اکسیداسیون چربی

دانلود پایان نامه

وارد ذخیره چهارم پلاسما می شود که تقریباً تمامی آن به کبد باز می گردد، در حالی که تقریباً تمامی سلنیوم غیرآلی موجود در مخزن چهارم پلاسما از طریق ادرار دفع می شود.
دفع سلنیوم از راه مدفوع، ادرار و هوای بازدم انجام می شود. البته در مرغ های تخمگذار تولید تخم مرغ و در حیوانات شیرده تولید شیر نیز از مسیرهای دفع این عنصر محسوب می شوند. مقدار و توزیع دفع سلنیوم در مسیرهای مختلف به ترکیب جیره غذایی، مقدار سلنیوم مصرفی، نحوه ی تجویز مکمل های حاوی سلنیوم و غیره بستگی دارد. در انسان و دیگر حیوانات تک معده ای ادرار مسیر اصلی دفع سلنیوم از بدن است و حدود ۶۰ درصد سلنیوم از این راه دفع می شود. بررسی ها نشان داده است که مقدار سلنیوم دفع شده از راه ادرار به مقدار مصرف آن بستگی دارد (گورجی و سکی و همکاران، ۱۹۸۲). مقدار کمی سلنیوم(۱۰-۴ درصد) از راه بازدم دفع می شود. در عین حال معتقدند که در صورت مصرف مقدار زیاد سلنیوم و مسمومیت با آن، بازدم مسیر اصلی دفع است (گودی و ادنز،۲۰۰۴).

۲-۱-۳-۳- متابولیسم سلنیوم
با توجه به فرم شیمیایی و مقدار مصرف سلنیوم، متابولیسم آن متفاوت است. متابولیسم سلنیوم غیرآلی به صورت (شکل ۲-۲) را ساند و همکاران (۱۹۹۷) گزارش کردند. آکسی و استدمان (۱۹۸۹) گزارش نمودند که ابتدا سلنات به سلنیت تبدیل می شود و سپس سلنیت بدون دخالت آنزیم توسط گلوتاتیون به عنصر سلنیوم احیاء می شود و تشکیل سلنو دی گلوتاتیون (GS-Se-SG) را می دهد. در غیاب اکسیژن سلنوگلوتاتیون به سرعت توسط گلوتاتیون ردوکتاز به سلنید (HSe-) احیاء می شود (هسی و گانتر، ۱۹۷۶). در اینجا سلنید ممکن است مسیرهای مختلفی را طی کند. سلنید می تواند متیله شده و تشکیل متان سلنول (CH3SeH) را بدهد و پس از آن دی متیل سلنید یا یون تری متیل سلنیوم SeH (CH3)x را بوجود آورد (هسی و گانتر، ۱۹۷۶). همچنین سلنید می تواند با پروتئین های باند شونده با سلنیوم ترکیب شده یا سوبسترای سلنوفسفات سنتتاز برای سنتز پیش سازهای tRNA های سلنوپروتئین ها باشد (ساند، ۱۹۹۷). این مرحله آخر سلنیوم غیرآلی را به سلنیوم آلی که در بافتهای پستانداران یافت می شود تبدیل می کند.

شکل ۲-۲- مسیرهای متابولیکی سلنیوم (منبع: ساند، ۱۹۹۷)

متابولیسم سلنیوم آلی متفاوت از سلنیوم غیرآلی است (ساند، ۱۹۹۷). سلنومتیونین جیره به سرعت می تواند به همین شکل سلنو متیونین وارد پروتئین شود زیرا به متیونیل- tRNA استریفیه می شود که اثر آن فقط اندکی کمتر از متیونین می باشد (هافمن و همکاران، ۱۹۷۰). سلنومتیونین می تواند به Se- آدنوزیل متیونین (SeAM) و سپس به Se- آدنوزیل هموسیستئین (SeAH) متابولیزه شود (مارخام و همکاران، ۱۹۸۰). Se- آدنوزیل هموسیستئین به سرعت توسط سیستاتیون ?- سنتاز و سیستاتیون ?- لیاز به سلنو سیستئین تبدیل می شود. سپس سلنوسیستئین می تواند وارد پروتئین ها شده و یا با آزاد کردن سلنیت تجزیه شود یا توسط سلنوسیستئین لیاز تجزیه شده و عنصر سلنیوم (Se-) را آزاد کند که آن نیز می تواند به سلنید احیاء شود (اساکی و همکاران، ۱۹۸۲). سایر اتفاقاتی که ممکن است برای سلنومتیونین بیافتد انتقال گروه آمین و تبدیل شدن به متان سلنول (استیل و بنونگا، ۱۹۷۹). و سپس متان سلنول می تواند توسط متیل ترانسفراز به سلنید تبدیل شود (ساند، ۱۹۹۷). در اینجا سلنید همانند آنچه در بالا بحث شد متابولیزه می شود.
شکل ۲-۳- تفاوت جذب، انتقال و متابولیسم سلنیوم آلی و غیرآلی را نشان می دهد.

