پایان نامه مطالعه اثرات تداخلی روی در جذب و انتقال آهن
پیشگفتار
در طبیعت دهها عنصر وجود دارند که با مقادیری هر چند اندک، در بدن موجودات زنده اعمال و وظایف بسیار حیاتی را انجام می دهند و همچنین وجود این عناصر در رژیم غذایی موجدات زنده برای رشد و ابقاء حیات امری ضروری است همچنین میزان این عناصر در رژیم غذایی بایستی در یک حد مطلوب و متعادل باشد تا حیات موجودات زنده دچار اختلال نگردد. متابولیسم و نقش این عناصر و ماهیت بیماریهای ناشی از کمبود یا ازدیاد آنها بر موجودات زنده توسط متخصصین بیوشیمی پزشکی و تغذیه مورد مطالعه قرار گرفته است.
خصوصیات فیزیکی و شیمایی روی:
روی فلزی با وزن ملکولی 4/65 گرم بر مول می باشد و در گروه IIB و ردیف چهارم از جدول تناوبی قرار گرفته است. روی را با علامت اختصاری Zn نمایش می دهند و دارای عدد اتمی 30، وزن اتمی 38/65، چگالی gr/cm3 14/7 در oc 20، انرژی نخستین یونش آن 394/9 و دارای 5 ایزوتوپ رادیواکتیوی طبیعی و یا حاصل شکافت هسته ای دیگر می باشد،
متابولسیم روی
روی بطور عمده از طریق دوازدهه و میزان کمی از طریق روده کوچک جذب می شود. جذب روی وابسته به سن نیست و با تعدادی از عوامل تغذیه ای مثل وجود امینو اسیدها (بویژه هیستیدین) و لاکتوز و همچنین وجود میزان کم آهن در رژیم غذایی افزایش می یابد. کمبود دریافت پروتئینها و افزایش دریافت فیتات باعث کاهش جذب روی می شود که این اثر با افزایش دریافت و جذب کلسیم تشدید خواهد شد. روی پس از جذب به کبد منتقل می شود و با آلبومین باند می شود. مسیر اصلی دفع روی، روده و سپس از طریق کلیه و پوست است.
فهرست مطالب
1-1-1-2-خصوصیات فیزیکی و شیمایی روی:. 2
1-1-3-1چطور کمبود روی را معالجه کنیم؟. 6
1-1-7-1-عملکردها و فار موکولوژی:. 8
1-1-9-2مکملهای مغذی (83) Nutritinal supplement 11
1-1-2-متابولیسم آهن در بدن (Iron Metabolism) 12
1-2-5-جذب آهن (Iron absorption) 14
1-2-6-فریتین سرم (serum ferritin) 15
1-2-6-2برداشت و آزاد سازی آهن توسط فریتین. 16
1-2-6-4-فریتین سرم و مقدار آن در افراد طبیعی. 16
1-2-7-1تغییرات روزانه در آهن سرم. 17
1-2-8-اندازه گیری مقدار آهن سرم. 17
1-2-8-2 اندازه گیری آهن سرم با رسوب پروتئینی: 18
1-2-8-3 اندازه گیری آهن سرم بدون رسوب پروتئینی: 18
1-2-9 اندازه گیری ظرفیت پذیرش آهن سرم:. 18
1-2-9-2-روش دوم (روش رزین):. 18
2-2- وسایل و دستگاههای آزمایشگاهی مورد استفاده: 21
2-4 آزمایشات تیتراسیون اسپکتروفتومتری :. 22
2-4-1 تعیین طول موج ماکزیمم:. 22
2-4-2- بررسی چگونگی جذب آهن توسط آپوترانسفرین: 22
2-4-2-1 اثر غلظت مختلف آهن بر روی باندینگ با ترانسفرین 22
2-4-2-2 اثر زمان بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین 22
2-4-2-3 اثر یون بیکربنات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین 22
2-4-2-4 اثر سیترات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین 23
2-4-2-5 اثر غلظت مختلف اکسالات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین: 23
2-4-2-6 اثر PH بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین 23
2-4-3-1 اثر غلظتهای مختلف آهن وروی بر ترانسفرین 23
2-4-3-2 تعیین اثر غلظت مشخصی از بی کربنات بر باندینگ غلظتهای مختلف آهن با ترانسفرین. 24
2-4-3-3 اثر غلظت مشخص بی کربنات بر روی باندینگ روی با ترانسفرین 24
2-4-3-4 اثر غلظت مشخص بی کربنات بر باندینگ آهن با ترانسفرین در حضور روی:. 24
2-4-3-5 اثر غلظتهای مختلف روی در باندینگ باترانسفرین در حضور یون بی کربنات. 24
2-5- آزمایشات دیالیز تعادلی:. 24
2-5-3- اثر روی بر برداشت آهن توسط ترانسفرین:. 26
2-5-5- طرز اندازه گیری آهن:. 26
