[lil]

Таким образом, систематические исследования B.C. Гулевича и его сотрудников позволили описать первые биологические эффекты карнозина. Для решения этой проблемы следовало выяснить пути метаболизма карнозина, его связь со скелетной мускулатурой, а также описать физиологическую активность.
Химические свойства карнозина. Карнозин (β-аланил-L-гистидин) хорошо
растворим в воде и довольно плохо— в спирте, обладает явно основными свойствами, может титроваться и как основание, и как кислота. Изоэлектрическая точка карнозина лежит при рН 7,70 ± 0,05. Ионогенные группы, обеспечивающие его заряд, представлены
имидазольным кольцом (рК 6,96) и аминогруппой β-аланина (рК 9,24). Карнозин оптически активен и имеет удельное вращение [a]D20 = +24,1 °С. Чистый препарат карнозина плавится с разложением при 246 °С. При нагревании с кислотами карнозин распадается на составные части. Перманганат бария окисляет его до СО2 и NH3.
Карнозин осаждается в виде солей целым рядом соединений; наиболее часто для этого применяют фосфорно-вольфрамовую и серную кислоты. Последняя более специфична, и получающийся комплекс карнозина мало растворим в воде (8,4 мг в 1 л).
Фосфорилированные производные карнозина, полученные еще в 50-е годы, использовались для характеристики предполагаемого интермедиата фосфорилирования в дыхательной цепи (Северин, 1992).
История открытия анзерина. Довольно скоро стало понятно, что наличие карнозина в составе экстрактивных соединений скелетной мускулатуры не является случайным.
Начатые вслед за открытием карнозина исследования его распространения у различных животных вскоре показали, что ткани некоторых птиц не содержат этого вещества(Clifford, 1921). Вероятно, данный факт повысил интерес исследователей к экстрактивным веществам из мышц птиц, и в 1929 г. одновременно Толкачевская из мышц кур (Tolkatschewskaya, 1929) и Ackermann et al. (1929) из мышц гуся выделили близкое к карнозину органическое соединение, получившее название анзерин (видовое название гуся — Anser anser).
Вероятно, это вещество было впервые описано раньше. Еще в 1909 г. Suzuki с соавт., исследуя экстрактивные вещества некоторых рыб, выделили соединение, похожее на карнозин, но не идентичное ему по ряду свойств. В частности, оно не давало характерной для карнозина диазореакции и не осаждалось в виде серебряно-бариевой соли.
Авторы пришли к выводу, что в составе мышц исследованных ими рыб содержится какойто изомер карнозина. Скорее всего, речь шла об анзерине, который на самом деле является не изомером, а метилированным производным карнозина.
Влияние на внутриглазное давление. Введение карнозина под конъюнктиву глаза кролика (0,2 мл 10 мМ раствора) достоверно снижало внутриглазное давление, в то время как введение физиологического раствора вызывало кратковременную реактивную гипертензию, в патогенезе которой определенную роль играет выброс простагландинов
(Ермакова и др., 1988). В прямых опытах с введением простагландина Е2 в
конъюнктивальный мешок показано, что, если во всех опытах внутриглазное давление повышалось на 5—16 мм рт. ст., то предварительное введение карнозина способствовало менее резкому подъему давления (через 45 мин разница составляла 3—4 мм рт. ст).
Воздействие карнозина на течение простагландиновой гипертензии может быть объяснено его возможным влиянием на проницаемость микрососудов глаза и способностью ограничивать местную воспалительную реакцию на введение простагландина или стабилизирующим влиянием на мембраны клеток целиарного эпителия. Эти опыты нуждаются в воспроизведении на других, более адекватных моделях, поскольку, как показывают эксперименты с витамином Е, не всегда данные, полученные на животных, можно экстраполировать на человека: эффективному лечению витамином Е поддается катаракта у животных, но не возрастные помутнения линзы глаза человека (Формазюк, Сергиенко, 1992).
Карнозин как пищевой консервант. Способность карнозина стабилизировать макромолекулы может быть использована при создание экологически приемлемых консервантов для продуктов питания (Decker, Crum, 1991), а также для улучшения сохранности вакцин, сывороток и клеточных культур. Этой цели служит его бактериостатический эффект (Cook, Tanaka, 1971).
Карнозин может найти широкое применение как природный нетоксичный
антиоксидант в лабораторных экспериментах с культурами клеток, модельными системами или клеточными органеллами (фракциями).
Механизмы антиоксидантного действия карнозина. Эффекты карнозина
реализуются не только за счет связывания продуктов реакции окисления, но и путем нейтрализации или взаимодействия с ее инициаторами — АФК. Первые косвенные подтверждения этого были получены в экспериментах по инициации ПОЛ различными
АФК. Так, карнозин защищал генетический аппарат бактерий от повреждения, вызванного продукцией синглетного кислорода (Dahl et al., 1988), а в химической модели индукции окисления линолевой кислоты пероксильными радикалами — скорость ее окислительных
превращений (Kohen et al., 1988). Позднее были получены и прямые подтверждения
взаимодействия карнозина с основными известными АФК.
Особенно интересны опыты, характеризующие возможность взаимодействия карнозина с супероксид-анионом кислорода — первым АФК в цепи их взаимных превращений. При тех концентрациях супероксида, которые характерны для нормального состояния ткани, карнозин не взаимодействует с ним заметным образом (Aruoma et al., 1989, Tanigawa et al.,
1990; Yoshikawa et al., 1993), однако повышение его уровня в тканях, в условиях окислительного стресса, может сделать это взаимодействие вероятным (Pavlov et al., 1993,
Klebanov et al., 1997). Сравнение эффективности карнозина и ряда других тушителей супероксид-аниона показывает, что хотя карнозин гораздо менее эффективен, чем супероксиддисмутаза (СОД), но по эффективности сравним с витаминами Е и С . Таким образом, для тех тканей, которые бедны СОД, аскорбатом и α-токоферолом, но для которых существует повышенная опасность окислительного стресса (возбудимые клетки), карнозин может явиться реальной защитой от супероксид-аниона. Более того, его присутствие может обеспечить клеткам альтернативный способ защиты от супероксида вместо образования пероксида водорода, которое предусмотрено в случае действия СОД.
Наконец, кроме взаимодействия карнозина с различными АФК было обнаружено и его регулирующее действие на ферменты, функция которых так или иначе связана со свободнорадикальны-ми соединениями. Так, был продемонстрировано подавление карнозином и родственными ему соединениями тирозингидроксилазы и миелопероксидазы.
Последнее обстоятельство может быть важным для процессов ранозаживления, поскольку миелопероксидаза определяет формирование воспалительного очага и влияет на его длительность при повреждении тканей.
Таким образом, выявление актиоксидантной активности карнозина позволило сформировать новый взгляд на биологическую роль этого соединения и объясняло разнообразие его клеточных эффектов. В последние годы во многом благодаря исследованиям отечественных биохимиков стало ясно, что карнозин по праву может занять место в таблице IV-3 как представитель класса низкомолекулярных гидрофильных
антиоксидантов прямого действия (Boldyrev, 1990)