شکل ۲-۳- تفاوت جذب، انتقال و متابولیسم سلنیوم آلی و غیرآلی

۲-۱-۴- نقش بیوشیمیایی سلنیوم
سلنیوم برای رشد، باروری و جلوگیری از بیماری های مختلف یک عنصر ضروری است. در سال ۱۹۹۰ یک سلنو آنزیم بنام Iodothyronine 5- deiodinase در بافت های بدن موش شناسایی شد. این آنزیم کاتالیزال- تیروکسین به فرم فعال بیولوژیکی آن را انجام می دهد و حاوی یک سلنیوم در هر مولکول است. از سوی دیگر یک سلنوپروتئین از ماهیچه و قلب گوسفندان دارای مقادیر کافی سلنیوم جدا شده است که شبیه سیتو کروم C عمل می کند (گورجی و سکی و همکاران، ۱۹۸۲).
حضور چهار نوع آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز حاوی سلنیوم (GPX1, GPX2, GPX3& GPX4) در هر لحظه و هر جا، واکنش های اکسیداسیونی را کنترل می کند. البته آنزیم های دیگری همچون سوپراکسید دسموتاز، کاتالاز، گلوتاتیون سولفور ترانسفراز و همچنین یک ترکیب غیر آنزیمی به نام ویتامین E در جلوگیری از بروز واکنش های پراکسیداسیون نقش دارند. با توجه به میزان محافظت بعمل آمده از مسیرهای دیگر و مقدار رادیکال آزاد تولید شده، کمبود سلنیوم شانس بروز آسیب های پراکسیداتیو را افزایش می دهد (کونیج و همکاران، ۱۹۹۷).
سلنیوم، ویتامین E و اسیدهای آمینه گوگرددار از طریق مکانیسم های بیوشیمیایی متفاوت از بروز برخی بیماری های تغذیه ای جلوگیری می کنند. در واقع آمینواسیدهای گوگرددار پیش ساز آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز هستند. تصور می شود سلنیوم عمل گروه های SH مربوط به متابولیزم اکسیداتیو در داخل سلول ها را مختل می کند. نقش بیوشیمیایی سلنیوم و ویتامین E در بدن خیلی به هم شبیه است و هر دوی آنها غشاهای بیولوژیکی را از دژنرانس اکسیداتیو۱۵ محافظت می کنند. نظریات متفاوتی در مورد مکانیزم عمل سلنیوم و ویتامین E در بدن ارایه شده است. توکوفرول ها و ترکیبات آلی سلنیوم دار آنتی اکسیدان هستند، اما فعالیت آنها همیشه بطور مستقیم به ویژگی های آنتی اکسیداتیوشان ارتباط ندارد. احتمالاً سلنیوم در
اعمالی همچون تثبیت گروه های سولفیدریل آمینواسیدها و پروتئین ها، سنتز کو آنزیمQ (اوبی کینون)، فسفوریلاسیون اکسیداتیو و تغییر در تراوایی غشاء سلول ها و غشاء ارگانل های داخل سلولی نیز دخالت دارد. پذیرفته ترین فرضیه در مورد نقش بیوشیمیایی سلنیوم و ویتامین E آنست که ویتامین E بعنوان یک آنتی اکسیدان ویژه محلول در چربی غشاء عمل می کند و سلنیوم جزئی از ساختمان آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز است که سبب کاهش پراکسیدها می شود. در هر مول از این آنزیم ۴ گروه اتم سلنیوم وجود دارد. تقریباً ۴۰ درصد از سلنیوم بدن موشها در ساختمان آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز۱۶ یافت می شود. یکی از وظایف این آنزیم حفظ غشا و اجزای سلولی از آسیب های پراکسیداتیو است. در حقیقت گلوتاتیون پراکسیداز حاوی سلنیوم، سبب از بین بردن پراکسیدها قبل از حمله آنها به غشاء سلولی می شوند اما ویتامین E در داخل غشاء زنجیره ی واکنش اتواکسیداسیون چربی های را مختل می کند (تامپسون و همکاران، ۱۹۷۰).
سلنیوم حداقل از سه راه نیاز به ویتامین E را کاهش می دهد (تامپسون و همکاران، ۱۹۷۰):
۱- حفظ پانکراس که سبب هضم نرمال چربی ها در روده و جذب مناسب این ویتامین می شود.
۲- کاهش ویتامین E مورد نیاز برای حفظ چربی غشاها از طریق عمل آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز.
۳- ابقاء ویتامین E در پلاسمای خون از راه های ناشناخته.
در اغلب موارد سلنیوم و ویتامین E دارای خاصیت جایگزینی متقابل هستند. اما گاهی اوقات این همکاری وجود ندارد. به عنوان مثال در کمبودهای شدید سلنیوم، ویتامین E نمی تواند سبب درمان و یا جلوگیری از بروز بیماری خیز زیر جلدی در جوجه ها شود (تامپسون و همکاران، ۱۹۷۰؛ هگازی و همکاران، ۲۰۰). سلنیوم و ویتامین E موجب حفاظت لکوسیت ها و ماکروفاژها در مراحل فاگوسیتوز شده و در سطوح بالاتر از حد نیاز پاسخ ایمنی حیوانات را افزایش می دهند. سلنیوم و ویتامین E برای بوجود آمدن ارگانل های مسئول در مکانیزم های دفاعی بدن و مقابله با تنش ها اهمیت دارند (ریاسی و ضمیری، ۱۹۹۶).
برای سلنیوم اعمال بیوشیمیایی متعدد دیگری نیز شناخته شده است که مهمترین آنها عبارتند از (برینگر و همکاران، ۲۰۰۰؛ کنیت و همکاران، ۱۹۹۰):
سلنیوم در ساختمان بازهای پورین و پیریمیدین دخالت داشته و بنابراین در سنتز RNA نقش دارد.
سلنیوم یک نقش اختصاصی در سنتز پروستاگلاتدین ها و متابولیزم اسیدهای چرب دارد.
سلنیوم تمایل زیادی برای ایجاد کمپلکس با فلزات سنگینی چون کادمیوم، جیوه و نقره دارد و بنابراین سبب جلوگیری از مسمومیت با این عناصر می شود.
سلنیوم در ساختمان دو نوع آنزیم به نام های آیدوتیرونین دی آیدوناز نوع ۱ (ID1) و آیدو تیرونین دی آیدوناز نوع ۲ (ID2) در بدن موش ها و گاوها شناسایی شده است. ID1 بیشتر در کبد و کلیه حیوانات نشخوار کننده و ID2 بیشتر در مغز و در بافت چربی قهوه ای حیوانات غیر نشخوار کننده وجود دارد. این آنزیم ها قادرند T4 را به فرم فعال فیزیولوژیکی آن (T3) تبدیل نمایند. این آنزیم ها در غده تیروئید حیوانات وجود ندارند، بنابراین T3 را در خارج از تیروئید تولید می کنند. کمبود سلنیوم سبب افزایش نسبت T3 : T4 می شود.

