التكنولوجيا الحيوية

( تقسيم وسائل تحليل التعبير الجيني٧١) جدول

Classification of methods of gene expression analysis

Genome wide methods.

.الوسائل الواسعة للمادة الوراثية

Microarrays: whole geneorne expression array..

.أنظمة كثيرة دقيقة

Serial analysis of gene expression (SAGE).

التحليل المسلسل للتعبير الجيني

Expressed sequence tage (ESTs) analysis..

.تحليل بطاقات تسلسل التعبير الجيني

.التعبير الجيني المبني على الحامض النووي البديل Gene expression profiling based on alternative RNA splicing.

Tangerine expression profiling.

.نتائج مستقلة

.تحليل تعبير مستقبل خلايا

Real time TR PCR competitive TR PCR RNase protection assay T cell receptor

expression analysis.

Analysis of single cell gene expression.

.تحليل التعبير الجيني لخلية واحدة

.RNA توسيع الحامض النووي

RNA amplification.

.مراقبة التعبير الجيني داخل الكائن الحي

Monitoring in vivogene expression.

Magnetic nesonance imaging (MRI).

٣٥٢

.تحليل الرنين المغنطيسي

أولا :المرقمات الحيوية العامة للإنسان والحيوان

General Biomarker For Human And Animal

تعتبر هذه الجزيئية تقييما لاستخدام بعض المرقمات الحيوية المستخدمة في تقييم المأكول الغذائي.

ونظ ار لأن كثير من الباحثين لديهم خبرة في تحليل العينات فإنه يتم تقيم بعض التكنيكات المستخدمة في القياس وخاصة التلاءم السريري clinical appropriatenessللمرقمات الحيوية

المختارة.

العوامل المؤثرة علي استخدام المرقمات البيولوجية وتأثير المركبات الغذائية وغير الغذائية:

Factors Influencing The Use Of Biomarkers Of Exposure And Effect

For Nutrients And Non-Nutrients :

يراعي أن تكون المرقمات الحيوية متخصصة وحساسة وغير احتياجية لدراسات الحيوان والانسان.

ولقد ركز الباحثون مرجعهم حول العوامل التي ربما تؤثر علي استخدام طريقة المرقم الحيوي .وهكذا فان التكنيك التحليلي يأخذ في الاعتبار العلاقة بين حامض الفوليك والسيلنيوم .ومن جهة اخري فان المرقمات الحيوية لانواع الكاروتينويد Carotenoidوالفلافونويد Flavonoidالمستخدمة في توضيح كيفية تمثيل مركب ما ربما تغير من صحة مفعوله او دقة ذلك المرقم .كما أن تأثير الدور الحيوي يعتبر هاما في الملوثات الغذائية والهيدروكربونات العطرية .ربما تكون نوعية المرقم الحيوية مشكلة عندما تحدث عدد من التأثيرات المتداخلة داخل جسم الانسان.

تأثيرات طريقة التحليل : Effects Of The Analytical Method طريقة التحليل المستخدمة في تقييم المرقم الحيوي المنتخب ربما تحل تفسير الارتباط بين التعرض الغذائي والمرقم الحيوي ،ومن الأمثلة الجيدة لذلك قياس امتصاص وتمثيل حامض الفوليك .وكذلك

السيلينيوم ،الفلافونيدات ،الكاروتينات.

-١حمض الفوليك:

الامتصاص والتمثيل الغذائي : Absorptiun And Metabolism يتواجد حامض الفوليك الغذائي في صورة مرتبطة مع حامض الجلوتاميك ونظ ار لان حامل حامض الفوليك ينقل mono glutamateداخل الخلايا بينما يجب ان تكون الوحدات العديدة من هذا الحامض محللة الي وحدة واحدة monoglutamateبواسطة الانزيمات المعروفة ب conjugase

& pent

وتحت الظروف الفسيولوجية الطبيعية يتواجد حامض الفوليك في صورة .hexaglutamatesوبوجه عام أوضحت الدراسات التي اجريت علي توزيع صور العوامل المعاونه cofactorsان كلا من .tetrahydroflate & 5-methyltetrohydroflateتعتبر عوامل معاونه متواجدة بكميات كبيرة في الانسجة والخلايا .كما تعتبر وحدات حامض الفوليك الحلقية مشتقات monoglutamylفي صورة 5-methyltetrohydroperoylglutamteوتعتبر جزئيات الموجودة بداخل الخلية غير قابلة للتواجد الخلوي اذا لم تتحول الي polyglutamatefolatesمشتقات