2-5-6- تعیین ثابت باندینگ آهن با ترانسفرین. 27
فصل سوم-نتایج
3-1 تیتراسیون اسپکتروفتومتری:. 30
3-1-1 تعیین طول موج ماکزیمم:. 30
3-1-1-2- اثر روی بر روی متالوتایونین. 31
3-1-1-3 اثر روی بر روی جذب ماکزیمم اسیدهای آمینه: 31
3-1-2 بررسی چگونگی جذب آهن توسط آپوترانسفرین: 47
3-1-2-1 اثر غلظتهای مختلف آهن بر روی باندینگ با ترانسفرین 47
3-1-3-1 اثر تغییرات غلظت روی. 48
3-1-3-2 اثر رقابتی روی با آهن. 48
3-2 نتایج حاصل از آزمایشات دیالیز تعادلی:. 49
3-2-1 تعیین ثابت باندینگ آهن به ترانسفرین:. 49
پایان نامه بررسی مطالعه اثرات تداخلی روی در جذب و انتقال آهن در 143 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
فصل اول- مقدمه
(1) مقدمه. 1
1-1 متابولسیم روی.. 2
1-1-1 پیشگفتار. 2
1-1-1-2-خصوصیات فیزیکی و شیمایی روی: 2
1-1-1-3تاریخچه. 3
1-1-2متابولسیم روی.. 3
1-1-3-کمبود روی در بدن. 4
1-1-3-1چطور کمبود روی را معالجه کنیم؟ 6
1-1-4-مسموم کنندگی ZinC.. 6
1-1-6-استفادههای پزشکی. 8
1-1-7-دیدگاه فیزیولوژیکی. 8
1-1-7-1-عملکردها و فار موکولوژی: 8
1-1-7-2-مکانیسم فعالیت.. 8
1-1-8-محرکهای دارویی: 9
1-1-9-نتیجه. 9
1-1-9-1فعل و انفعالات.. 11
1-1-9-2مکملهای مغذی (83) Nutritinal supplement 11
1-1-9-3-نحوه مصرف روی: 12
1-1-2-متابولیسم آهن در بدن (Iron Metabolism) 12
1-2-1-توزیع آهن در بدن: 13
1-2-2-هموگلوبین. 13
1-2-3-ذخیره آهن. 13
1-2-4-جایگاه انتقالی آهن. 14
1-2-5-جذب آهن (Iron absorption) 14
1-2-5-1مکانیسم جذب آهن. 15
1-2-6-فریتین سرم (serum ferritin) 15
1-2-6-ساختمان فریتین : 15
1-2-6-2برداشت و آزاد سازی آهن توسط فریتین. 16
1-2-6-3-عمل فریتین در بدن. 16
1-2-6-4-فریتین سرم و مقدار آن در افراد طبیعی. 16
مقادیر نرمال آهن سرم. 17
1-2-7-1تغییرات روزانه در آهن سرم. 17
1-2-8-اندازه گیری مقدار آهن سرم. 17
1-2-8-1- ملاحضات کلی: 17
1-2-8-2 اندازه گیری آهن سرم با رسوب پروتئینی: 18
1-2-8-3 اندازه گیری آهن سرم بدون رسوب پروتئینی: 18
1-2-9 اندازه گیری ظرفیت پذیرش آهن سرم: 18
1-2-9- روش اول: 18
1-2-9-2-روش دوم (روش رزین): 18
1-2-9-3- روش سوم: 19
فصل دوم- - مواد و روشها
2- مواد، وسایل، روشها 21
2-1 مواد. 21
2-2- وسایل و دستگاههای آزمایشگاهی مورد استفاده: 21
3-3- روشهای دستگاهی. 21
2-4 آزمایشات تیتراسیون اسپکتروفتومتری : 22
2-4-1 تعیین طول موج ماکزیمم: 22
2-4-2- بررسی چگونگی جذب آهن توسط آپوترانسفرین: 22
2-4-2-1 اثر غلظت مختلف آهن بر روی باندینگ با ترانسفرین. 22
2-4-2-2 اثر زمان بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 22
2-4-2-3 اثر یون بیکربنات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 22
2-4-2-4 اثر سیترات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 23
2-4-2-5 اثر غلظت مختلف اکسالات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین: 23
2-4-2-6 اثر PH بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 23
2-4-3 بررسی اثر روی.. 23
2-4-3-1 اثر غلظتهای مختلف آهن وروی بر ترانسفرین. 23
2-4-3-2 تعیین اثر غلظت مشخصی از بی کربنات بر باندینگ غلظتهای مختلف آهن با ترانسفرین 24
2-4-3-3 اثر غلظت مشخص بی کربنات بر روی باندینگ روی با ترانسفرین 24
2-4-3-4 اثر غلظت مشخص بی کربنات بر باندینگ آهن با ترانسفرین در حضور روی: 24
2-4-3-5 اثر غلظتهای مختلف روی در باندینگ باترانسفرین در حضور یون بی کربنات 24
2-5- آزمایشات دیالیز تعادلی: 24
2-5-1 محلولهای لازم: 25
2-5-2- طرز کار با دستگاه: 25
2-5-3- اثر روی بر برداشت آهن توسط ترانسفرین: 26
2-5-4- روش کنترل PH: 26
