Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
Е. Ф. Романцев (1968) также указывает на то, что использование сульфгидрильных соединений в количествах, оказывающих радиозащитное действие, вызывает глубокие изменения биохимических систем и физиологических функций, приводящие их к моменту облучения в состояние повышенной радиоустойчивости. Более того, Е. Ф. Романцев считает, и это мнение разделяют многие радиобиологи, в том числе и сам 3. Бак, что данный механизм может иметь место не только при действии сульф-
гидрильных соединений, но и других радиопротекторов, поскольку биохимический шок может быть вызван введением очень многих радиозащитных соединений. В этом состоит плодотворное значение данного подхода, намечающего общие пути к решению сложной и практически важной проблемы защиты организма от лучевого поражения и объяснению механизмов противолучевого действия огромного количества химических веществ самой различной природы.
Другие восстановители. Не только сульфгидрильные соединения, но и другие химические вещества, проявляющие восстановительные свойства, оказываются довольно эффективными радиопротекторами. Так, хорошо известны работы X. П. Райли (1955), изучавшего защитное действие большой группы восстановителей. Им было показано, что 30-минутное выдерживание растений в 4-10-4 М растворе гидросульфата натрия, 4• 10-3 М растворах гипосульфита, метабисульфита, сульфгидрата натрия и 1,7 М растворе этаноламина гидрохлорида снижает на 27—55 % степень радиационного поражения.
Существенным противолучевым действием обладает сильный восстановитель аскорбиновая кислота. Намачивание семян в течение 1 ч в 0,06—1 М растворах перед гамма- и нейтронным облучениями уменьшало степень торможения роста проростков соответственно на 48 и 20 % (Б. Конгер, 1975).
Хорошо известно также сильное антиокислительное действие спиртов. В. П. Парибок и Е. И. Гентер (1966) показали, что выдерживание проростков в течение 10 мин до облучения, во время облучения и в течение 5 мин после облучения в 1,6 М растворе метилового, 0,2 М растворе пропилового и 0,7 М растворе этилового спиртов более чем в 1,5 раза ослабляло степень индуцируемого излучением торможения роста.
Перечень подобных примеров с различными химическими соединениями, обладающими восстановительными свойствами, можно было бы продолжить. В отличие от сульфгидрильных радиопротекторов защитное действие этой группы веществ не связывается с какими-либо другими механизмами, кроме способности уменьшать концентрацию кислорода в клетке и продуктов радиолиза свободных радикалов. Могут они действовать и как ингибиторы цепных реакций автоокисления липидов.
Как и сульфгидрильные соединения, названные восстановители относятся к радиопротекторам универсаль-
ного действия. Но по своей противолучевой эффективности значительно им уступают.
Ионы металлов. Работами многих исследователей показано противолучевое действие солей некоторых металлов. Установлено, что намачивание семян, проростков в 0,05—4 М растворах солей натрия, кальция, магния, калия заметно снижает степень повреждающего действия последующего рентгеновского и гамма-облучений. Нами было установлено, что соли железа, цинка, марганца, кобальта и некоторых других металлов при введении в семена в концентрации 10~4—10~3 М и в проростки в концентрации 10~5—10~4 М способны в значительной степени снижать поражающее действие гамма-облучения (И. Н. Гудков, Д. М. Гродзинский, 1967). Как свидетельствуют данные, приведенные в таблице 14, ФИД при использовании наиболее эффективных из них достигает 1,5—1,7.
Учитывая ту огромную роль, которую играют названные металлы в жизни клетки, можно допустить наличие многих механизмов, обусловливающих их противолучевые свойства. Так, с одной стороны, их можно связать с предупреждением радиационного повреждения металлсодержащих ферментов — ферментов, образующих комплексы с железом, цинком, марганцем, кобальтом и многими другими металлами. В работах ряда авторов отмечается, что многие металлсодержащие ферменты оказываются весьма чувствительными к действию ионизирующей радиации.
С другой стороны, можно допустить, что при поражении клетки излучением важное значение имеют такие химические изменения в молекулах ферментов, которые не содержат металлов, но конформация которых чрезвычайно чувствительна к ним. В этом случае введение металлов будет способствовать образованию комплексов с этими ферментами, что в свою очередь может приводить к изменению их вторичной структуры.
В этом отношении весьма плодотворной является гипотеза Г. Эйхгорна (1962) о стабилизации водородных связей в некоторых биополимерах клетки под влиянием положительно заряженных ионов металлов. Благодаря этому отдельные цепи ДНК и белков поддерживаются в таком состоянии, что после разрыва под действием излучений чувствительных водородных связей они сохраняют свое начальное положение, способствуя восстановлению вторичной структуры.
Безусловно, рассматривая возможные механизмы ра-диозащитного действия металлов, нельзя обойти и тот факт, что различные ионы по-разному влияют на проницаемость клеточных мембран. В то время, как одни увеличивают проницаемость, другие, наоборот, уменьшают ее. В условиях облучения, когда происходит увеличение проницаемости мембран, ведущее к нарушению слаженности процессов метаболизма, избыточному накоплению одних продуктов метаболизма и нехватке других, вполне вероятна защитная роль некоторых металлов.