لمركبات

النسبي

البيولوجي

المتاح

تراوحت نسب

ولقد

monoglutamyl

polyglutamylfolatesالمخلقة في دراسات كثيرة من ٥٠الي %١٠٠كما ان عدد من صور العوامل المعاونه لحامض الفوليك ،أطول سلسلة polyglutamateوعدم استقرار واثبات كثير من المشتقات المختزلة أدت الي فصل هذه المخاليط المعقدة.

تحليل الغذاء :Food Analysis

نظ ار لان صور حامض الفوليك ال polyglutamatedفي العليقة تتحلل الي وحدة حامض جلوتاميك قبل انتقالها داخل الخلية فانها مسئولة عن تحلل حامض الفوليك في صورة وحدات

٣٥٣

مستقلة من حامض الجلوتاميك في الغذاء ومعظم طرق التحليل الكروماتوجرافي السائل HPLCتم تقييمها لتحليل هذه الوحدات من حامض الفوليك polyglutamatedFolateوالطرق العديدة المستخدمة في التحليل الكروماتوجرافي لحامض الفوليك ومشتقاته monoglutamateمتواجدة خاصة طرق reversed phase HPLCولقد لوحظ ان كثير من طرق التحليل HPLCتفصل فقط بعض مشتقات .folatemonoglutamateكما اجريت العديد من دراسات طرق التحليل HPLCلفصل محاليل قياسية لصور مختلفة من حامض الفوليك بالإضافة الي ذلك لم يتخذ اي اجراء قياسي لتحليل polyglutamatefolatesكما ان تجهيزات انزيم Conjugaseيختلف في المصادر والأنشطة ودرجة الحموضة المثلي ونواتج التحلل.

وهناك معلومات عن المتاح الحيوي من حامض الفوليك بالغذاء وخاصة من معقد الحامض الغذائي ،ومستوياتها المنخفضة في اغذية متنوعه ،بالاضافة الي وجود مثبطات pteroylpolyglutamateتؤثر علي المتاح الحيوي من حامض الفوليك ،وعدم قابلية التمييز بين حامض الفوليك الجديد الامتصاص وحامض الفوليك الداخلي .يعتبر تحلل حامض الفوليك الاصلي معقد جدا وذلك ليس فقط بسبب وجود هذا الفيتامين في صور مختلفة كثيرة ولكن بسبب حساسية هذه الصور للح اررة والضوء وتحللها بواسطة الاكسدة.

شكل )Folates highlighted in red represent the major types found in blood with .(٣٥ 5-MTHF exceeding all types (82–93%).Abbreviations: B2; riboflavin, B6, ;pyridoxal phosphate, B12; cobalamin,DHF; dihydrofolate, DHFR ’dihydrofolatereductase, DMG; dimethylglycine, dTMP; deoxythymidine 5phosphate, dUMP; 2’-deoxyuridin-5’-phosphate, MS; methionine synthase, 5MTHF; 5-methyltetrahydrofolate, MTHFR; methylene tetrahydrofolatereductase, SAM; S-adenosylmethionine, SAH; S-adenosylhomocysteine, SHMT; serine hydroxymethyltransferase, THF; tetrahydrofolate, TS; thymidylatesynthetase,

UMFA, unmetabolized folic acid

٣٥٤

إختيار المصفوفة )القالب( من اجل قياسات المرقمات الحيوية:

Choice Of Matrix For Biomarker Measurements:

يجب التركيز علي تحليل حامض الفوليك بخلايا كرات الدم الحمراء erythrocyteبدلا من حامض الفوليك ببلازما الدم .والتباين في تركيز هذا الحامض ببلازما الدم يعتمد كثي ار علي مقدار المأكول اخيرا ،التغيرات في تمثيل حامض الفوليك وعدم ثبات تركيزه علي مدار الوقت في البلازما كما ان التغيرات الفسيولوجية ونمط الحياة وتناول الكحولات والدخان تعتبر من العوائق الهامة

لحامض الفوليك بالبلازما.

