medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2017-96-10-982-986medlit-935Research ArticleМЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS OF INVESTIGATIONSИспользование ДФПГ-теста для оценки антиоксидантной активности сыворотки крови в натурном гигиеническом исследованииDPPH test application the for evaluation of the antioxidant serum activity in field environmental studyЖелезнякЕ. В.ZheleznyakE. V.noemail@neicon.ruХрипачЛюдмила ВасильевнаKhripachLudmila V.

Д-р биол. наук, зав. лаб. биохимии с группой иммунологии ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Минздрава России, 119991, Москва.

e-mail: lkhripach@mail.ru

MD, PhD, DSci., head of biochemical laboratory with group of immunology, Center for Strategic Planning and Management of Medical and Biological Health Risks, Moscow, 119991, Russian Federation.

e-mail: lkhripach@mail.ru

lkhripach@mail.ruКнязеваТ. Д.KnyazevaT. D.noemail@neicon.ruКогановаЗ. И.KoganovaZ. I.noemail@neicon.ruЗыковаИ. Е.ZykovaI. E.noemail@neicon.ruГришинД. А.GrishinD. A.noemail@neicon.ruРевазоваТ. Л.RevazovaT. L.noemail@neicon.ruФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Минздрава РоссииРоссияCenter for Strategic Planning and Management of Medical and Biological Health RisksRussian Federation2017211020209610982986Copyright © Железняк Е.В., Хрипач Л.В., Князева Т.Д., Коганова З.И., Зыкова И.Е., Гришин Д.А., Ревазова Т.Л., 20202020Железняк Е.В., Хрипач Л.В., Князева Т.Д., Коганова З.И., Зыкова И.Е., Гришин Д.А., Ревазова Т.Л.Zheleznyak E.V., Khripach L.V., Knyazeva T.D., Koganova Z.I., Zykova I.E., Grishin D.A., Revazova T.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/935

Метод оценки антиоксидантной активности (АОА) образцов по их способности восстанавливать стабильный радикал 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил (ДФПГ-тест) широко применяется в фармакологической и пищевой химии, был использован в ряде работ клиницистов для оценки суммарной активности низкомолекулярных антиоксидантов сыворотки крови, но никогда ранее не применялся в токсикологических и гигиенических исследованиях. Авторами статьи разработана модификация ДФПГ-теста с заменой органического растворителя на водный раствор неионного детергента, совместимый с нативной сывороткой. Модифицированная тест-система апробирована в пяти токсикологических экспериментах на лабораторных животных («Гигиена и санитария». 2016(9): 884-890) и в данном исследовании влияния загрязнений атмосферного воздуха на состояние организма жителей Москвы (142 чел. в возрасте 43,5 ± 11,8 лет). Антиоксидантная активность (АОА) сыворотки крови обследованных лиц, измеренная с помощью ДФПГ-теста, имела близкое к нормальному распределение без половых различий, медленно снижалась с возрастом со скоростью около 0,4 % в год и была связана достоверной положительной связью с содержанием в сыворотке катаболического антиоксиданта — мочевой кислоты (R = 0,257; p = 0,002). Влияние загрязнений атмосферного воздуха по месту проживания обследованных лиц изучали двумя способами: 1) путем деления территории Москвы на 2 зоны по архивным данным Росгидромета; 2) методом картографической «привязки» адресов проживания лиц к ближайшему из 46-ти маршрутных постов Роспотребнадзора. Не найдено достоверных различий по использованным 12-ти биохимическим показателям состояния организма, включая данные ДФПГ-теста, между жителями двух выделенных зон города. Найдена достоверная связь между АОА сыворотки обследованных жителей в ДФПГ-тесте и среднегодовым содержанием бензола в атмосферном воздухе (R = 0,342; p = 0,00003) при индивидуальной оценке экспозиций по данным маршрутных постов. По результатам множественного регрессионного анализа, вклады двух основных предикторов величины АОА сыворотки в ее общую дисперсию (содержание в воздухе бензола и содержание в сыворотке мочевой кислоты) были независимыми и составляли 14 и 8,5 % (р = 0,000002 и р = 0,00018 соответственно).