۲-۱-۵- برهمکنش سلنیوم با عناصر معدنی دیگر
سلنیوم نقش محافظتی در مقابل اثرات سمی چندین فلز سنگین (جیوه، کادمیوم، آرسنیک و نقره) دارد. در حقیقت سلنیوم با ایجاد تغییر در متابولیزم این عناصر سمی، دفع آنها را از بدن بیشتر نموده و از تجمع در ارگان های هدف جلوگیری می کند. از طرفی کبالت نیز در متابولیزم سلنیوم از طریق کاهش جذب روده ای، افزایش دفع و یا تغییر توزیع آن در بافت های بدن دخالت می کند. بنابراین وجود مقدار زیادی کبالت در جیره می تواند موجب بروز کمبود نوع دوم سلنیوم می شود که با مصرف مکمل سلنیوم این حالت رفع می شود (ولیت و همکاران، ۱۹۷۷). اضافه کردن تلوریوم، کبالت، روی، کادمیوم و وانادیوم به جیره ی خوک ها منجر به تغییرات هیستوپاتولوژی۱۷ بعلت بروز کمبود سلنیوم و ویتامین E می شود. همچنین شواهدی وجود دارد که نشان می دهد ارتباط آنتاگونیست بین سلنیوم با کبالت و تلوریوم وجود دارد (ولیت و همکاران، ۱۹۸۱).

