondria-directed fluorescent probe for the detection of hydrogen peroxide near mitochondrial DNA. Anal. Chem. 2015; 87: 10579-10584 otwiera się w nowej karcie
  31. Werber J., Wang Y.J., Milligan M., Li X., Ji J.A.: Analysis of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride degradation and hydrolysis in aqueous solutions. J. Pharm. Sci., 2011; 100: 3307-3315 otwiera się w nowej karcie
  32. Wolfe K.L., Liu R.H.: Cellular antioxidant activity (CAA) assay for assessing antioxidants, foods, and dietary supplements. J. Agric. Food Chem., 2007; 55: 8896-8907 otwiera się w nowej karcie
  33. Yazdani M.: Concerns in the application of fluorescent probes DCDHF-DA, DHR 123 and DHE to measure reactive oxygen species in vitro. Toxicol. In Vitro, 2015; 30: 578-582 otwiera się w nowej karcie
  34. Ye Z.W., Zhang J., Townsend D.M., Tew K.D.: Oxidative stress, redox regulation and diseases of cellular differentiation. Biochim. Biophys. Acta, 2015; 1850: 1607-1621 otwiera się w nowej karcie
  35. Yoshida Y., Itoh N., Saito Y., Hayakawa M., Niki E.: Application of water-soluble radical initiator, 2,2'-azobis-[2-(2-imidazolin-2-yl)pro- pane] dihydrochloride, to a study of oxidative stress. Free Radic. Res., 2004; 38: 375-384 otwiera się w nowej karcie
  36. Zhao H., Joseph J., Fales H.M., Sokoloski E.A., Levine R.L., Vasquez- -Vivar J., Kalyanaraman B.: Detection and characterization of the pro- duct of hydroethidine and intracellular superoxide by HPLC and limi- tations of fluorescence. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2005; 102: 5727-5732 otwiera się w nowej karcie
  37. Zhou M., Diwu Z., Panchuk-Voloshina N., Haugland R.P.: A stable nonfluorescent derivative of resorufin for the fluorometric determi- nation of trace hydrogen peroxide: applications in detecting the acti- vity of phagocyte NADPH oxidase and other oxidases. Anal. Biochem., 1997; 253: 162-168 otwiera się w nowej karcie
  38. Zuo L., Zhou T., Pannell B.K., Ziegler A.C., Best T.M.: Biological and physiological role of reactive oxygen species -the good, the bad and the ugly. Acta Physiol., 2015; 214: 329-348 otwiera się w nowej karcie
  39. Autorzy deklarują brak potencjalnych konfliktów interesów. otwiera się w nowej karcie
  40. Karadag A., Ozcelik B., Saner S.: Review of methods to determine antioxidant capacities. Food Anal. Methods, 2009; 2: 41 otwiera się w nowej karcie
  41. Klaude M., Eriksson S., Nygren J., Ahnström G.: The comet assay: mechanisms and technical considerations. Mutat. Res., 1996; 363: 89-96 otwiera się w nowej karcie
  42. Komatsu H., Yoshihara K., Yamada H., Kimura Y., Son A., Nishimoto S., Tanabe K.: Ruthenium complexes with hydrophobic ligands that are key factors for the optical imaging of physiological hypoxia. Chemistry, 2013; 19: 1971-1977 otwiera się w nowej karcie
  43. Koshiishi I., Tsuchida K., Takajo T., Komatsu M.: Radical scavenger can scavenge lipid allyl radicals complexed with lipoxygenase at lower oxygen content. Biochem. J., 2006; 395: 303-309 otwiera się w nowej karcie
  44. Koshiishi I., Tsuchida K., Takajo T., Komatsu M.: Quantification of lipid alkyl radicals trapped with nitroxyl radical via HPLC with postco- lumn thermal decomposition. J. Lipid Res., 2005; 46: 2506-2513 otwiera się w nowej karcie
  45. Li N., Ragheb K., Lawler G., Sturgis J., Rajwa B., Melendez J.A., Robin- son J.P.: Mitochondrial complex I inhibitor rotenone induces apoptosis through enhancing mitochondrial reactive oxygen species production. J. Biol. Chem., 2003; 278: 8516-8525 otwiera się w nowej karcie
  46. Lobo V., Patil A., Phatak A., Chandra N.: Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacogn. Rev., 2010; 4: 118-126 otwiera się w nowej karcie
  47. Meng L., Wu Y., Yi T.: A ratiometric fluorescent probe for the de- tection of hydroxyl radicals in living cells. Chem. Commun., 2014; 50: 4843-4845 otwiera się w nowej karcie
  48. Mills E.M., Takeda K., Yu Z.X., Ferrans V., Katagiri Y., Jiang H., Lavigne M.C., Leto T.L., Guroff G.: Nerve growth factor treatment prevents the increase in superoxide produced by epidermal growth factor in PC12 cells. J. Biol. Chem., 1998; 273: 22165-22168 otwiera się w nowej karcie
  49. Niki E.: Assessment of antioxidant capacity in vitro and in vivo. Free Radic. Biol. Med., 2010; 49: 503-515
  50. Okimoto Y., Watanabe A., Nikia E., Yamashita T., Noguchi N.: A novel fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid peroxi- dation in cell membranes. FEBS Lett., 2000; 474: 137-140 otwiera się w nowej karcie
  51. Piasek A., Bartoszek A., Namieśnik J.: Substancje pochodzenia roślin- nego przeciwdziałające kardiotoksyczności towarzyszącej chemioterapii nowotworów. Postępy Hig. Med. Dośw., 2009; 63: 142-158
  52. Pryor W.A., Godber S.S.: Noninvasive measures of oxidative stress status in humans. Free Radic. Biol. Med., 1991; 10: 177-184 otwiera się w nowej karcie
  53. Rahman T., Hosen I., Islam M.M., Shekhar H.U.: Oxidative stress and human health. J. Adv. Biosci. Biotechnol., 2012; 3: 997-1019 otwiera się w nowej karcie
  54. Ray P.D, Huang B.W., Tsuji Y.: Reactive oxygen species (ROS) ho- meostasis and redox regulation in cellular signaling. Cell. Signal., 2012; 24: 981-990 otwiera się w nowej karcie
  55. Reszka K.J., Wagner B.A., Burns C.P., Britigan B.E.: Effects of peroxi- dase substrates on the Amplex red/peroxidase assay: antioxidant pro- perties of anthracyclines. Anal. Biochem., 2005; 342: 327-337 otwiera się w nowej karcie
  56. Rivera A., Maxwell S.A.: The p53-induced gene-6 (proline oxidase) mediates apoptosis through a calcineurin-dependent pathway. J. Biol. Chem., 2005; 280: 29346-29354 otwiera się w nowej karcie
  57. Robinson K.M., Janes M..
  58. S, Pehar M., Monette J.S., Ross M.F., Ha- gen T.M., Murphy M.P., Beckman J.S.: Selective fluorescent imaging of superoxide in vivo using ethidium-based probes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006; 103: 15038-15043
  59. Rothe G., Valet G.: Flow cytometric analysis of respiratory burst activity in phagocytes with hydroethidine and 2',7'-dichlorofluorescin. otwiera się w nowej karcie
  60. J. Leukoc. Biol., 1990; 47: 440-448 otwiera się w nowej karcie
  61. Schieber M., Chandel N.S.: ROS function in redox signaling and oxidative stress. Curr. Biol., 2014; 24: R453-R462 otwiera się w nowej karcie
  62. Setsukinai K., Urano Y., Kakinuma K., Majima H.J., Nagano T.: De- velopment of novel fluorescence probes that can reliably detect re- otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 433 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi