Ochronny wpływ kwasu fitynowego na peroksydację kwasu linolowego w warunkach in vitro

BACKGROUND Free radical processes are known to induce oxidative damage in biomolecules and thus, play an important role in the etiology of a number of diseases including cancer. Phytic acid (myo-inositol hexaphosphate, IP6) is a naturally occurring carbohydrate widely found in fi ber-rich foods and also contained in almost all mammalian cells. This compound demonstrates various biological activities. The aim of this study was to clarify whether phytic acid possesses the ability to inhibit autooxidation and Fe(II)/ascorbate-induced peroxidation of linoleic acid, to scavenge of hydrogen peroxide, and chelate ferrous ions. MATERIAL AND METHODS The antioxidant properties of the IP6 at various concentrations (1-500 μM) have been evaluated by using the assays based on hydrogen peroxide scavenging and ferrous metal ions chelating activity determination. The effect of IP6 (1-500 μM) on autooxidation and Fe(II)/ascorbate-induced lipid peroxidation in micelles of linoleic acid after 24 h incubation was investigated using a reverse-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) with UV detection. RESULTS The Fe(II) chelating effects of IP6 were concentration-dependent. IP6 exhibited 11,9%, 58,6%, 69,3%, 87,1% of ferrous ions chelation at 10 μM, 50 μM, 100 μM, 500 μ , respectively. IP6 at 100 μM and 500 μM effectively inhibited the disappearance of linoleic acid, both in the absence and the presence of Fe(II)/ascorbate. The inhibitory effect of IP6 on Fe(II)/ascorbate-induced lipid peroxidation was lower due to its direct interaction with Fe(II) ions. In the absence of Fe(II)/ascorbate, IP6 at 100 μM and 500 μM significantly suppressed decomposition of linoleic acid hydroperoxides. It was incapable of scavenging of hydrogen peroxide. Conclusions: IP6 can act as a natural antioxidant in vitro. The obtained results suggest that it can play an important role in modulating lipid hydroperoxide level in biological systems.

WSTĘP Procesy wolnorodnikowe, prowadzące do oksydacyjnych uszkodzeń biomolekuł, pełnią ważną rolę w etiologii licznych schorzeń, włączając choroby nowotworowe. Kwas fi tynowy (sześciofosforan mio-inozytolu, IP6) jest naturalnie rozpowszechnionym węglowodanem występującym obfi cie w diecie o dużej zawartości włókna pokarmowego, jak również obecnym w prawie wszystkich komórkach ssaków. Związek ten wykazuje szerokie spektrum działania biologicznego. Celem pracy było zbadanie, czy kwas fi tynowy posiada zdolność do hamowania autooksydacji i peroksydacji kwasu linolowego indukowanej jonami Fe(II) w obecności kwasu askorbinowego oraz czy jest zdolny do unieszkodliwiania nadtlenku wodoru i chelatowania jonów Fe(II). MATERIAŁ I METODY Do zbadania antyoksydacyjnych właściwości IP6 w wybranych stężeniach (1-500 μM) zastosowano metody pozwalające ocenić stopień zmiatania nadtlenku wodoru oraz aktywność chelatującą jony Fe(II). Wpływ IP6 (1-500 μM) na autooksydację oraz indukowaną jonami Fe(II) w obecności kwasu askorbinowego peroksydację w micelach kwasu linolowego po 24 godzinach inkubacji określano stosując wysokosprawną chromatografi ę cieczową w odwróconym układzie faz (RP-HPLC) i detekcję UV. WYNIKI IP6 w sposób zależny od stężenia chelatował jony Fe(II). Procent schelatowanych jonów Fe(II) wynosił 11,9%, 58,6%, 69,3%, 87,1% odpowiednio dla stężeń IP6 10 μM, 50 μM, 100 μM, 500 μM. IP6 w stężeniach 100 μM i 500 μM znacząco hamował zanik kwasu linolowego zarówno w nieobecności i obecności układu redoks Fe(II)/kwas askorbinowy. Hamujący wpływ IP6 na indukowaną przez Fe(II)/kwas askorbinowy peroksydację był mniejszy, ze względu na bezpośrednią interakcję IP6 z Fe(II). W nieobecności układu redoks Fe(II)/kwas askorbinowy, IP6 w stężeniach 100 μM i 500 μM, znacznie hamował rozpad wodoronadtlenków kwasu linolowego. IP6 nie był zdolny do zmiatania nadtlenku wodoru. Wnioski: IP6 może działać jako naturalny antyoksydant w warunkach in vitro. Wyniki badań sugerują, że może on pełnić istotną rolę w modulowaniu poziomu wodoronadtlenków lipidowych w układach biologicznych.