بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین سرم با استفاده از روش های اسپکتروسکوپی و داکینگ مولکولی
Evaluation of sodium hydrosulfite interaction with serum albumin protein using spectroscopic and molecular ducking methods
مجریان: محمدعلی تربتی , جعفر عزتی نژاد دولت آبادی
خلاصه روش اجرا: خلاصه روش اجرا: برای بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با ماکرومولکول زیستی آلبومین از روش¬های اسپکتروسکوپی و داکینگ مولکولی استفاده خواهد شد. روش کار به طور کلی بدین صورت است که نمونه¬های حاوی نسبت¬های مولی مختلف هیدروسولفیت سدیم با ماکرومولکول زیستی تهیه و تغییرات آن توسط تکنیک¬های اسپکتروسکوپی بررسی می¬شود. برای مثال اگر ما غلظت آلبومین را ثابت در نظر بگیریم و غلظت ماده برهمکنش دهنده با آلبومین متغیر باشد از طریق بررسی تغییرات جذب ایجاد شده توسط دستگاه اسپکتروسکوپی UV_Visible میتوان به برهمکنش مواد مذکور با آلبومین پی برد. در روش تشدید پلاسمون سطح (SPR)، برای تثبیت BSA، از چیپ¬های طلای اصلاح شده با هیدروژل¬کربوکسی¬متیل¬دکستران(CMD) استفاده شده، پس از فعالسازی گروه¬های کربوکسیلیک، BSA بر روی چیپ CMD از طریق اتصال آمیدی متصل می¬شود. سپس برهم کنش هیدروسولفیت با BSA تثبیت شده در غلظت های مختلف مورد بررسی قرار می¬گیرد. برای درک بهتر مکانیسم اتصال هیدروسولفیت سدیم و BSA، شبیهسازی اتصال مولکولی از طریق نرم افزار (AutoDock 4.2 )) موسسه تحقیقاتی اسکریپس، لاجولا، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا) اجرا خواهد شد. در مرحله اول ساختار هیدروسولفیت سدیم توسط پکیج Gaussian ترسیم و بهینه شده سپس ساختار کریستالی BSA از بانک داده پروتئین (https://www.rcsb.org/PDB ID 3V03) بدست می¬آید. در نهایت برای شناسایی محل اتصال احتمالی هیدروسولفیت سدیم در BSA، از روش شبیه سازی داکینگ مولکولی استفاده خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 70942 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین سرم با استفاده از روش های اسپکتروسکوپی و داکینگ مولکولی |
| عنوان لاتین طرح | Evaluation of sodium hydrosulfite interaction with serum albumin protein using spectroscopic and molecular ducking methods |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | ارتقاء و امنیت غذایی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | با توجه به اینکه هیدروسولفیت سدیم در پیش نویس استاندارد عمومی Codex برای افزودنی های غذایی (GSFA) برای استفاده در گروه¬های غذایی به میزان 15 میلی¬گرم بر کیلوگرم در شکر و قند سفید و در استاندارد ایران به میزان 10 میلی¬گرم بر کیلوگرم تدوین شده است و در برخی از کشورها از جمله جمهوری اسلامی ایران در موادی نظیر نان، قند و شکر، نبات و سایر محصولات مرتبط استفاده می¬شود؛ به نظر می¬رسد که دریافت آن در دراز مدت وابسته به مقادیر دریافتی، اثرات مزمنی بر سلامتی مصرف کننده داشته باشد. چون میزان کاربرد آن در تولید مواد غذایی مختلف، متفاوت بوده و جایگاه هر ماده غذایی که در آن افزودنی مورد استفاده قرار می گیرد، در سبد غذایی جامعه متفاوت است و اطلاعاتی از مقادیر مصرفی این افزودنی توسط افراد در مواد غذایی در دسترس نبوده و قابل پیشگویی نیست. بر طبق مرور بر متون انجام یافته، مطالعه ای درخصوص ارزیابی برهمکنش این فرآورده با مولکول های زیستی آلبومین مطابق با اهداف مطالعه ما یافت نشد. این مطالعه در نظر دارد که برهمکنش هیدروسولفیت سدیم را با ماکرمولکول زیستی آلبومین خون با استفاده از روش های اسپکتروسکوپی و داکینگ مولکولی مورد ارزیابی قرار دهد. |
| اهداف اختصاصی | بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با آلبومین سرم توسط روش فلوریمتری -بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با آلبومین سرم توسط روش اسپکتروفتومتری -بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین با استفاده از روش داکینگ مولکولی -بررسی برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با پروتئین آلبومین با استفاده از روش تشدید پلاسمون سطحی (SPR) |
| چکیده انگلیسی طرح | Additives have an important role to play in foodstuffs, which makes their risk assessment a crucial challenge in nutrition science [1]. Food additives, whether natural or synthetic, have been used for centuries as flavors, colors, sweeteners, and extenders of shelf-life for food [2, 3]. In the food industry, sulfur compounds are usually used as preservatives, fumigants, and decolorizers. These chemical compounds are used as decolorizers in various industries, such as the sugar industry, to purify syrup and remove natural color compounds obtained from sugar beet [4] and sugar cane and color compounds created during production [5]. Sulfuric anhydride, potassium bisulfite, potassium metabisulfite, sodium hydrogen sulfite, sodium bisulfite, and sodium metabisulfite can be mentioned among sulfurous organic compounds that