۲- ۲- آنتی اکسیدانها
فرآیندهای اکسیداسیون و احیا برای فعالیت های بیوشیمیایی بدن ضروری هستند. این افزایش و کاهش الکترون در بسیاری از فرایندهای حیاتی اتفاق می افتد. برای مثال تنفس در حیوانات، فرآیندی است که سلول ها انرژی را به شکل آدنوزین تری فسفات از ترکیب هیدروژن و اکسیژن دریافت می کنند و اغلب منجر به تولید پر اکسیدهای مختلف می شوند. این پراکسیدها از جمله پراکسید هیدروژن۱۸ می توانند برای بدن خطرناک باشند، زیرا باعث تولید رادیکال های آزاد می شوند (آرتور، ۲۰۰۰). رادیکال های آزاد از واکنش اسید چرب غیر اشباع با اکسیژن تشکیل می شوند و پر اکسیدها را که نقطه ورود به شماری از واکنش های تولید کننده ی محصولات فرعی و تجزیه مواد غذایی حیاتی خوراک شناخته می شوند، تولید می کنند. تولید زیاد رادیکال آزاد بویژه رادیکال هیدروکسیل سمی منجر به آسیب ماکرومولکول ها مانند DNA ، پروتئین و چربی غشاء می شود (رابرت و همکاران ۲۰۰۳؛ آلتان و همکاران، ۲۰۰۳). اما بدن طیور مکانیزم هایی برای مقابله با رادیکال های ازاد دارد. این فرآیندها در مجموع دفاع آنتی اکسیدانی نامیده می شود و متاسفانه در خیلی از موارد، دفاع آنتی اکسیدانی به صورت تدریجی انجام می شود. التهاب همراه با آلودگی ویروسی و میکروبی از جمله شر
ایطی هستند که باعث کاهش دفاع آنتی اکسیدانی بدن می شوند (محمود و همکاران، ۲۰۰۵). این سیستم دفاعی بدن در همه سلول های بدن از دو جزء تشکیل می شود (محمود و همکاران، ۲۰۰۵؛ رابرت و همکاران، ۲۰۰۳):
۱- اعضاء آنزیمی: سوپر اکسید دیموستاز (SOD) ، کاتالاز (CAT)، گلوتاتیون پر اکسیداز (GPX) و تیرودوکسین ردوکتاز دارای سلنیوم.
۲- اجزای آنتی اکسیدانی با وزن ملکولی کم مانند ویتامین E ، ویتامین C، گلوتاتیون، تیرودوکسین و تعدادی از کلات های آهن مثل فریتین. البته کاروتنوئیدها نیز در چند سال اخیر به خانواده آنتی اکسیدان ها وارد شده اند.
پیشنهاد شده است که اولین خط دفاع آنتی اکسیدانی فعالیت سه آنزیم گلوتاتیون پر اکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز است. (رابرت و همکاران، ۲۰۰۳)
نخستین بار در سال ۱۹۵۷ فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز توصیف شد و فرض بر این بود که نقش گلوتاتیون پراکسیداز، حفاظت از گلبول های قرمز خون در برابر همولیز اکسیداتیو است. در سال ۱۹۷۳ بیان شد که سلنیوم بخش مهمی از ساختار آنزیم های گلوتاتیون پراکسیداز است. از آن زمان تا کنون ۶ نوع مختلف از آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز کشف شده است که چهار تای آنها برای ایفای نقش، به سلنیوسیستئین در جایگاه های فعال خود نیاز دارند، در حالیکه ۲ تای دیگر به سیستئین در جایگاه های فعال خود احتیاج دارند و وابسته به سلنیوم نمی باشند. فعالیت اصلی گلوتاتیون پر اکسیداز سم زدایی از پراسید هیدروژن و تبدیل لیپوهیدروپراکسید به الکل های غیر سمی است. این آنزیم رادیکال های آزاد را در مرحله ی قبل از آسیب به سلول از بین می برد (محیطی اصلی و همکاران، ۱۳۸۵).

۲-۲-۱ نقش آنتی اکسیدانی سلنیوم
پایداری رادیکال های آزاد بسیار متغیر است، به طوری که بعضی فقط برای یک میلیاردم ثانیه وجود دارند و بعضی که دارای ساختمان حلقوی بزرگی هستند و پیوندهای دوگانه پشت سر هم (Conjugated) دارند نسبتاً پایدارند و فعالیت بیولوژیکی آنها موجب صدمه به سیستم های سلولی می شود. رادیکال های آزاد به غشاء سلول و بخصوص اندوتلیوم رگهای خونی صدمه می زنند. رادیکال های آزاد موجب آغاز و پیشرفت تولید موتاژن ها شده و اکنون کاملاً مشخص شده که اکسیداسیون در بدن در فرآیند پیری نقش دارد.
در شرایط طبیعی، سیستم های آنتی اکسیدانی ذاتی بدن رادیکال های آزاد سوپر اکسید را تجزیه می کنند. سوپر اکسید

Leave a comment