ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Перга, ее состав и свойства 6
1.1.1 Происхождение перги и ее значение 6
1.1.2 Химический состав перги 8
1.1.3 Биологически активные вещества, входящие в состав перги 11
1.2 Биологически активные пептиды и их свойства 16
1.2.1 Биологически активные пептиды и их роль 16
1.2.2 Физико-химические свойства пептидов 18
1.3 Пептиды перги 20
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 22
2.1 Материалы и объект исследования 22
2.2 Методы исследования 22
2.2.1 Подготовка исследуемого образца 22
2.2.2 Метод Лоури 24
2.2.3 Проба Селиванова 25
2.2.4 Ультрафильтрация 26
2.2.5 Ионообменная хроматография 27
2.2.6 Тест «Открытое поле» 30
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 33
3.1 Определение содержания белка и углеводов 33
3.2 Хроматографическое разделение 35
3.3 Катионообменная хроматография 36
3.3.1 Подбор оптимальной дозы наносимого на колонку раствора
перги 36
3.3.2 Ход разделения 40
3.4 Анионообменная хроматография 41
3.5 Оценка метода ионообменной хроматографии 42
3.6 Исследование биологической активности пептидов перги 42
3.6.1 Оценка двигательной активности тестом «открытое поле» 43
3.6.2 Тест Порсолта на депрессивность 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 47
Актуальность исследования. В настоящее время в России ведется активная пропаганда здорового образа жизни, и особое внимание уделяется правильному питанию. При этом мёд и другие продукты пчеловодства рекомендуются в качестве неотъемлемого компонента рациона. Мёд, прополис, перга, пыльца, маточное молочко - уникальные продукты, содержащие в своем составе целый комплекс полезных компонентов: углеводов, белков, микроэлементов, витаминов и других биологически активных веществ [42].
Продукты пчеловодства быстро усваиваются, хорошо переносятся, в большинстве случаев не имеют побочного действия и противопоказаний к применению, за что с каждом годом приобретают все большую популярность. Кроме того, широкий спектр биологических эффектов продуктов пчеловодства позволил им найти применение в фармакологии и медицине [23].Создание на их основе биологически активных добавок и лекарственных препаратов остается актуальным направлением современных исследований.
Перга является одним из ключевых продуктов пчеловодства, содержащим в своем составе усваиваемые углеводы, белки, пептиды, незаменимые аминокислоты, незаменимые жирные кислоты, флавоноиды, минеральные вещества, витамины и другие полезные соединения. Перга является ценным пищевым продуктом и находит широкое применение в качестве биологически активной добавки. Сложный многокомпонентный состав перги обуславливает все многообразие биологических эффектов пчелопродукта. Известно, что перга обладает антиоксидантным, противоопухолевым действием, оказывает благотворный эффект на кроветворение. Под действием перги в крови происходит увеличение гемоглобина, эритроцитов и ретикулоцитов. Помимо всего вышеперечисленного перга благоприятно влияет на метаболические процессы, происходящие в организме. Перга, как и пчелиная обножка, имеет следующие биологические эффекты: анаболический, кардиотонический, радиопротекторный, антитоксический, иммуностимулирующий и другие [29].
Выделение отдельных компонентов перги, ответственных за проявление определенного эффекта, позволило бы повысить эффективность терапии.
На роль таких компонентов отлично подходят пептиды. Наличие пептидов в продуктах пчеловодства в целом, и в перге конкретно было доказано уже давно, однако механизмы действия отдельных групп пептидов до конца не изучены [43]. Также следует отметить, что все большую популярность набирают пептидные препараты, выделенные из природных источников, так как они оказывают целевое воздействие при отсутствии каких-либо побочных эффектов, и препараты на основе продуктов пчеловодства не являются исключениями [25, 28].
Выделение из перги групп пептидов, обладающих определенной активностью и свойствами, будет способствовать получению пептидных препаратов на основе пчелопродуктов, а также передаче основных биологических эффектов продуктов пчеловодства фармакологическим препаратам в легко усваиваемой форме, что благотворно скажется на развитии, как медицины, так и других областей деятельности человека[28, 30].
