مطالعه‌ سینتیکی آنزیم پراکسیداز در حضور آلکالوئیدهای پورینی

آنزیم پراکسیداز واکنش‌های اکسیداسیونی پیش‌ماده‌های مختلف را با استفاده از هیدروژن پراکسید که یک گونه فعال اکسیژنی است، تسریع می‌کند. گونه‌های فعال اکسیژن در غلظت‌های کم، به عنوان پیام‌رسان در تنظیم مسیرهای درون سلولی عمل می‌کنند و در غلظت‌های زیاد، با ایجاد استرس اکسیداتیو قابلیت غلبه بر سیستم ایمنی را دارند. از طرفی، نوشیدنی‌هایی مثل قهوه، چای و نوشابه‌های گازدار که به مقدار فراوان در رژیم غذایی روزانه افراد وجود دارند، حاوی مقادیر زیادی از آلکالوئید گزانتین‌ها از جمله تئوفیلین و تئوبرومین هستند. از این‌رو، تاثیر تئوفیلین و تئوبرومین بر فعالیت پراکسیداز بررسی شده است. فعالیت پراکسیداز به روش کینتیک توسط اسپکتروفتومتر از طریق دنبال‌کردن جذب محصول رنگی ناشی از اکسایش 4آمینوآنتی پیرین در طول موج 510 نانومتر به مدت 3 دقیقه، در حضور و فقدان تئوفیلین و تئوبرومین اندازه‌گیری می‌شود. در این مطالعه نشان داده شد که هر دو ترکیب فعالیت آنزیم پراکسیداز را مهار می‌کنند و مقادیر ic50 برای تئوبرومین و تئوفیلین به ترتیب 0/50 و 0/55 میلی‌مولار است. از طرفی مقادیر ثابت‌های km و vmax هر یک از مهارکننده‌ها، نارقابتی بودن مکانیسم مهار را نشان می‌دهد. همچنین مقدار ki، برای تئوبرومین و تئوفیلین به ترتیب 0/03 و 0/045 میلی‌مولار تعیین شد. درنتیجه، تئوبرومین در مقایسه با تئوفیلین، به دلیل داشتن مقادیر کمتر ic50 و ki، دارای قدرت مهار بالاتر و تمایل اتصال بیشتری به کمپلکس آنزیم پیش‌ماده است. بنابراین، نتیجه‌گیری می‌شود که تئوبرومین اثر مهاری قوی‌تری بر فعالیت پراکسیداز دارد.

Kinetic study of peroxidase enzyme in the presence of purine alkaloids

Peroxidase catalyzes different oxidation of substrates using hydrogen peroxide, a reactive oxygen specie (ROS). ROS, at low concentrations, act as messenger to regulate intracellular signaling, whereas, at high concentrations, they can overcome the immune system by creating oxidative stress. Some common beverages such as coffee, tea and soft drinks contain high levels of xanthine alkaloids including theophylline and theobromine. In this study, the effect of theophylline and theobromine on peroxidase activity was kinetically studied by measuring the absorption of 4aminoantipyrine, oxidized in the presence and absence of theophylline and theobromine at 510 nm for 3 minutes. The results showed that theobromine and theophylline acted as inhibitors with IC50 of 0.50 and 0.55 mM, respectively. Km and Vmax values showed that both compounds are noncompetitive inhibitors. The values of Ki were calculated as 0.03 and 0.045 mM for theobromine and theophylline, respectively. Lower values of Ki and IC50 for theobromine compared to theophylline indicates that theobromine has a higher inhibition strength and binding tendency to the enzymesubstrate complex. Hence, it is concluded that theobromine has a stronger inhibitory effect on POD activity.