АБТС: применение в биохимии и анализе антиоксидантной активности
ABTS
АБТС (2,2'-азинобис(3-этилбензотиазолин-6-сульфокислота)) в биохимии: применение в ELISA, кинетике ферментов и количественном определении пероксида водорода.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
В биохимии ABTS (2,2'-азинобис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоновая кислота)) – химическое соединение, используемое для наблюдения кинетики реакций специфических ферментов. Его часто применяют в иммуноферментном анализе (ELISA) для обнаружения связывания молекул друг с другом. Обычно ABTS используется в качестве субстрата с перекисью водорода для фермента пероксидазы (например, хрена) или самостоятельно с синими мультимедьными оксидазными ферментами (например, лакказой или билирубин оксидазой). Это позволяет отслеживать кинетику реакций самих пероксидаз, а также косвенно – кинетику реакций любого фермента, производящего перекись водорода, или просто количественно определять содержание перекиси водорода в образце. Формальные потенциалы восстановления ABTS достаточно высоки, чтобы он мог выступать в качестве донора электронов для восстановления оксо-соединений, таких как молекулярный кислород и перекись водорода, особенно при умеренных значениях pH, характерных для биологического катализа. В этих условиях сульфонатные группы полностью депротонированы, а медиатор существует в виде дианиона. ABTS–· + e– → ABTS2– E° = 0,67 В относительно SHE
ABTS + e– → ABTS–· E° = 1,08 В относительно SHE
In biochemistry, ABTS (2,2' azino bis(3 ethylbenzothiazoline 6 sulfonic acid)) is a chemical compound used to observe the reaction kinetics of specific enzymes. A common use for it is in the enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) to detect the binding of molecules to each other. It is commonly used as a substrate with hydrogen peroxide for a peroxidase enzyme (such as horseradish peroxidase) or alone with blue multicopper oxidase enzymes (such as laccase or bilirubin oxidase). Its use allows the reaction kinetics of peroxidases themselves to be followed. In this way it also can be used to indirectly follow the reaction kinetics of any hydrogen peroxide producing enzyme, or to simply quantify the amount of hydrogen peroxide in a sample. The formal reduction potentials for ABTS are high enough for it to act as an electron donor for the reduction of oxo species such as molecular oxygen and hydrogen peroxide, particularly at the less extreme pH values encountered in biological catalysis. Under these conditions, the sulfonate groups are fully deprotonated and the mediator exists as a dianion. ABTS–· + e– → ABTS2– E° = 0.67 V vs SHE
ABTS + e– → ABTS–· E° = 1.08 V vs SHE
Это соединение выбирают, поскольку фермент ускоряет реакцию с перекисью водорода, превращая ее в зеленый и растворимый продукт. Новый максимум поглощения при 420 нм (ε = 3,6 × 104 М–1 см–1) легко отслеживается с помощью спектрофотометра – распространенного лабораторного прибора. Иногда ABTS используется в качестве компонента реагента для определения глюкозы при измерении концентрации глюкозы в растворах, таких как сыворотка крови. Пищевая промышленность и сельскохозяйственные исследователи часто используют ABTS для оценки антиоксидантной активности продуктов питания. В этом анализе ABTS превращается в свой радикальный катион путем добавления персульфата натрия. Этот радикальный катион имеет синий цвет и поглощает свет при 415, 645, 734 и 815 нм. Радикальный катион ABTS реагирует с большинством антиоксидантов, включая фенолы, тиолы и витамин C. В ходе этой реакции синий радикальный катион ABTS восстанавливается до бесцветной нейтральной формы. Реакцию можно контролировать спектрофотометрически. Этот метод часто называют анализом эквивалентной антиоксидантной способности тролокса (TEAC). Реакционная способность различных исследуемых антиоксидантов сравнивается с реакционной способностью тролокса – водорастворимого аналога витамина E.
This compound is chosen because the enzyme facilitates the reaction with hydrogen peroxide, turning it into a green and soluble end product. Its new absorbance maximum of 420 nm light (ε = 3.6 × 104 M–1 cm–1) can easily be followed with a spectrophotometer, a common laboratory instrument. It is sometimes used as part of a glucose estimating reagent when finding glucose concentrations of solutions such as blood serum. ABTS is also frequently used by the food industry and agricultural researchers to measure the antioxidant capacities of foods. In this assay, ABTS is converted to its radical cation by addition of sodium persulfate. This radical cation is blue in color and absorbs light at 415, 645, 734 and 815 nm. The ABTS radical cation is reactive towards most antioxidants including phenolics, thiols and Vitamin C. During this reaction, the blue ABTS radical cation is converted back to its colorless neutral form. The reaction may be monitored spectrophotometrically. This assay is often referred to as the Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) assay. The reactivity of the various antioxidants tested are compared to that of Trolox, which is a water soluble analog of vitamin E.
Применение для функционального анализа пищевых продуктов
На основе особых химических свойств образующихся свободных радикалов, анализ ABTS используется для определения антиоксидантной способности пищевых продуктов. Например, полифенольные соединения, широко распространенные в фруктах, способны нейтрализовать свободные радикалы в организме человека, тем самым предотвращая окислительный стресс, вызванный свободными радикалами. Антиоксидантная сила растительного экстракта или пищевого продукта измеряется с помощью анализа ABTS. Примером с подробным описанием метода является анализ антиоксидантной активности продуктов на основе гибискуса.
Based on the special chemical properties of formed free radicals, ABTS assay has been used to determine the antioxidant capacity of food products. For example, polyphenol compounds, which widely exist in fruit, can quench free radicals inside human body, thus prevent oxidative damage by free radicals. The antioxidant potency of plant extract or food product has been measured by ABTS assay. One example with detailed method is the antioxidant activity analysis of Hibiscus products.