are used as preservatives and colorants in the food industry. These chemical compounds are classified in the category of healthy substances [6]. Sodium hydrosulfite or sodium dithionite (Na2S2O4) (fig. 1) with the general name blankit, is one of the sulfur compounds that is widely used as a decolorizing compound in various industries, including dry goods [7], sugar [8], paper and textile [9] and cellulosic fiber regeneration [10]. The studies of the researchers have shown that receiving more than the allowed amount of sulfur compounds causes gastrointestinal [11], inhalation [12], skin [13] and even eye diseases [14]. Sodium hydrosulfite is one of the most widely used chemicals in the food industry, and it is used in the sugar industry to decolorize and whiten the produced sugar [15]. After entering the digestive system, the residual sodium hydrosulfite destroys the villi of the stomach and intestines [16], and in the long run, by destroying antioxidants, it accelerates the development of digestive system cancer [17, 18]. Its direct inhalation causes the stimulation of the human respiratory system [19] and it is also effective in blocking the body's hormones, especially insulin, so it also directly causes the acceleration of diabetes [20]. The binding characteristics of food additives with bio-macromolecules have been studied by numerous researchers in recent years. Several studies have shown that food additives and their metabolites interact with serum albumin, forming a stable complex. Also, albumin interaction with food additives not only affects the absorption, distribution, metabolism, and elimination processes of the additives, but also has a profound effect on their structure and physiological function [21, 22, 23]. As a result, it is vital for food safety that the interaction between food additives and small molecules is investigated. Due to properties such as structural homology, availability, stability, low cost and unusual ligand binding, bovine serum albumin (BSA) is one of the most widely used serum proteins with a molecular weight of 66 kDa and 583 amino acid residues [24, 25]. For the first time, in this study, we investigated the interaction of sodium hydrosulfite with BSA using uv-vis spectroscopy, fluorescence and molecular binding analysis in order to know the mechanisms and how the complex is formed between the two. |
| کلمات کلیدی | ایمنی مواد غذایی: بررسی اثر یک ماده غذایی، از لحاظ ژنوتوکسیتی، سمیت سلولی و مولکولی، توکسیتی مزمن و حاد، خاصیت آلرژنی، ایمنوتوکسیتی، نوروتوکسیتی، التهاب زایی، توکسیتی ارگان های هدف، سرطانزایی و کینتیک توکسیتی می باشد. که در این مطالعه با توجه به نوع مواد مورد ارزیابی و امکانات در دسترس، ایمنی هیدروسولفیت سدیم از لحاظ ماکرمولکول زیستی آلبومین مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. برهمکنش: برهمکنش های مولکولی نیروهای جاذبه یا دافعه بین مولکول ها و بین اتم های غیر پیوندی هستند. هیدروسولفیت سدیم: سدیم هیدرو سولفویت Na2S2O4)) با نام تجاری بلانکیت که در اصطلاح عامه به جوهر قند معروف است، ترکیبی است گوگردی، پودری شکل و به رنگ سفید که جهت رنگبری و سفید نمودن انواع محصولات قندی با هدف افزایش شفافیت و مقبولیت برای مصرف کنندگان به دلیل ارزان بودن و سهولت دسترسی مورد استفاده قرار می¬گیرد (41،42). آلبومین: این فراوان ترین پروتئین حامل در پلاسمای خون است. دارای چندین محل اتصال آبگریز است که می تواند به داروهای مختلف متصل شود (38, 39). |
| ذینفعان نتایج طرح | در صورت اثبات برهمکنش هیدروسولفیت سدیم با آلبومین، طی مکاتبه ای با سازمان های نظارتی (سازمان غذا ودارو و سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی) درخصوص عدم استفاده بدون محدوده هیدروسولفیت سدیم در صنایع غذایی تاکید و توصیه به بازنگری میزان مصرف این فرآورده در تدوین استانداردهای مربوطه خواهد شد. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| محسن ظاهری | دانشجوی مالک پایان نامه |
| محمدعلی تربتی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| جعفر عزتی نژاد دولت آبادی | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر هیدرو سولفیت سدیم می تواند ساختار پروتیین البومین سرم را تغییر دهد.متن خبر بررسی بر همکنش افزودنی غذایی هیدروسولفیت سدیم مورد استفاده در صنایع قند وشکر با پروتیین البومین سرم خون نشان داد که این افزودنی می تواند با البومین بر همکنش داده وساختار البومین را دچار تغییر کند. که میتواند بر سلامتی انسان اثرات سو داشته باشد. باتوجه افزایش سرطان در جوامع بشری بایستی از مصرف این گونه مواد در صنایع غذایی اجتناب کرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
