[6]-gingerol kot naravni lovilec kemijskih karcinogenov - računalniški pristopFurlan, Veronika (Avtor) Bren, Urban (Mentor) Španinger, Eva (Komentor) [6]-gingerolglutationkemijski karcinogenikarcinogenezaaktivacijska prosta energijakvantnomehanske simulacijeV magistrski nalogi smo se posvetili preučevanju [6]-gingerola iz ingverja kot polifenolnega lovilca devetih končnih kemijskih karcinogenov aflatoksin B1 ekso-8,9-epoksida, β-propiolaktona, 2-cianoetilen oksida, etilen oksida, kloroetilen oksida, glicidamida, propilen oksida, stiren oksida in vinil karbamat epoksida. Za oceno učinkovitosti [6]-gingerola smo raziskavo razširili še z obravnavo najmočnejšega lovilca kemijskih karcinogenov v našem telesu - glutationa. V magistrskem delu smo s pomočjo računalniških simulacij preučili mehanizme reakcij med kemijskimi karcinogeni in [6]-gingerolom oz. glutationom, pri čemer smo izračune aktivacijskih prostih energij izvedli z uporabo kvantnomehanske metode Hartree-Fock pri treh različnih baznih setih. Naša študija nakazuje, da [6]-gingerol predstavlja univerzalen in izredno učinkovit naravni lovilec kemijskih karcinogenov epoksidnega tipa. Aktivacijske proste energije, dobljene po solvatacijskih metodah Samouglašenega reakcijskega polja in Langevinovih dipolov, ki so direktno primerljive z eksperimentalnimi podatki, so za reakcije vseh obravnavanih kemijskih karcinogenov s [6]-gingerolom nižje od eksperimentalno določenih aktivacijskih prostih energij za reakcije obravnavanih karcinogenov z najbolj reaktivno izmed organskih baz DNA- gvaninom. Izračuni aktivacijskih prostih energij ob upoštevanju solvatacijskih efektov nakazujejo, da nas glutation ne more učinkovito zaščititi pred vsemi obravnavanimi kemijskimi karcinogeni. Dobljene aktivacijske proste energije so bile namreč večinoma višje od eksperimentalno določenih aktivacijskih prostih energij za reakcije obravnavanih karcinogenov z gvaninom. V primerjavi z glutationom se je [6]-gingerol izkazal kot učinkovitejši lovilec osmih obravnavanih kemijskih karcinogenov, le pri reakciji alkilacije z aflatoksin B1 ekso-8,9-epoksidom [6]-gingerol in glutation predstavljata enakovredno učinkovita lovilca. Dobljeni rezultati potrjujejo tudi hipotezo, da reakcije alkilacije med obravnavanimi kemijskimi karcinogeni in [6]-gingerolom oz. glutationom potekajo po mehanizmu nukleofilne substitucije SN2. Dobljene aktivacijske proste energije ob upoštevanju solvatacijskih efektov potrjujejo, da za preprečitev iniciacije karcinogeneze, ki jo povzročajo obravnavane rakotvorne spojine iz vsakdanjega življenja, potrebujemo dodatno zaščito, ki jo lahko zagotovi [6]-gingerol. Verjamemo, da naša raziskava predstavlja izhodišče za nadaljnje računalniške, eksperimentalne in klinične študije antikarcinogenih učinkov [6]-gingerola ter za razvoj novih selektivnih prehranskih dopolnil.[V. Furlan]20172017-08-28 10:44:48Magistrsko delo/naloga67691sl