Как действуют  фенолы?

Страницы: 1 2

Подобно другим окислительно-восстановительным системам организма, фенольная система препятствует быстрой окислительной инактивации ряда биологически активных соединений, прежде всего аскорбиновой кислоты и адреналина. Продлевая и усиливая их биологическую активность, растительные фенольные соединения тем самым действуют на организм косвенно, через посредство этих веществ. В предыдущих главах этой книги уже упоминалась эта способность растительных фенолов. Но и собственное, прямое действие фенольных соединений на структуры и функции животного организма, как мы сейчас увидим, тоже в большой мере есть результат активности системы фенол — семихинон — хинон.

Наибольший интерес и биологическое значение имеют реакции фенолов (хинонов) с нуклеиновыми кислотами и белками — основными носителями жизненных свойств. Взаимодействие с азотистыми основаниями ДНК и РНК — молекулярная основа мутагенного, антимитотического, радиосенсибилизирующего и канцерогенного действия фенольных соединений. Причем именно хиноны обладают активной электрофильной (электрононедостаточной) конфигурацией атомов, обеспечивающей такое взаимодействие. С другой стороны, этот же молекулярный механизм лежит в основе противоопухолевого действия фенольных соединений (если они более или менее избирательно поражают ДНК клеток опухоли), радиозащитного эффекта (если семихинонные радикалы нейтрализуют активные продукты облучения ДНК). Не менее важное значение имеет взаимодействие фенолов с белками, в особенности ферментными. И в этом взаимодействии растительные фенолы выступают как целостная система с продуктами своего обратимого окисления. Изучено несколько конкретных механизмов влияния фенолов на активность ферментных белков.

К числу важнейших функциональных групп белков относятся тиоловые, SH-группы. Во многих случаях тиоловые группы входят непосредственно в состав активных центров ферментов, прямо определяя их специфическое каталитическое действие. Но даже и не входя в состав каталитического центра, тиоловые группы, образующие при окислении дисульфидные мостики — S — S —, скрепляют макроструктуру белковой частицы, придают ей оптимальную конфигурацию и тем самым опосредованно обеспечивают функционирование активного центра.

Тиоловые группы — одна из мишеней действия фенольных соединений (точнее, обратимо окисленных их форм) на белки. При их взаимодействии, очевидно, образуется соединение фенола с белком по месту тиоловой группы. Количество свободных тиоловых групп уменьшается. Если тиоловые группы входили в состав активного центра фермента, итогом такого взаимодействия является ингибирование соответствующей обменной реакции. Многочисленные исследования подтверждают, что под влиянием фенольных соединений, склонных к хинонообразованию, ингибируется активность таких ферментов, как АТФаза, лактатдегидрогеназа, альдолаза, связанная с наличием в их центрах тиоловых групп. Снижается активность и тех ферментов, в молекулах которых тиоловые группы расположены вне активного центра, но их связывание изменяет конформацию макромолекулы.

В тканях человека функционирует более двух десятков ферментных систем, содержащих тиоловые группы. Фенольные препараты, ингибируя их активность, оказывают тем самым влияние на разнообразные биологические процессы. Ингибирование это, как правило, носит обратимый и непродолжительный характер, что и является залогом низкой токсичности фенолов, их умеренной биологической активности. В определенных условиях сама непродолжительность взаимодействия фенольных соединений с тиоловыми группами белков имеет существенное положительное значение. В условиях лучевого поражения организма окислительные радикалы инактивируют, в частности, тиоловые группы белков. Фенольные соединения, присутствующие в тканях в момент облучения, образуя непрочные связи с тиоловыми группами, защищают их от необратимой окислительной инактивации и тем самым сохраняют активность ряда ферментов.