2-5-5- طرز اندازه گیری آهن: 26
2-5-5-1- روش کار: 26
2-5-6- تعیین ثابت باندینگ آهن با ترانسفرین. 27
فصل سوم-نتایج
3- نتایج : 30
3-1 تیتراسیون اسپکتروفتومتری: 30
3-1-1 تعیین طول موج ماکزیمم: 30
3-1-1-2- اثر روی بر روی متالوتایونین. 31
3-1-1-3 اثر روی بر روی جذب ماکزیمم اسیدهای آمینه: 31
3-1-2 بررسی چگونگی جذب آهن توسط آپوترانسفرین: 47
3-1-2-1 اثر غلظتهای مختلف آهن بر روی باندینگ با ترانسفرین. 47
3-1-2-2 اثر زمان: 47
3-1-2-3 اثر یون بیکربنات: 47
3-1-2-4 اثر اسید سیتریک.. 47
3-1-2-6 اثر PH.. 48
3-1-3 بررسی اثر روی.. 48
3-1-3-1 اثر تغییرات غلظت روی.. 48
3-1-3-2 اثر رقابتی روی با آهن. 48
3-2 نتایج حاصل از آزمایشات دیالیز تعادلی: 49
3-2-1 تعیین ثابت باندینگ آهن به ترانسفرین: 49
فصل چهارم- بحث
بحث.. 69
آزمایشات Invitro: 69
Refrences. 71
1-1 متابولسیم روی
1-1-1 پیشگفتار
در طبیعت دهها عنصر وجود دارند که با مقادیری هر چند اندک، در بدن موجودات زنده اعمال و وظایف بسیار حیاتی را انجام می دهند و همچنین وجود این عناصر در رژیم غذایی موجدات زنده برای رشد و ابقاء حیات امری ضروری است همچنین میزان این عناصر در رژیم غذایی بایستی در یک حد مطلوب و متعادل باشد تا حیات موجودات زنده دچار اختلال نگردد. متابولیسم و نقش این عناصر و ماهیت بیماریهای ناشی از کمبود یا ازدیاد آنها بر موجودات زنده توسط متخصصین بیوشیمی پزشکی و تغذیه مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنجایی که مقادیر آهن سوم (Capacity total Iron binding) TIBC در وضعیتهای گوناگون انسانی، جغرافیایی، جنسی و ... بر حسب عادات غذایی (Food habit) مردم متفاوت است. لذا هدف از این تحقیق مطالعه اثرات تداخلی فلز روی در جذب و انتقال آهن سرم میباشد.
روی به عنوان یک عنصر حیاتی و مهم در تغذیه روزانه انسان و حیوان به شمار می رود نقش بیولوژیکی بزرگی در طبیعت ایفا می کند. روی نقشهای کاتالیکی ، ساختاری و اثر گذاری در بیش از 200 متالوآنزیم روی که در سیستمهای بیولوژیکی شناسایی شده اند را ایفا می کند. این آنزیمها در متابولیسم نوکلئیک اسید و پروتئین و تولید انرژی وبسیاری مواد دیگر دخیل هستند (83) روی به عنوان یکی از مواد معدنی موجود در بدن انسان که دارای اثرات و ویژگیهایی در بافتهای مختلف است، به عنوان بخشی مهم از 300 آنزیم مختلف عمل می کند. به همین دلیل این ماده معدنی نقش مهمی در پروسههای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیسمی زیست شیمی ایفا می کند. بیش از90% این ماده معدنی به صورت ذخیره در بدن : (30% آن در استخوانها 60% آن در ماهیچهها) موجود است (82) غنی ترین منابع غذایی روی مرکب از جانوران دریایی علی الخصوص صدفهای خوراکی، گوشت، ماهی، مرغ و تخم مرغ است. ترمیم و التیام زخمها، حمایت ایمنی بدن، کاهش توان و سختی بیماری سرماخوردگی، حمایت و مراقبت از غده پروستات، افزایش باروری و تولید اسپرم از مهمترین وظایف و کار کردها و اثرات ماده معدنی روی در بدن می باشد.به این دلیل روی دارای نقش مهمی در سی صد میسر متابولیسی و عملکردهای مختلف بیوشیمی دارا می باشد. این ادعا بر اساس نقش و وظیفه تغذیه، در ترکیب وسیعی از پروسهها و فعالیتهای بدن که شامل هضم، ترمیم، زخم، تولید انرژی در بدن، رشد عضلات، ترمیم بافتهای سلولی، سنتز کولاژن، استقامت استخوانها، عملکردهای هوشی وذهنی، متابولسیم کربوهیدارتها و عملکردهای تناسلی می باشد. حتی کمبود متوسط و معمولی روی در بدن باعث تاثیر منفی بر روی سیستم ایمنی بدن کاهش میزان اسپرم و عملکرد نادرست حافظه همراه است. شاید مشهورترین ادعایی که اخیرا درباره کارایی روی در بدن ارائه گردیده، نقش مهم آن در رابطه با سیستم ایمنی بدن است.
