بررسي تغييرات ساختاري و عملكري ليزوزيم سفيده تخم مرغ در حضور آلاينده شيميايي بنزن با روش‌هاي طيف سنجي

Investigation of hen egg white lysozyme structure and function alterations in the presence of Benzene as a chemical pollutant by spectroscopic methods

بنزن يكي از آلاينده‌هاي مهم در هوا و تركيبي شيميايي از گروه هيدروكربن‌هاي عطري است كه در صنعت كاربرد زيادي دارد. مواجهه با بنزن منجر به عوارض زيستي شديدي به خصوص سرطان مي‌گردد. به طوري كه موارد بي‌شماري از مرگ و مير ناشي از اثرات بنزن در نشريات پزشكي و صنعتي آورده شده است. به منظور بررسي مكانيسم مولكولي بنزن در اين مطالعه، برهم كنش بنزن با آنزيم ليزوزيم، به عنوان يك آنتي بيوتيك طبيعي كه نقش مهمي در ايمني غير اختصاصي در بدن دارد، مورد بررسي قرار گرفته است. تغيير در ساختار و عملكرد پروتئين‌ها مي‌تواند منجر به پيامدهاي متعددي در پديده‌هاي زيستي در سطح سلول شود. مطالعه تغييرات ساختاري ناشي از بر هم‌كنش بنزن و ليزوزيم سفيده تخم مرغ با به كارگيري روش‌هاي طيف سنجي نشان داده است كه ساختار سه بعدي پروتئين در حضور غلظت هاي مختلف بنزن تغيير مي‌كند. همچنين فلورسانس خارجي ليزوزيم در حضور بنزن به طور چشمگيري افزايش يافت. نتايج آزمايش كمي-لومينسانس بيانگر افزايش توليد راديكال‌هاي فعال آزاد همگام با افزايش غلظت بنزن بود. بنابراين اثرات تخريبي ايجاد شده در ساختار ليزوزيم ناشي از توليد راديكال‌هاي فعال اكسيژن در حضور بنزن است. با توجه به ارتباط ساختار و عملكرد در پروتئين‌ها مي‌توان نتيجه گرفت كه بنزن با تغيير ساختار پروتئين نقش مهمي در تغيير عملكرد آن دارد. با سنجش فعاليت آنزيم در حضور غلظت‌هاي مختلف بنزن كاهش عملكرد ليزوزيم تأييد گرديد

Benzene is one of the major pollutants in the air and a chemical compound of the aromatic hydrocarbon group, which is widely used in the industry. Exposure to benzene can lead to biologic damages, especially cancer, as it has been reported in many studies of benzene mortality. In this study, we examined the interaction between benzene and lysozyme enzyme which plays a major role in non-specific immunity in the body and also is a natural antibiotic. Structural changes resulting from the interaction of benzene and egg white lysozyme by spectroscopic methods showed that the protein 3D structure changed in the presence of different concentrations of benzene. Changes in the protein function will induce multiple consequences in the biological phenomena at the cellular levels. Lysozyme extrinsic fluorescence was also indicated a significant increase in the presence of benzene. The results of the chemiluminescence method suggested that, with increasing benzene concentration, the production of free radicals was increased. Therefore, the destructive effect of benzene on the lysozyme structure is due to the production of reactive oxygen radicals. Because of the relationship between structure and function in proteins, benzene plays a major role in its function by changing the protein structure. By measuring the activity of enzyme in the presence of different concentrations of benzene, the lysozyme function was reduced.