The method of the evaluation of the antioxidant activity (AOA) with a help of stable radical 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl test (DPPH test) widely applied in pharmacological and food chemistry, was used also in some clinic investigations for the assessment of the total activity of serum low-molecular-weight antioxidants, but never was applied earlier for toxicological and environmental studies. We have developed the new modification of DPPH test, by replacing methanol-based incubation medium to non-ionic water detergent solution, compatible with native blood serum. Modified DPPH test was approved in 5 toxicological experiments on laboratory animals (Gig. Sanit., 2016, 9: 884-90) and in the hygienic study of the influence of ambient air pollution on the health state in a cohort of 142 capable Moscow residents (aged of 43.5 ± 11.8 years). As a results of the cohort observation, AOA of human serum in DPPH test had close to the normal distribution without gender differences, the slowly decrease with age by nearly 0.4% per year and was positively associated with serum concentrations of catabolic antioxidant — uric acid (R=0.257; p=0.002). The influence of outdoor air pollution in the points of the persons permanent homes was studied by 2 methods: 1) dividing Moscow territory into 2 zones accordingly the long-term monitoring of Hydrometereology and Environmental Monitoring Service; 2) by cartographic adjustment of corresponding home buildings to the nearest of 46 route stations of Moscow Agency for Health and Consumer Rights. No significant differences was found between residents of 2 preferred city zones in 12 used serum biochemical markers, the results of DPPH test including. Significant correlation exposure-response was found between the variables “serum AOA in DPPH test” and “benzene annual outdoor concentration” (R=0.342; p=0.00003) by individual exposure evaluation according to the data of route stations. Two main independent predictors of serum AOA values in the observed cohort of Moscow residents (outdoor air benzene and serum uric acid concentrations) detected 14 and 8.5 % of AOA total variance (p = 0.000002 and p =0.00018 correspondingly).

