рефераты по бх ядов / Маятина_Яды пчел, шершней и ос

Министерство образования и науки РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИИ

КАФЕДРА БИОХИМИИ

Специальность: 012300, 020208 – биохимия

Специализация: 012302, 012307 – молекулярная биология

Доклад по биохимии ядов на тему:

Яды пчёл, ос и шершней

Выполнила:

Студентка IV курса

Группа 190

Маятина О.В.

Научный руководитель

Кандидат биологических наук, доцент

Невзорова Т.А.

Казань – 2012

Пчелиные( Apoidea)

Клиническая картина зависит от количества ужалений, их локализации, функционального состояния организма. Как правило, на первый план выступают местные симптомы: резкая боль, отёки.. При попадании массивных доз яда в организм наблюдаются поражения внутренних органов, особенно почек, участвующих в выведении яда и токсических метаболитов из организма.

Биологически активные вещества, входящие в состав пчелиного яда, принято делить на несколько групп. Первая из них — это белки с ферментативными свойствами, среди которых наибольшее патогенетическое значение имеют фосфолипаза A2, гиалуронидаза и кислая фосфатаза. Следующую группу составляют токсические полипептиды: мелитин (основной компонент пчелиного яда (содержание около 50 %), апамин, МСD-пептид, тертиапин, секапин. В качестве минорных компонентов присутствуют гистаминсодержащие пента- и тетрапептиды. например прокамин. Третья группа включает биогенные амины- наиболее активными являются гистамин и ацетилхолин.

Фосфолипаза А2 пчелиного яда состоит из 129 аминокислотных остатков, молекула может быть ковалентно связана с остатками углеводов. Также в молекуле 12 остатков цистеина, взаимосвязанных дисульфидными мостиками. Содержание фосфолипазы в яде составляет 12%. Она гидролизует фосфолипиды с образованием цитолитика лизолецитина, который лизирует мембраны многих клеток(эритроцитов, тучных клеток), вызывая соответствующие патологические эффекты, также фосфолипаза обладает нейротропными свойствами и нарушает процесс высвобождения медиаторов из пресинаптических терминалей.

Гиалуронидаза- это гликопротеин, в ее состав входят манноза, галактоза и фукоза в соотношении 4:1:1. Углеводная субъединица связана с белком N-гликозидным мостиком через аспарагин и N-ацетилглюкозамин. Фермент разрушает гиалуроновую кислоту, входящую в состав мукополисахаридов соединительной ткани, что значительно повышает проницаемость сосудов и способствует всасыванию яда, усиливая локальный отек. Её компоненты угнетающе действуют на фермент тромбокиназу, что приводит к снижению свертывания крови.

Кислая фосфатаза содержится в пчелином яде в небольшом количестве, играет большую роль в антигенных свойствах яда.

Мелиттин- основной компонент яда(до 50%). Этот полипептид состоит из 26 аминокислотных остатков:

NH2- Гли-Иле-Гли-Ала-Вал-Лей-Лиз-Вал-Лей-Тре-Тре-Гли-Лей-Про-Ала-Лей-Иле-Сер-Трп-Иле-Лиз-Арг-Лиз-Арг-Гли-Гли- CONH2

В больших дозах он отрицательно действует на нервную систему, систему кровообращения, мышцы, кровь. Он повреждает клеточные мембраны эритроцитов, вызывая их гемолиз, что приводит к появлению в моче человека гемоглобина. Мелиттин разрушает мембраны тучных клеток, в результате чего высвобождаются биологически активные вещества — серотонин, брадикинин, гистамин, вызывающие местные реакции воспаления, способствующие нарушению гемодинамики, снижению артериального давления. Пептид мелиттин тормозит активность тромбопластина, замедляя свертываемость крови, то есть оказывает антикоагулянтное действие. Он деполяризует возбудимые мембраны нервно-мышечных и ганглионарных синапсов, вызывая сокращение гладких мышц, в том числе и желудочно-кишечного тракта.

MCD- Пептид- пептид, дегранилирующий тучные клетки, состоит из 22 аминокислотных остатков и имеет две дисульфидные связи. Он обладает мощным противовоспалительным действием, разрушающе действует на тучные клетки, что сопровождается высвобождением гистамина, серотонина, гепарина.