تعكس مستويات حامض الفوليك بخلايا كرات الدم الحمراء erythrocyteمخازن الجسم ،ومحتوي حامض الفوليك بكرات الدم الحمراء يقدر بعشرين ضعف تركيزه في بلازما الدم .مما يجعلها مقياسا◌◌◌ جيدا علي المدي الطويل وهناك بعض المشاكل عند تحليل حامض الفوليك بخلايا

كرات الدم الحمراء ومن أمثلة هذه المشاكل انخفاض تركيز حامض الفوليك بكرات الدم الحمراء عند حدوث نقص فيتامين B12ويعتبر حامض الفوليك بخلايا كرات الدم الحمراء دليلا جيدا للتمييز بين حالة حامض الفوليك الطبيعية وحالة النقص .ومن جهة اخري ،تحت الظروف العلاجية او تقييم المتاح الحيوي هناك احتياج لاختبارات وظيفية اضافية وبحساسية وتخصصية كافية لعكس

التغيرات السريعة لحالة حامض الفوليك.

صورة حامض الجلوتاميك العديدة او الاحادية : Poly-Or Monoglutamate Form تعتبر polyglutamatesfolateداخل الخلية عوامل بيولوجية معاونه حقيقية ولذلك يمكن الاقتناع بأن البيانات البيولوجية الهامة يضحي بها مع تحليل صورة حامض الجلوتاميك العديدة الي صور هذا الحامض الاحادية في تحليل حامض الفوليك داخل الخلايا .ومن جهة أخري لا توجد معرفة كافية لربط الصور العديدة المختلفة لحامض الجلوتاميك مع التعرض الغذائي.

الطرق التحليلية : Analytical Methods

تحليل حامض الفوليك الموجود بداخل الخلايا يمثل مشكلة تحليلية معقدة لأن الأنواع الثمانية

لهذاالحامض وهي:

(Folic acid, dihydrofolate , tetrahydrofolate, 10-formyltetrahydrofolate, 5formyltetradrofolate, 5,1methylenetetrahydrofolate , 5,O-methyltetrahydrofolate,

)5-methyltetra hydrofolate

تتواجد في حالات متبانيه للعديد من حامض الجلوتاميك polyglutamationكما أن هضم هذه الصور folatepolyglutamatesيقلل جميع انواع صور folatepolyglutamatesالتي يمكن تحليلها بعد ذلك باستخدام طرق مماثلة لتلك الطرق التي تستخدم في تحليل الغذاء ،والصور المختلفة للوحدات الاحادية من حامض الجلوتاميك monoglutamatesربما يكون لديها انشطة بيولوجية مختلفة في كل الكائنات الحية الدقيقة ولها اهمية أكثر في الانسان ومن ثم يفضل فصل صور العوامل المعاونه

المختلفة لحامض الفوليك.

يمكن استخدام التقديرات البيولوجية الدقيقة مع اختبار Lactobacillus caseiحيث تقاس استجابة النمو بكثافة ..ولمثل هذه التقديرات محددات مثل :الانشطة البيولوجية المختلفة لصور monoglutamatefolateفي الكائنات الحية الدقيقة ،وتزداد فقط القيمة الكلية لمحتوي حامض الفوليك وهناك اختلافات كبيرة في المستويات المقاسة من معمل لاخر.

أما طرق الاغراض السريرية clinicalالمبنيه علي تقدير المناعة المرتبطة بالانزيم وتقدير المناعة الصوتي التجاري فقد حلت محل الطريقة البيولوجية الدقيقة وهذه الطرق تعتبر ابسط في الاداء من

٣٥٥

التقديرات البيولوجية الدقيقة ولا تتأثر بالمضادات الحيوية .وبالإضافة الي تخصصية هذه الطرق لصور حامض الفوليك المستقلة فإن الاستجابة لحامض الفوليك المقترنه conjugatedغير واضحة ايضا.ومن جهة أخري تستطيع طرق التحليل HPLCفصل صورحامض الفوليك التي تتواجد فقط في صورة مشتقات حامض الجلوتاميك الاحادية monoمن الممكن أن تفتح الطرق المحسنه للتحليل الكروماتوجرافي لصور حامض الجلوتاميك الاحادية والعديدة حدا جديدا لتفهم تمثيل ذرة الكربون في الصحة والمرض .ومما سبق يتبين أن الصلة ما بين التعرض الغذائي والمرقم الحيوي يمكن ان تحل عن طريق العديد من التحليلات والمشاكل الممنهجة ..وبالنسبة لحامض