1-1-1-2-خصوصیات فیزیکی و شیمایی روی:
روی فلزی با وزن ملکولی 4/65 گرم بر مول می باشد و در گروه IIB و ردیف چهارم از جدول تناوبی قرار گرفته است. روی را با علامت اختصاری Zn نمایش می دهند و دارای عدد اتمی 30، وزن اتمی 38/65، چگالی gr/cm3 14/7 در oc 20، انرژی نخستین یونش آن 394/9 و دارای 5 ایزوتوپ رادیواکتیوی طبیعی و یا حاصل شکافت هسته ای دیگر می باشد، فراوانترین ایزوتوپهای آن Zn 64 با فراوانی 6/48% و Zn 66 با فراوانی 9/27و Zn 68 با فراوانی 8/18% می باشد نیمه عمر روی d 244 65 می باشد. جزء عناصر احیاء کننده قوی و خود اکسید می شود 763/0 و بیشتر در حالت دو ظرفیتی موجود می باشد. یکی از عناصر کمیاب و ضروری بدن است. زیرا در اعمال اساسی مولکولی زیادی شرکت می کند. دسته ای از نمکهای کم محلول روی شامل هیدروکسید ، اکسالات و سولفید می باشد. روی با برخی از ترکیبات معدنی شامل سیترات لیدروکسید تولید کمپلکسهای محلول می کند
برای بررسی اثر روی بر روی اتصال آهن به مولکول ترانسفرین به محلول ترانسفرین و آهن – سیترات، مقدار 100 میکرو لیتر محلول روی (یک میلی گرم درمیلی لیتر) اضافه نمودیم. پس از انکوباسیون و قرائت جذب در طول موج 465 نانومتر، طبق نمودار 3-12 مشخص شد که روی میتواند میزان باندینگ راکاهش ویا به عبارت دیگر، روی بتدریج جایگزین آهن میشود.
آزمایش فوق را تکرار کرده، با این تفاوت که به محلول ترانسفرین قبل از افزودن محلول آهن- سیترات، آنقدر محلول روی اضافه میکنیم که غلظت روی در محلول بترتیب 2/0، 1 و 2 میلی مولار به دست آید. نمودار حاصل نشان میدهد که با افزایش غلظت روی، باندینگ آهن به ترانسفرین کاهش مییابد (نمودار 3-13)
در این آزمایش ابتدا ترانسفرین را با غلظتهای مختلف روی و روی- سیترات 1:20 انکوبه نموده و سپس بر روی آن مقدار مشخصی از محلول آهن- سیترات اضافه نمودیم. حاصل کار نمودار 3-14 میباشد که نشان دهنده اثر ممانعتی روی درجذب آهن توسط ترانسفرین میباشد.
در این قسمت چگونگی رقابت روی برای جایگزین شدن به جای آهن در مولکول ترانسفرین، مورد نظر قرار میگیرد. ابتدا ترانسفرین را با مقدار مشخصی از محلول روی انکوبه کرده (یکساعت) و سپس مقادیر مختلفی از محلول آهن – سیترات به آهن اضافه نموده و بعد از انکوباسیون مجدد جذب را در طول موج 465 نانومتر قرائت کردیم. کاهش در جذب همراه با افزایش در غلظت روی بیانگر رقابت آهن و روی در باندینگ با ترانسفرین میباشد. این آزمایش در سه مرحله و با غلظتهای 0، 5، 10 میلی مولار از محلول روی انجام شده است.
نمودار شماره 3-15، بیانگر رقابت میان روی و آهن برای اتصال با ترانسفرین میباشد.