Апамин- октадекапептид пчелиного яда, обладающий нейротропными свойствами. Его биологическая активность определяется остатками аргинина в положениях 13 и 14. Центральное нейротропное действие апамина выражается в развитии длительного тремора, охватывающего произвольную мускулатуру тела. Апамин вызывает увеличение амплитуды моносинаптических разгибательных и полисинаптических сгибательных рефлексов, также он избирательно блокирует неадренергическое торможение и гиперполяризующее действие АТФ на гладкомышечные клетки ЖКТ.

Тертиапин и секапин- минорные полипептидные компоненты пчелиного яда, содержатся в малых количествах. Тертиапин состоит из 21 остатка аминокислот:

Н- Ала- Лей-Цис-Асн-Цис-Асн-Арг-Иле-Иле-Иле-Про-Гис-Мет-Цис-Трп-Лиз-Лиз-Цис-Гли-Лиз-Лиз- CONH2

Тертиапин ингибирует Са2+- связывающий белок кальмодулин, регулирующий активность большого числа Са2+- зависимых ферментов(фосфодиэстеразы). При связывании двух молекул тертиапина с одной молекулой кальмодулина последний полностью теряет способность активировать ферменты. Поскольку кальмодулин участвует в процессах выделения нейромедиаторов, пресинаптическое блокирующее действие тертиапина может быть связано с ингибированием кальмодулина. Среди других минорных компонентов пчелиного яда можно указать гистаминсодержащий пептид прокамин – Ала-Гли-Гли-Глн- гистамин.

Гистамин и ацетилхолин. Их действие на организм человека проявляется расширением артериол и капилляров, что приводит к снижению артериального давления, задержке крови в печени и легких, уменьшению массы циркулирующей крови. Они способствуют повышению проницаемости клеточных мембран, нарушению межклеточного обмена, усиливающим действие яда на организм. 

Кардиопен- компонент пчелиного яда, вызывающий усиление деятельности сердца.

Пчелиный яд — густая коллоидная, бесцветная, прозрачная, ароматная (с запахом меда) жидкость горько-жгучего вкуса, кислой реакции; ее относительная плотность 1,131. На воздухе яд теряет вместе с водой до 25% летучих кислот, быстро твердеет и образует кристаллы. В яде содержится от 0,38 до 1,44 (в среднем 0,66) кислот; рН водных растворов — 4,5—5,0. Яд легко растворим в воде, слабом растворе муравьиной кислоты и 60% спирте; устойчив к действию кислот и щелочей. Действующий компонент яда, не теряя токсичности, осаждается концентрированным аммиаком, 96° этиловым спиртом, пикриновой кислотой, ацетоном.

Складчатокрылые осы(Vespoidea)

Шершень.

Существует четыре основных синдрома проявления отравления:

1) кожный- сыпь типа крапивницы;

2) циркуляторный- анафилактический шок; 3)отечный- отек Квинке;

4) астматический- с удушьем и экспираторной одышкой. У людей, гиперчувствительных к яду перепончатокрылых, повышено содержание иммуноглобулинов Е(lgE), участвующих в реализации гиперчувствительности немедленного типа. Иммуноглобулины Е связываются с базофилами и тучными клетками, и при повторном ужалении сенсибилизированного человека взаимодействие антигенов яда с lgE приводит к дегрануляции тучных клеток и базофилов, высвобождению из них гистамина- медиаторов реакций гиперчувствительности немедленного типа.

Яд шершня- сложная химически гетерогенная система, в которой идентифицированы ферменты(фосфолипазы А и В, гиалуронидаза, протеазы, ДНК-азы), полипептиды(кинины), нейротоксины, физиологически активные биогенные амины и ацетилхолин.

Фосфолипаза А2 из яда среднеазиатского шершня в отличии от фосфолипазы яда пчелы богата гидрофобными аминокислотами. Анализ N-концевой аминокислотной последовательности показал существенные отличия фосфолипаз А2 из яда шершня и пчелы:

V. orientalis Н- Фен-Аси-Про-Цис-Про-Тир-Асп-Асп-Тре-Вал-Х-Лиз-Мет-Иле-Иле-

A. mellifera Н-Иле-Иле-Тир-Про-Гли-Тре-Лей-Трп-Цис-Гли-Гис-Гли-Асн-Лиз-Сер-

Кроме фосфолипазы А2 из яда шершня была выделена белковая фракция, специфически катализирующая реакцию гидролиза 1-лизолецитина(фосфолипаза В), обладающая пресинаптическим блокирующим действием(ориентотоксин).

