بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین سرم با استفاده از روش¬های اسپکتروسکوپی و داکینگ مولکولی

Abstract

خلاصه فارسی مقدمه و هدف: افزودنی¬های غذایی ترکیباتی مصنوعی یا طبیعی هستند که با هدف افزایش مدت ماندگاری و بهبود کیفیت محصول در مراحل مختلف تولید ماده غذایی به آن اضافه می¬شود. افزودنی¬های مجاز غذایی با مقاصد مختلفی به غذا اضافه می¬شوند و حتی می¬توانند در مقادیر غیرمجاز خطراتی برای سلامتی انسان هم داشته باشند. افزایش استفاده از افزودنی¬های غذایی به دنبال تغییر در عادات غذایی و فقدان مطالعات جامع در مورد ایمنی کاربرد تعداد زیادی از آن¬ها، محققان را وادار به بررسی جنبه¬های مختلف کاربرد آن¬ها کرده است. یکی از شایع¬ترین بیماری¬های مرتبط با کاربرد ترکیبات شیمیایی، انواع سرطان¬ هستند که رتبه دوم مرگ و میر را در کشورهای توسعه یافته و رتبه سوم را در کشورهای در حال توسعه به خود اختصاص می-دهند. اخیراً ترکیبات شیمیایی (افزودنی¬های غذایی) به عنوان یکی از عوامل تأثیرگذار در ایجاد این بیماری¬ها معرفی شده¬اند. هیدروسولفیت سدیم یک افزودنی غیرمجاز حاوی گوگرد است که به عنوان یک عامل رنگ‌زدا در صنعت قند برای تصفیه شربت و حذف ترکیبات رنگی طبیعی حاصل از چغندر قند و نیشکر در حین تولید استفاده می‌شود. مطالعات اخیر نشان دهنده عوارض گوارشی، تنفسی، پوستی و چشمی به دنبال استفاده بیش از حد از ترکیبات حاوی گوگرد است. بر این اساس، این مطالعه با هدف تعیین برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین سرم، بررسی پارامترهای ترمودینامیکی و کینتیکی دخیل در اتصال و بررسی تاثیر این افزودنی بر ساختار پروتئین آلبومین سرم طراحی گردید. مواد و روش کار: با توجه به مطالعات اخیر و اهمیت بررسی برهمکنش افزودنی‌های غذایی با مولکول‌های بیولوژیکی، خواص اتصال و برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین سرم خون از طریق طیف‌سنجی UV-Vis، طیف‌سنجی فلورسانس، رزونانس پلاسمون سطحی (SPR)، و آنالیز اتصال مولکولی بررسی شد. یافته¬ها: ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺣﺎﺻﻞ از اسپکتوفتومتری برای بررسی برهمکنش بین هیدروسولفیت سدیم و آلبومین سرم گاوی ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﻏﻠﻈﺖ هیدروسولفیت سدیم از 10 تا 60 میکرولیتر در ﺣﻀﻮر ﻏﻠﻈﺖ ﺛﺎﺑﺖ آﻟﺒﻮﻣﯿﻦ سرم گاوی (1 میلی¬مولار)، ﻣﯿﺰان ﺟﺬب آلبومین کاهش یافت که نشان¬دهنده برهمکنش بین این دو ماده بود. همچنین مطالعات بررسی فلوروسانس ذاتی نشان داد که ﺷﺪت ﻓﻠﻮرسانس آﻟﺒﻮﻣﯿﻦ در حضور هیدروسولفیت سدیم ﮐﺎﻫﺶ می¬ﯾﺎبد ﮐﻪ ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ ایجاد کمپلکس هیدروسولفیت سدیم ﺑﺎ آﻟﺒﻮﻣﯿﻦ است. مقادیر منفی ΔHº و ΔSº نشان داد که نیروی واندروالس یا پیوند هیدروژنی عامل اصلی اتصال بین دو ماده است. ثابت اتصال دو ماده در روند افزایشی دما کاهش یافت که نشان¬دهنده کاهش تشکیل کمپلکس به دنبال افزایش دما است. نتایج تست SPR نشان داد که هیدروسولفیت سدیم میل اتصال قوی¬ای به آلبومین سرم دارد و با افزایش دما کاهش می¬یابد. آنالیزهای شبیه¬سازی اتصال مولکولی، تمایل اتصال هیدروسولفیت سدیم به دومین‌های II و III (سایت I و سایت II) را از طریق باقی‌مانده‌های Cys460، Cys476، Asn457، Arg483، Lys204 و Ala200 با انرژی اتصال 86/12- کیلوژول بر مول تأیید کردند. نتیجه¬گیری: برهمکنش افزودنی غذایی هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین سرم توسط روش¬های اسپکتروسکوپی، تشدید پلاسمون سطحی و شبیه¬سازی اتصال مولکولی تایید شد. بر اساس پارامترهای ترمودینامیکی اتصال، پیوندهای هیدروژنی یا نیروهای واندروالسی نقش اصلی را در وقوع برهمکنش خودبه-خودی هیدروسولفیت سدیم با آلبومین سرم ایفا می¬کنند. در نهایت، برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با آلبومین که می¬تواند منجر به تغییرات ساختاری آلبومین شود و عواقب سوئی در پی داشته باشد، اهمیت زیادی در ایمنی مواد غذایی دارد. واژگان کلیدی: هیدروسولفیت سدیم، آلبومین سرم، افزودنی غذایی، ایمنی غذایی، اتصا ل مولکولی.