Целью работы является выделение, очистка и изучение биологических свойств пептидов перги.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ литературы по теме исследования.
2. Провести выделение и очистку пептидных фракций перги.
3. Исследовать биологическую активность выделенных пептидов.
Бакалаврская работа написана на 51 листе, содержит 7 рисунков, 8 таблиц и список литературы на русском и английском языках из 53 источников.
Основываясь на полученных результатах можно сделать вывод что раствор, и выделенные из него пептиды обладают анксиолитическим и антидепрессантным эффектом, т.е. снижают состояние тревожности и оказывают общеуспокаивающее действие. Однако не все пептиды обладают данными свойствами. Использование ионообменной хроматографии не позволяет полноценно выделить нужную группу пептидов. Необходимо вести дальнейшее исследование с целью выделения фракции пептидов, обладающих необходимыми нам свойствами. Эти свойства можно использовать при разработке таких групп фармакологических препаратов, как анксиолитики и транквилизаторы.
В ходе выполнения ВКР были сделаны следующие выводы:
1. Разработан способ приготовления раствора перги и метод выделения и очистки пептидов из него
2. Показана неэффективность метода ионообменной хроматографии для разделения пептидов перги
3. Выявлены анксиолитический и антидепрессантный эффекты перги
1. Аветисянт, Г.А. Разведение и содержание пчел / Г.А. Аветисянт.- Москва: «Колос», 1983. - 271 с.
2. Айвазов, Б.В. Практическое руководство по хроматографии / Б. В. Айвазов. - М.: Высшая школа, 1968. - 279 с.
3. Асафова, Н.Н. Физиологически активные продукты пчелиной семьи / Н.Н. Асафова, Б.Н. Орлов, Р.Б. Козин. - Нижний Новгород: Изд-во Ю.А. Николаев, 2001. - 368 с.
4. Астраускене, А.Э., Ботанический анализ перги / А.Э. Астраускене, А.Ю. Мачекас, К.В. Кадзяускене, Д.И. Кондротене.- Днепропетровск: Пчеловодство, 1990. - С. 1-6.
5. Бантишева, Л. Г. Продукты пчеловодства и наше здоровье / Л.Г. Бантишева.- Москва, 1992. - 448 с.
6. Белки / «Химическая энциклопедия» - изд. «Советская энциклопедия», М., 1988.
7. Борт, Р. Лечебная сила мёда прополиса, пыльцы и других продуктов пчеловодства / Р. Борт. - Харьков, 2016. - 96 с.
8. Бурдина, А.В., Биологически активные пептиды, выделенные из укропа пахучего / А.В. Бурдина, А.П. Ильина, О.Г. Куликова, Д.И. Мальцев, И.А. Ямсков, В.П. Ямскова.//Прикладная биохимия и микробиология. - 2015. - Т. 51. - №3-С. 348-353.
9. Буреш, Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Я. Буреш, О. Бурешова, Д.П. Хьюстон.- Москва: "Высшая школа", 1991. -С. 119 -122.
10. Виноградова, Т. В. Пчела и здоровье человека / Т.В. Виноградова, Г.П. Зайцева. - М.: Россельхозиздат, 1966. - 288 с.
11. Глушков, Н.М. Цветочная пыльца, собираемая пчелами, и пути ее использования / Н.М. Глушков. - М.: Московский рабочий, 1964. - 152 с.
12. Гребенников, Е.А. Все о мёде / Е.А. Гребенников. - М.: Книжный дом, 2005.- 739 с.
13. Гринштейн, Дж. Химия аминокислот и пептидов / Дж. Гринштейн, М. Виниц, перевод с английского В.К. Антонова, Э.М. Бамдас, Ю.А. Овчинникова. - Москва: «Мир», 1966. - 821 с.
14. Доусон, Р. Справочник биохимика / Р. Доусон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс. - М.: Мир, 1991. - 544 с.