Гиалуронидза. Она способствует распространению яда по тканям.

Широкий спектр гидролитических ферментов яда шершня обеспечивает его выраженные цитотоксические свойства, наблюдаемые на препаратах скелетной мускулатуры, почек, а также на гепатоцитах, эритроцитах и митохондриях. Снижение гемолитического действия яда под влиянием ингибиторов протеаз указывает, что протеазы яда могут усиливать его прямое гемолитическое действие.

Среди физиологически активных веществ яда шершня следует указать гистамин, адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин и ацетилхолин. Сочетание гистамина и ацетилхолина обеспечивает очень сильный болевой местный эффект яда.

Присутствие в яде биогенных аминов и ацетилхолина во многом объясняют его действие на сердечно- сосудистую систему. Характерными эффектами яда при его внутривенном введении собакам являются падение АД и периферического сопротивления, увеличение сердечного выброса и стимуляция дыхания.

Кинины. Первичная структура кининов

Брадикинин H2N- Арг-Про-Про-Гли-Фен-Сер-Про-Фен-Арг- CONH2

Кинины- гипотензивные, алгогенные пептиды, вызывающие повышение сосудистой проницаемости и обратимое сокращение гладкой мускулатуры.

Первые изученные природные гликопептидные дериваты брадикинина- это веспулакинины 1 и 2, представляющие собой гептадекапептид и пентадекапептид: Углевод 1 Углевод 2

| |

Веспулакинин 1 H2N- Тре- Ала-Тре-Тре Арг- Арг-Арг-Гли- брадикинин

Углевод 1 Углевод 2

| |

Веспулакинин 2 H2N- Тре- Тре- Арг- Арг-Арг-Гли- брадикинин

Углевод 1 состоит 1-2 молекул N- ацетилгалактозамина и 1 молекулы галактозы; углевод 2 – из 2-3 молекул N- ацетилгалактозамина и 2 молекул галактозы.

Нейротоксины. Нейротоксин Е гиперполяризует постсинаптическую мембрану за счет увеличения ее хлорной проводимости.

Осы. В ядах ос обнаружены ферменты( фосфолипаза А, гиалуронидаза, ДНК-азы, гистидиндекарбоксилаза, ранее у ос неизвестная, полипептиды( кинины, МСЛ- пептид, нейротоксины, гемолитический белок полистин), биогенные амины( гистамин, серотонин). Среди пептидных компонентов яда ос наибольшее значение имеют кининоподобные пептиды, пептиды, дегранулирующие тучные клетки, и нейротоксические полипептиды. Отсутствуют ацетил холин и адреналин.

МСД-Пептиды. Пептиды, дегранулирующие тучные клетки. МСД- Пептиды ос были названы мастопаран(из яда Vesrula lewisii) и мастопаран Х(Vespa xanthoptera):

Мастопаран H2N= Иле-Асн-Лей-Лиз-Ала-Лей-Ала-Ала-Лей0Ала-Лиз-Лиз-Иле-Лей- CONH2

Мастопаран Х H2N=Иле-Асн-Трп-Лиз-Гли-Иле-Ала-Ала-Мет-Ала-Лиз-Лиз-Лей-Лей- CONH2

Мастопараны в высоких концентрациях гемолизируют эритроциты и незначительно индуцируют высвобождение серотонина из тромбоцитов.

Нейротоксин- мандаротоксин- выделен из яда крупного шершня. Молекула термолабильна, токсин лишен гемолитической и ферментативной активности. Под действием мандаротоксина прогрессивно снижается амплитуда пресинаптического ПД и максимальная скорость его нарастания.

Список использованной литературы.

1. Орлов Б.Н., Гелашвили Д.Б. «Зоотоксинология. Ядовитые животные и их яды».

2. http://www.medical-enc.ru/19/ukusy/svoystva-yada-pchel-i-os.shtml

3. http://zdorovja.com.ua/content/view/2418/247/