الفوليك يجب مراعاة النقاط التاليه:

• اختيار المصفوفة )القالب( matrixيعتبر هام جدا .ومن الافضل قياس حامض الفوليك بخلايا

كرات الدم الحمراء عن قياسه ببلازما الدم.

• الاحتياج لطرق التحليل HPLCالقياسية.

• الاحتياج الي الاجراءات القياسية لتحليل الصور العديدة من حامضي .Polyglutamatefolates

• معرفة عدد المشتقات التي يجب قياسها.

• كيف تقارن طرق التحليل HPLCمع الطرق الاخري التي تقيس المحتوي الكلي لحامض الفوليك.

• هناك احتياج كبير للفهم الافضل للمتاح الحيوي من حامض الفوليك والعوامل التي تؤثر عليه.

-٢السيلنيوم : Selenium

أهمية السيلنيوم : Importance of Selenium

تركيز الاهتمام بعنصر السيلينوم بانه فقط عنصر ضروري وسام ولكنه ذو اهمية في الوقاية من الأمراض وخاصة مرض السرطان ،وتحت الظروف المثالية يجب التحكم في التأثيرات السامة عن طريق تناول تركيزات ملاءمة من هذا العنصر .ولقد أوضحت الدراسات التي اجريت علي الحيوانات القارضة ان امدادها بعنصر السيلنيوم بمستويات اعلي من احتياجاتها تقلل من حدوث الأورام الخبيثة وفي دراسة بحثية حديثة علي الانسان لوحظ انه يمكن منع اورام خبيثة معينه عند اعطاء امدادات يومية من الخميرة مع السيلنيوم عند مستوي 200J-1gوهذا المستوي يفوق مثيله الموصي به بمرجع المملكة المتحدة للمأكول الغذائي )٦٠ ،٧٠ميكروجرام/يوم للرجل والمرأة علي الترتيب( وكذلك بمرجع مجلس البحوث العالمي بالولايات المتحدة ) ٧٠و ٥٥ميكروجرام/يوم لكلا من الرجل والمرأة علي الترتيب( وفي ١٩٩٣ذكر الباحث Diplochان هناك عاملين يلعيان دو ار هاما في تكوين الحكم علي واقعية قياسات الدم او الأنسجة الأخري كفهرس "كدليل" لحالة السيلنيوم فالعامل الأول هو منهجية methodologyجعل قياس السيلنيوم واقعيا وفعالا اما العامل الثاني فيجب ان يكون منج از .بحيث يرتبط المتغير المقاس بالتغيرات الكيموحيوية لنشاط السيلنيوم داخل

الكائن الحي.

تمثيل السيلنيوم : Metabolism of Selenium

تستخدم الصور الكيماوية المختلفة للسيلنيوم في المسارات التمثيلية )شكل (٣٦كما يمكن تقليل "اختزال" املاح السيلنيوم Selenate & seleniteبواسطة الجلوتاثيون الي hydrogen selenideالذي اما ان يتحول الي املاح selenophosphateلادماجه بداخل البروتينات المرتبطة بالسيلنيوم selenoproteinsاو يحدث له ميثله )اضافة مجموعة ميثايل( methylatedفيتحول الي سكر سيلنيوم selenosugar (1-6-methylseno – N – acetate – D – glactosamineداي ميثايل سيانيد او ايونات تراي ميثايل سيلنيوم يحدث لها اخراج .كما يمكن تحويل مركب selenomethioninالي هيدروجين سيلانيد hydrogen selenideوالمخرج الرئيسي لنواتج

٣٥٦

هو البول كما يتم الاخراج بكميات اقل في صورة ايونات ترايselenosugar تمثيل السيلنيوم وعند الجرعات السامه يتم التخلص من السيلنيوم في صورة داي ميثايل سيلانيد.ميثايل سيلنيوم