15. Дэвени, Т. Аминокислоты, пептиды и белки / Я. Гергей, Т. Дэвени, перевод с английского А.Н. Маца. - Москва: «Мир», 1976. - 364 с.
16. Еремия, Н.Г. Биохимический состав пыльцы / Н.Г. Еремия, Н.М. Еремия.// Матер. Всесоюзной конф. Днепропетровск.1998.- С. 19-30.
17. Зайцева, Г.П. Пыльца и перга химический и биологический состав / Г.П. Зайцева Т.В. Виноградова. // Пасека. Энциклопедия пчеловодства. - 2010. - С. 1-3.
18. Иванов, В.Г. Биологически активные пептиды и их будущее в мёдицине / В.Г. Иванов.- М.: Колос С 1982. - 418 с.
19. Иванов, Ф.В. Изучение активности некоторых ферментов цветочной пыльцы / Ф.В. Иванов. // Апиак-та. - 1984. - №19(3). - С. 7-13.
20. Иойриш, Н.П. Продукты пчеловодства и их использование / Н.П. Иойриш.- М.: Россельхозиздат, 1976. - 176 с.
21. Кривцов, Н.И., Лебедев В.И. Получение и использование продуктов пчеловодства / Н.И. Кривцов, В.И. Лебедев.- М.: «Нива России», 1993. - 285 с.
22. Лебедев, В.И. Биология мёдоносной пчелы / В.И. Лебедев, Н.Г. Билаш. - М.: Агропромиздат, 1991. - 236 с.
23. Мачекас, А.Ю. Исследование динамики изменений витаминов в законсервированной обножке. Апитерапия. Биология и технология продуктов пчеловодства / А.Ю. Мачекас, А.Э. Астраускене.// Мат. Всесоюз. Конф. Днепропетровск: ДГУ, 1988. - Ч.1.
24. Николаева, Ю. Н. Мёд, прополис, перга и другие продукты пчеловодства от всех болезней / Ю.Н. Николаева. - М.: Рипол Классик, 2011. - 192 с.
25. Пептиды / «Химическая энциклопедия» - изд. «Советская энциклопедия», М., 1988.
26. Синяков, А.Ф. Энциклопедия мёдолечения / А.Ф. Синяков.- М.: Авеонт, 2006. - 96 с.
27. Скоупс, Р. Методы очистки белков / Р. Скоупс. - М.: Мир, 1985. - 358 с.
28. Туников, Г.Н. Пчела и человек / Г.Н. Туников, Н.И. Кривцов, В.И. Лебедев. - М.: Колос С, 2006. - 181 с.
29. Хисматуллина, Н. З. Апитерапия / Н.З. Хисматуллина - Пермь: Мобиле, 2005. - 290 с.
30. Шабанов, П.Д. Фармакология пептидных препаратов / П.Д. Шабанов.// Мед.акад. журн. - 2008. - Т.8. - №4 - С. 1-12.
31. Шатаева, Л.К. Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы) / Л.К. Шатаева, В.Х. Хавинсон, И.Ю. Ряднова - Санкт-Петербург: «Наука», 2003. - 222 с.
32. Шеметков, М.Ф. Продукты пчеловодства и здоровье человека / М.Ф. Шеметков, Д.К. Шапиро, И.К. Данусевич - Минск: Ураджай, 1987. - 104 с.
33. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона(статья «Пчёлы»).
34. Abu Taib Mohammad Mobarok Ali. Inhibitory effect of natural honey on Helicobactor pylori / Abu Taib Mohammad Mobarok Ali, Mohammad 50 NurulHaqueChowdhury, Mohammad Saad Al Humayyd // Tropical gastroenterology. - 1991. - Vol. 12 (3). - P. 139-142.
35. Casteels, P. Apidaecins: antibacterial peptides from honeybees / P. Casteels, C. Ampe, F. Jacobs, M. Vaeck, P. Tempst // The EMBO Journal. -1989. - Vol. 8 (8). - P. 2387-2391.
