XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В медицинской практике используется разнообразный спектр ферментных методов с целью:

А) Энзимодиагносики (установление раннего и дифференциального диагноза, прогноза заболевания, оценки эффективности использования лечебных препаратов, оценки динамики лечения заболевания);

Б) Энзимотерапии (достаточно широко используются ферментные препараты с терапевтической целью в кардиологии, онкологии, гематологии, гепатологии, заболеваниях органов пищеварения- это пепсин, трипсин, гиалуронидаза (лидаза), плазмин (фибринолизин), аспарагиназы, лизоцим, ДНК-аза и др).

Преимущества ферментативных методов исследования: высокая точность, специфичность (в силу специфичности используемых ферментов), чувствительность.

Ферменты используют в клинике в качестве аналитических реактивов. Для анализа часто применяются иммобилизованные ферменты, которые искусственно связаны с нерастворимым в воде носителем, что облегчает использование и повышает стабильность ферментов.

Высокая эффективность биологических катализаторов и специфичность их действия делают ферменты идеальными реагентами для аналитической химии. Благодаря этим особенностям с помощью ферментов обнаруживаются вещества при предельно низкой концентрации в присутствии множества других соединений.

На использовании в качестве индикаторного фермента глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ) основан самый точный метод из всех существующих методов определения глюкозы. Здесь реакция идет по схеме:

Эта реакция сопровождается накоплением НАДФН и, следовательно, возрастанием оптической плотности при 340 нм. Регистрируется спектрофотометрическими методами.
Другой подход к определению глюкозы основан на использовании сопряженной системы глюкозооксидаза + пероксидаза и более широко известен. При участии глюкозооксидазы глюкоза окисляется кислородом воздуха с образованием перекиси водорода, количество которой определяется по ее способности в присутствии пероксидазы окислять диамины с образованием окрашенных продуктов.

В лабораториях широко используют очень простой и точный метод определения холестерина в крови с помощью таких ферментов, как холестеролоксидаза, холестеролэстераза , пероксидаза.

Сначала к сыворотке крови (слюне, желчи или спинномозговой жидкости) добавляют холестероэстеразу, расщепляющую эфирные связи холестерина с другими веществами, тем самым превращая его в свободный. Это нужно для того, чтобы все холестериновые молекулы вступили в реакцию. После добавляют холестеролоксидазу, которая окисляет холестерин до холестинона с выделением перекиси водорода. Реакция на последнем этапе сопровождается сменой цвета, который может меняться от розового до темно-малинового. Иногда требуется определение только свободного холестерина крови, так как именно он влияет на образование атеросклеротических бляшек на стенках артерий, а также провоцирует проблемы с печенью и сердцем.

Для опеределения триацилглицеринов в крови используется фермент липаза. Метод основан на реакции их гидролитического расщепления под действием липазы. Высвободившийся глицерол далее ферментативно окисляется с образованием пероксида водорода. Пероксид водорода реагирует с хромогеном под действием пероксидазы с образованием окрашеного хинонимина. Интенсивность образующейся окраски прямо пропорциональна содержанию триацилглицеролов в пробе.

Известны лабораторные методы определения содержания мочевины в моче, основанные на её гидролизе в присутствии соевой уреазы с последующим измерением количества аммиака, выделившегося в результате реакции.
Определение содержания этанола связано с использованием алькогольдегидрогеназы, катализирующей окисление первичных до альдегидоа. Этот метод нашел применение в судебно- медицинской практике.

Высокая субстратная специфичность ферментов делает их совершенно уникаль­ными аналитическими реактивами: с помощью фермента можно определить его субстрат в смеси, содержащей множество других веществ. Ферментные методы определения концентрации метаболитов в крови и других жидкостях организма широко используются в практике клинического лабораторного анализа. Этими методами измеряют содержание глюкозы, мочевины, мочевой кислоты, молочной кислоты, креатинина, холестерина, триацилглицеринов и других веществ.

Список литературы:

Биологическая химии: учебник/ под ред. Чл.-корр. РАН, проф. С.Е. Северина, 2012.

Биохимия: учеб.для вузов/ Т.Л. Алейникова, Л.В. Авдеева, Л.Е. Андрианова и др.; под ред. Е.С. Северина- 4-е изд, 2007.

Березов, Т.Т. Биохимия: учебник/ Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин.- М.:Медицина, 2007.