Wplyw ekstraktu z pestek porzeczki czarnej [Ribus nigrum] na skutecznosc ludzkiej ceruloplazminy w eliminowaniu Fe[II]

Ions of irons, especially ferrous ions may be harmful for living organisms, because they generate reactive oxygen species like O2 •- or •OH. Probability of the risk rises especially in pathological conditions, in which high level of iron is observed. For this reason scientists try to establish new methods that can support organism in eliminating reactive ferrous ions. Nowadays, attention focuses on substances present in plants, especially polyphenols, whose administration prevents oxidative damages in iron overloading. This new approach requires some research on behavior of plant-derived compounds in human organism, within a system containing other biomolecules involved in iron metabolism. The aim of this study has been to investigate the influence of black currant (Ribes nigrum) seed extract, a source of polyphenols, on the activity of ceruloplasmin, an enzyme participating in Fe(II) elimination from blood plasma in human organism. Depletion of Fe(II) caused by ceruloplasmin isolated from healthy blood donors was compared to its decrease in a system containing both ceruloplasmin and the extract. The results have shown that addition of a particular amount of the extract elevates the effectiveness of ceruloplasmin in eliminating Fe(II) from the sample but only under physiological condition (pH 7.4; T 37°C). In a weak acidic solution, addition of the extract does not lead to any change in Fe(II) concentration.Jony żelaza, szczególnie jony żelazawe Fe(II), ze względu na wysoki potencjał oksydoredukcyjny mają zdolność generowania wolnych rodników, takich jak O2 •- i •OH. W pewnych stanach patologicznych, którym towarzyszy przeładowanie organizmu żelazem, ryzyko pojawienia się wolnych jonów Fe(II) inicjujących wiele procesów wolnorodnikowych jest bardzo prawdopodobne. W tym celu dąży się do opracowania terapii, które w chorobach żelazozależnych wspomogą naturalne mechanizmy usuwania reaktywnych jonów żelaza z organizmu. Ostatnio dużą uwagę poświęca się aktywnym substancjom obecnym w roślinach, szczególnie związkom polifenolowym, ze względu na ich silne właściwości chelatujące. Ten nowy kierunek badań wymaga jednak wnikliwej analizy, która wyjaśni mechanizm współdziałania substancji roślinnych z innymi biomolekułami zaangażowanymi w prawidłowy metabolizm żelaza w organizmie oraz rozstrzygnie o bezpieczeństwie ich stosowania. Celem badań było ustalenie wpływu ekstraktu z pestek porzeczki czarnej (Ribus nigrum), bogatego w związki polifenolowe, na aktywność ludzkiej ceruloplazminy, enzymu uczestniczącego w usuwaniu Fe(II) w organizmie ludzkim. Ubytek Fe(II) obserwowany w obecności ceruloplazminy porównywano z jego ubytkiem w mieszaninie ceruloplazmina-ekstrakt. Stwierdzono, że dodatek ekstraktu podnosi skuteczność ceruloplazminy w eliminowaniu Fe(II) ze środowiska. Istnieje więc przypuszczenie, że związki pochodzenia roślinnego takie jak polifenole mogą wspomagać naturalne mechanizmy eliminowania Fe(II) w organizmie

Phenolic acids improve the antioxidant activity of ceruloplasmin isolated from plasma of healthy volunteers and atherosclerotic patients

The aim of the present study was to estimate the ability of individual phenolic acids to eliminate Fe(II) ions from the solution. Moreover, the influence of phenolic acids on the ferroxidase activity of ceruloplasmin (Cp) isolated from blood plasma of healthy volunteers (CpC) and patients with atherosclerosis obliterans (CpAO) was established in vitro. Phenolic acids demonstrated a ferroxidase-like activity, i.e. the ability to eliminate Fe(II) ions, within the studied concentration range of 2.0-17.0 mol 10-5 dm-3, in the following order of decreasing effectiveness: caffeic acid (CA)>ellagic acid (EA)>chlorogenic acid (ChA)>ferulic acid (FA) ≈ p-coumaric acid (PcA) = sinapic acid (SA). The study showed that the ability of phenolic acids to eliminate Fe(II) ions by oxidation or chelation was related to the structure of the former, to the presence of orto -OH groups, especially. Furthermore, the effect of the molar ratio of phenolic acid to Fe(II) ion was observed. EA and ChA, both containing two orto-OH groups and the highest number of –OH groups (4 and 5, respectively), demonstrated the greatest ability to eliminate Fe(II) ions, especially at the Fe(II) to phenolic acid molar ratio of 6:1. Phenolic acids added to samples with a constant amount of Cp caused decrease in the concentration of Fe(II) ions. Therefore, it may be assumed that the addition of phenolic acids to CpC and CpAO, even in low concentrations, caused a significant decrease in the concentration of Fe(II) ions