36. Coast, G.M. Neuropeptide control of fluid balance in insects / G.M. Coast, C.S. Garside // Ann NY Acad Sci. - 2005. - Vol. 1040. - P. 1-8.
37. Dalbey, R.E. Signal peptidases in prokaryotes and eukaryotes: A new protease family /R.E.Dalbey, G.Heijne // Trends. Biochem.Sci. - 1992. -Vol. 17 (11). - P. 474-478.
38. Elekonich, M.M. Insect allatotropins belong to a family of structurally-related myoactive peptides present in several invertebrate phyla / M.M.Elekonich, F.M.Horodyski// Peptides. - 2003. - Vol. 24. - P. 1623-1632.
39. Free, J.B.Factors determining the rearing and rejection of drones by the honeybee colony / J.B.Free, I.H.Williams// Anim.Behav. - 1975. -Vol. 23. - Р.650-675.
40. Gould, T.D. Mood and Anxiety Related Phenotypes in Mice / T.D.Gould // Neuromethods. - 2009. - Vol. 42. -P. 978-1007.
41. Hall,C.S. Emotional behavior in the rat. III. The relationship between emotionality and ambulatory activity /C.S. Hall// J. comp. physiol. Psychol.- 1936. - Vol. 22. -P. 345-352.
42. Li, J. Honeybee (Apismelliferaligustica) drone embryo proteomes / J. Li,Y. Fang, L. Zhang,D. Begna // Insect Physiol.- 2011. - Vol. 57 (3). - P. 372-384.
43. Miklos,Gabor Epigenomic communication systems in humans and honey bees: from molecules to behavior / G. Miklos,R. Maleszka// HormBehav.- 2011. - Vol. 59 (3). - P. 399-406.
44. Nassel, D.R. Neuropeptides in the nervous system of Drosophila and other insects: Multiple roles as neuromodulators and neurohormones / D.R.Nassel //ProgNeurobiol. - 2002. -Vol. 68. - P. 1-84.
45. Predel, R. Wegener C. Biology of the CAPA peptides in insects /R. Predel//Cell Mol Life Sci. -2006. - P. 1-14.
46. Rueppell, Olav Regulation of life history determines lifespan of worker honey bees (Apismellifera L.) / O. Rueppell, C. Bachelier, M.K. Fondrk, R.E. Page // ExpGerontol.- 2007. - Vol. 42(10). - P. 1020-1032.
47. Selsted, M. E. Primary structures of three human neutrophil defensins / M.E. Selsted, S.S. Harwig, T. Ganz, J.W. Schilling, R.I. Lehrer // J Clin Invest. - 1985. -Vol. 76 (4). - P. 1436-1439.
48. Shrimpton, C.N. Soluble neutral metallopeptidases - physiological regulators of peptide action /A.I. Smith, C.N.Shrimpton // J. Peptide Sci. - 2000. - Vol. 6 (6). - P. 251-263.
49. Simone-Finstrom, M. Propolis and bee health: the natural history and significance of resin use by honey bees / M. Simone-Finstrom, M. Spivak // Apidologie. — 2010. — Vol. 41 (3). — P. 295-311.
50. Sossin, W.S. Cellular and molecular biology of neuropeptide processing and packaging / W.S.Sossin, J.M. Fisher, R.H.Scheller // Neuron. - 1989. - Vol. 2. - P. 1407-1417
51. Tautz, J. The buzz about bees / J. Tautz // Heidelberg: Springer. - 2008. -P. 284.
52. Veenstra, J.A. Mono- and dibasic proteolytic cleavage sites in insect neuroendocrine peptide precursors /J.A. Veenstra // Arch Insect Biochem Physiol. - 2000. - Vol. 43. - P. 49-63.
53. Wu, Q. Signaling and function of insulin-like peptides in insects / Q. Wu, M.R. Brown // Annu Rev Entomol. - 2006. -Vol. 51. - P. 1-24.