Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.31857/S0006302924030034
Ключевые слова: thorium-232, bioluminescence, enzyme bioassay, radioprotection, humic substances, reactive oxygen species, торий-232, биолюминесценция, ферментативный биотест, радиопротекция, гуминовые вещества, активные формы кислорода
Аннотация: Изучение низкодозовых эффектов актуально в связи с расширением районов с антропогенной нагрузкой. Торий - один из фонообразующих элементов в природных экосистемах, его содержание может повышаться в окружающей среде в ходе добычи природных ресурсов и работы ТЭЦ. Особый интерес представляют биоэффекты тория в присутствии гуминовых веПоказать полностьюществ - природных детоксикантов. Целью работы является выявление нейтрализующего эффекта гуминовых веществ в условиях низкодозового воздействия тория-232 (< 0.04 Гр). В качестве модельного биологического объекта выбрана биолюминесцентная система ферментативных реакций, включающая бактериальную люциферазу и НАД(Ф)Н:ФМН-оксидоредуктазу. Выявлена активация биолюминесценции на начальном этапе воздействия тория-232 (до 50 мин) и увеличение содержания активных форм кислорода после 50 мин его воздействия. Показана связь интенсивности биолюминесценции и содержания активных форм кислорода (коэффициент корреляции -0.86). Присутствие гуминовых веществ нейтрализует активирующее действие тория и уменьшает содержание активных форм кислорода до контрольного значения. Продемонстрировано влияние гуминовых веществ на скорость НАДН-зависимого ферментативного редокс-процесса. Полученные результаты вносят вклад в понимание молекулярных механизмов воздействия тория-232 и нейтрализации его влияния на ферментативные процессы. Research into the effects of low-dose radiation exposure is relevant due to an increase in the number of areas to which anthropogenic loading has occurred. Thorium is one of the radioactive elements naturally occurring in ecosystems; the amounts of thorium in the environment may be increased due to the activities related to the extraction of natural resources and operation of thermal power plants. Special interest focuses on the biological effects of thorium in the presence of humic substances as natural detoxicants. The aim of this study is to explore whether humic substances exert "mitigating" effects during exposure to thorium-232 at low-doses (< 0.04 Gy). A bioluminescent system of the enzymatic reactions including the bacterial luciferase and NADH: FMN-oxidoreductase has been chosen as a biological object. It was found that the activation of bioluminescence occurred in the initial stage of the exposure (up to 50 min) and production of reactive oxygen species increased after the 50 min exposure of this system to thorium-232. The relationship between the intensity of bioluminescence and the level of reactive oxygen species (correlation coefficient is -0.86) is shown. The addition of humic substances helps to neutralize thorium activity and reduce the level of reactive oxygen species to the control value. The effects of humic substances on the rate of NADH-dependent enzymatic process including redox reactions are shown. The results obtained contribute to the understanding of the mechanisms of the effects of thorium-232 at molecular level and its neutralization effects on the enzymatic processes.
Журнал: Биофизика
Выпуск журнала: Т.69, №3
Номера страниц: 444-454
ISSN журнала: 00063029
Место издания: Москва
Издатель: ФИЦ "Пущинский научный центр биологических исследований РАН", Российская академия наук, Отделение биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений РАН