окислительный стресссыворотка кровиантиоксидантная активность22-дифенил-1-пикрилгидразилДФПГ-тестжители Москвызагрязнения атмосферного воздухаoxidative stressblood serumantioxidant activity22-diphenyl-1-picrylhydrazylDPPH testMoscow residentsoutdoor air pollutionsReferencesKedare S.B., Singh R.P. Genesis and development of DPPH method of antioxidant assay. J. Food Sci. Technol. 2011; 48(4): 412-22.Kedare S.B., Singh R.P. Genesis and development of DPPH method of antioxidant assay. J. Food Sci. Technol. 2011; 48(4): 412–22.Babaie M., Yasa N., Mohammadirad A., Khorasani R., Abdollahi M. On the antioxidative stress potential of Zataria multiflora Boiss (Avishan shirazi) in rats. Int. J. Pharmacol. 2007; (3): 510-4.Babaie M., Yasa N., Mohammadirad A., Khorasani R., Abdollahi M. On the antioxidative stress potential of Zataria multiflora Boiss (Avishan shirazi) in rats. Int. J. Pharmacol. 2007; (3): 510–4.Hasani P., Yasa N., Vosough-Ghanbari S., Mohammadirad A., Dehghan G., Abdollahi M. In vivo antioxidant potential of Teucrium polium, as compared to α-tocopherol. Acta Pharm. 2007; 57: 123-9.Hasani P., Yasa N., Vosough-Ghanbari S., Mohammadirad A., Dehghan G., Abdollahi M. In vivo antioxidant potential of Teucrium polium, as compared to α-tocopherol. Acta Pharm. 2007; 57: 123–9.Godycki-Cwirko M., Krol M., Krol B., Zwolinska A., Kolodziejczyk K., Kasielski M., et al. Uric acid but not apple polyphenols is responsible for the rise of plasma antioxidant activity after apple juice consumption in healthy subjects. J. Am. Coll. Nutr. 2010; 29(4): 397-406.Godycki-Cwirko M., Krol M., Krol B., Zwolinska A., Kolodziejczyk K., Kasielski M., et al. Uric acid but not apple polyphenols is responsible for the rise of plasma antioxidant activity after apple juice consumption in healthy subjects. J. Am. Coll. Nutr. 2010; 29(4): 397–406.Gawron-Skarbek A., Chrzczanowicz J., Kostka J., Nowak D., Drygas W., Jegier A., et al. Cardiovascular risk factors and total serum antioxidant capacity in healthy men and in men with coronary heart disease. Biomed. Res. Int. 2014; 2014: 216964.Gawron-Skarbek A., Chrzczanowicz J., Kostka J., Nowak D., Drygas W., Jegier A., et al. Cardiovascular risk factors and total serum antioxidant capacity in healthy men and in men with coronary heart disease. Biomed. Res. Int. 2014; 2014: 216964.Rysz J., Stolarek R.A., Pedzik A., Nowicki M., Nowak D. Serum antioxidant capacity is preserved in peritoneal dialysis contrary to its robust depletion after hemodialysis and hemodiafiltration sessions. Ther. Apher. Dial. 2010; 14: 209-17.Rysz J., Stolarek R.A., Pedzik A., Nowicki M., Nowak D. Serum antioxidant capacity is preserved in peritoneal dialysis contrary to its robust depletion after hemodialysis and hemodiafiltration sessions. Ther. Apher. Dial. 2010; 14: 209–17.Хрипач Л.В., Железняк Е.В., Князева Т.Д., Коганова З.И., Салихова Д.И., Гришин Д.А. Методы оценки оксидантного равновесия в биологических образцах, основанные на использовании окрашенных модельных радикалов. Гигиена и санитария. 2016; 95(9): 884-90.Khripach L.V., Zhelezniak E.V, Kniazeva T.D., Koganova Z.I., Salikhova D.I., Grishin D.A. Methods of oxidative state assessment in biologic samples, based on coloured model radicals. Gigiena i sanitariya. 2012; 95(9): 884–90. (in Russian)Хрипач Л.В., Князева Т.Д., Скворцова Н.С., Корсунская И.М., Розенталь В.М., Зыкова И.Е. и др. Методологическая схема обследования городского населения с многоуровневыми оценками экспозиции загрязнителями атмосферного воздуха. Гигиена и санитария. 2007; 86(5): 65-7.Khripach L.V., Knyazeva T.D., Skvortsova N.S., Korsunskaya I.M., Rozental’ V.M., Zykova I.E., et al. A methodological scheme for examination of the urban population, by making multilevel assessments of exposure to ambient air pollutants. Gigiena i sanitariya. 2007; 86(5): 65–7. (in Russian)Шестаков В.А., Бойчевская Н.О., Шерстнев М.П. Хемилюминесценция плазмы крови в присутствии перекиси водорода. Вопросы медицинской химии. 1979; 25(2): 132-7.Shestakov V.A., Boychevskaya N.O., Sherstnev M.P. Chemiluminescence of blood plasma in the presence of hydrogen peroxide. Voprosy meditsinskoy khimii. 1979; 25(2): 132–7. (in Russian)Ellman G.L. Tissue sulfhydryl groups. Arch. Biochem. Biophys. 1959; 82: 70-7Ellman G.L. Tissue sulfhydryl groups. Arch. Biochem. Biophys. 1959; 82: 70–7.Методические указания к оценке биохимических, морфологических, иммунологических и физиологических показателей ранних изменений функциональных реакций человека при воздействии факторов окружающей среды. М.-Пермь; 1986.Guidelines for the assessment of biochemical, morphological, immunological and physiological markers of early changes in functional reaction of human organism onto environmental factors. Moscow-Perm’, 1986.Хрипач Л.В. Применение свободнорадикальных методов для оценки влияния полихлорированных диоксинов и фуранов на состояние здоровья населения. Гигиена и санитария. 2002; 81(2): 72-6.Khripach L.V. Determination of free-radical methods for the evaluation of the effects of polychlorinated dioxins and furans on human health. Gigiena i sanitariya. 2002; 81(2): 72–6. (in Russian)Воинова И.В., Хрипач Л.В., Несвижский Ю.В., Мухин Н.А., Гостищев В.К., Лебедева М.В. и др. Изменения цитокинового профиля у жителей с хронической обструктивной болезнью легких при воздействии загрязнений городского атмосферного воздуха. Гигиена и санитария. 2012; 91(6): 41-3.Voinova I.V., Khripach L.V., Nesvizhskiy Yu.V., Mukhin N.A., Gostishchev V.K., Lebedeva M.V., et al. Changes in the cytokine profile in residents with chronic obstructive lung disease exposed to urban air pollutants. Gigiena i sanitariya. 2012; 91(6): 41–3. (in Russian)Townsend J.C., Ott M.G., Fishbeck W.A. Health exam findings among individuals occupationally exposed to benzene. J. Occup. Med. 1978; 20(8): 543-8Townsend J.C., Ott M.G., Fishbeck W.A. Health exam findings among individuals occupationally exposed to benzene. J. Occup. Med. 1978; 20(8): 543–8.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.