Tên luận án:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM GIẢM MẬT ĐỘ CÁC GỐC TỰ DO GÂY BỞI BỨC XẠ ION HÓA CỦA CÁC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN.
Ngành:
Vật lý nguyên tử và hạt nhân
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án này tập trung nghiên cứu khả năng làm giảm mật độ các gốc tự do gây ra bởi bức xạ ion hóa của các hợp chất tự nhiên. Bức xạ ion hóa, dù từ nguồn tự nhiên hay nhân tạo, đều gây nguy hiểm cho sức khỏe con người bằng cách tạo ra các gốc tự do, gây tổn thương DNA, màng tế bào và có thể dẫn đến chết hoặc đột biến tế bào. Tác động sinh học của bức xạ ion hóa phụ thuộc vào sự truyền năng lượng tuyến tính (LET), với bức xạ LET cao có khả năng gây ra nhiều đứt gãy sợi đôi (DSB) hơn. Từ lâu, các chất chống oxy hóa tự nhiên đã được sử dụng để giảm thiểu tác động có hại này.
Mục tiêu của luận án là làm rõ ảnh hưởng của bức xạ ion hóa lên DNA và tế bào sống, phân tích tỉ lệ đứt gãy đơn và đôi của DNA trong điều kiện có/không có chất chống oxy hóa, và tính toán tỉ lệ sống sót của tế bào khi chiếu xạ. Nghiên cứu này đánh giá và phân tích cơ chế bảo vệ của DNA và tế bào của một số chất tự nhiên như Vitamin C (Axit ascorbic - AA), epigallocatechin gallate (EGCG) và epicatechin (EC) trong chè xanh, sử dụng chùm bức xạ gamma (LET thấp) và chùm helium (LET cao) để chiếu xạ.
Các kết quả chính cho thấy:
- AA, EGCG, EC có tác dụng bảo vệ DNA plasmid khỏi tác động có hại của bức xạ ion hóa, làm giảm tỉ lệ đứt gãy đơn của DNA plasmid khi chiếu xạ gamma và chùm ion helium.
- AA và EGCG cũng làm tăng tỉ lệ sống sót của tế bào nấm men khi bị chiếu xạ.
- Bức xạ có LET cao gây ra nhiều tổn thương hơn đối với DNA và tế bào sống.
- EGCG có khả năng chống oxy hóa tốt hơn EC đối với DNA plasmid. AA có khả năng bảo vệ tế bào tốt hơn EGCG ở nồng độ 300 µM và 1000 µM.
- Tỉ lệ sống sót của tế bào không tỉ lệ thuận với nồng độ chất chống oxy hóa; EGCG ở 500 µM và AA ở 300 µM cho thấy hiệu quả bảo vệ tốt nhất.
- Các thông số của phương trình LQ (hằng số α và tỉ số α/β) giảm khi có EGCG và AA, chỉ ra sự giảm đứt gãy phân tử DNA và đột biến trong các tế bào bị chiếu xạ.
Nghiên cứu này đóng góp vào việc định lượng khả năng giảm tổn thương do bức xạ của một số chất chống oxy hóa tự nhiên, mở ra hướng ứng dụng tiềm năng trong nước.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
- 1.1. Gốc tự do
- 1.2. Tác động của bức xạ ion hóa lên các phần tử sinh học.
- 1.2.1. Cơ chế tác dụng trực tiếp.
- 1.2.2. Cơ chế tác dụng gián tiếp.
- 1.2.3. Tổn thương do bức xạ ion hóa.
- 1.2.3.1. Tổn thương ở mức độ phân tử..
- 1.2.3.2. Tổn thương ở mức độ tế bào – Độ mẫn cảm phóng xạ
- 1.3. Tổng quan về hợp chất tự nhiên có tác dụng chống oxy hóa.
- 1.3.1. Sự oxy hóa, chất chống oxy hóa, các phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa.
- 1.3.1.1. Sự oxy hóa
- 1.3.1.2 Chất chống oxy hóa
- 1.3.1.3. Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa
- 1.3.2. Tổng quan về hợp chất polyphenol có tác dụng chống oxy hóa.
- 1.3.3. Cơ chế hoạt động của các hợp chất chống oxy hóa polyphenol.
- 1.3.3.1 Cơ chế chuyển nguyên tử hydro (Hydrogen Atomic Transfer-HAT).....
- 1.3.3.2 Cơ chế chuyển một electron chuyển proton (Single Electron Transfer-Proton Transfer – SET-PT).
- 1.3.3.3 Cơ chế chuyển proton mất electron (Sequential Proton Loss Electron Transfer - SPLET).
- 1.3.4. Khả năng chống oxy hóa của các polyphenol trong chè xanh.
- 1.3.4.1 Thành phần catechin trong lá chè xanh.
- 1.3.4.2. Khả năng chống oxy hóa của EGCG, EC.
- 1.3.5. Khả năng chống oxy hóa của AA
- 1.3.5.1. Cấu tạo và tính chất của AA
- 1.3.5.2. Khả năng chống oxy hóa của AA
- 1.4. Các phương pháp đánh giá, đo lường tổn thương bức xạ mức độ phân tử và tế bào..
- CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 2.1. Đối tượng nghiên cứu
- 2.1.1 DNA plasmid
- 2.1.1.1 Tổng quan về plasmid.
- 2.1.1.2. Phân loại plasmid.
- 2.1.1.3. Hình thái và sự nhân lên của plasmid
- 2.1.2. Nấm men Saccharomyces cerevisiae
- 2.1.2.1. Một số đặc tính của tế bào nấm men Saccharomyces.
- 2.2.2.2. Cấu tạo
- 2.1.2.3. Sinh sản của tế bào nấm men..
- 2.2. Nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu.
- 2.3 Phương pháp nghiên cứu.
- 2.3.1 Sơ đồ các bước nghiên cứu đánh giá khả năng bảo vệ phóng xạ của EGCG, EC, AA đối với DNA.
- 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu với tế bào nấm men.
- 2.3.2.1. Môi trường nuôi cấy tế bào nấm men
- 2.3.2.2 Tỉ lệ sống sót của tế bào..
- 2.3.2.3 Phương trình LQ (Linear- quadratic).
- 2.4. Phương pháp bố trí mẫu và xử lý chiếu xạ
- 2.4.1 Chiếu xạ gamma (LET thấp)
- 2.4.2. Chiếu xạ chùm ion (LET cao).
- 2.4.3. Xác định liều hấp thụ
- CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.
- 3.1. Đứt gãy DNA, giá trị G và tổn thương tương đối của DNA khi trong môi trường chứa DNA có EGCG, EC, AA.
- 3.2. Tỷ lệ sống sót của tế bào khi trong môi trường nuôi cấy có chứa EGCG, AA
- 3.3. Thảo luận
- 3.3.1. Ảnh hưởng của độ truyền năng lượng tuyến tính (LET) đến mức độ tổn thương (DNA và tế bào sống) của bức xạ
- 3.3.2. Khả năng chống oxy hóa của EGCG là lớn hơn EC.
- 3.3.3. So sánh khả năng chống oxy hóa của EGCG và AA
- 3.3.4. Tỉ lệ sống sót của tế bào không tỉ lệ thuận với số mol chất chống oxy hóa
- 3.3.5. Kết quả thu được tổn thương trên DNA chỉ có đứt gãy đơn (SSB)
- 3.3.6. Hệ số a và tỉ số a/β
- NHỮNG ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
- DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