.عن طريق هواء الزفير

والتي منmethylated selenium ولقد اقترحت دراسات بحثية عديدة ان مشتقات السيلنيوم وهي من مركبات السيلنيوم الأكثر فاعلية في منعSelenomethionine أمثلتها سيلانو ميثونين الأورام السرطانيه كما ان العديد من هذه المركبات يمكن ان تتحول الي حامض وكلاهما له تأثيرات مضادة لتكوين الأورام الخبيثة فيmethylselenic أوmethylselenol

.الدراسات المعملية

selenite

Body protein

Selenoproteins

(as selenocystelne)

Selenomethionine

Selenophosphate

GS-Se-SG

(selenodlglutathlone)

GS-Se-SG

(selenodlglutathlone)

Selenocysteine

H2Se

(hydrogen

selenide)

Se-methylselenocysteine

CH3SeH

(methylselenol)

CH3SeOOH

(methylselenic

acid)

(CH3)2Se

(dimethylselenide)

Selenobetaine

(CH3)3Se+

(trimethylselenonium

Metabolic pathways of selenium. Selenomethionine, selenocysteine and selenite (٣٦) شكل can be converted into the key metabolite hydrogen selenide (H 2 Se),which is turn is the precursor of selenocysteine in selenoproteins and variousexcreted forms of selenium. Several compounds can be converted intomethylselenol

٣٥٧

المرقمات الحيوية المحتملة للسيلنيوم : Possible Biomarker Of Selenium عنصر السيلنيوم ضروري لكثير من المسارات الكيموحيوية عن طريق البروتينات المحتوية علي السيلينوم ومن ثم توجد ادلة indicatorsكثيرة لعنصر السيلنيوم ،ومن جهة اخري يمكن عن طريق تركيزات السيرم او البلازما توضيح التغيرات في حالة السيلنيوم للعشائر التي تتعرض لمستويات منخفضة اومعتدلة من هذا العنصر وهذا ما يشيع استخدامه في الممارسات الطبية .وتتباين مستويات السيلنيوم بدرجة كبيرة بين العشائر وهذا يرتبط بكمية المأكول من هذا العنصر.

أشار الباحثان Arthur & Beckettسنة ١٩٩٤الي أهمية مطابقة انزيمات جلوتاثيون البيروكسديز المختلفة وان كل منها له حساسية مختلفة لنقص عنصر السيلنيوم وللحصول علي تقييم افضل لحالة السيلنيوم يستخدم تركيز سيلنيوم بلازما الدم بالاتحاد مع مرقم وظيفي للتأثير، وعلي سبيل المثال Platelet GSH peroxidase activityهناك بعض المحددات يجب اخذها في الاعتبار عند استخدام التقديرات عن طريق GSHفعلي سبيل المثال نشاط انزيم بيروكسيديز GSHبكرات الدم الحمراء يمثل فهرس " دليل" وظيفي قابل للتقدير لحالة السيلنيوم بالرغم من انه يقدم حساسية ضعيفة للتعديل .والنشاط الزائد كان بطيئا بعد الامداد بالسيلنيوم 100-200 J-1g Se/dayمما انعكس علي طول فترة الحياة الطويلة لخلايا الحمراء في الدورة وعكس نشاط platelet GSHالتغيرات الاخيرة في مقدار المأكول ومخزون الجسم بدرجة اكبر من الحالة علي المدي الطويل بالاضافة الي نشاط انزيم GSH peroxidaseفي خلايا الدم او البلازما هناك ظهور لكونه بلاتو plateauلتركيزات السيلنيوم في الدم او البلازما مع عدم وجود زيادة في النشاط وبالنسبة ل GSHكرات الدم الحمراء تراوحت مستويات سيلنيوم البلازما في حالة بلاتو نشاط انزيم البيرودكسيز ما بين ٠.٨٩ ،٠.٧٦ميكرومول/لتر وفي الدم الكلي عند ٠.٧٦و ٢.٠٣ ميكرومول/لتر في دراسات عديدة وبالنسبة لنشاط platelet GSHوجد ان بلاتو سيلنيوم البلازما كان تركيزه في حدود ١.٧١–١.٣٩ميكرومول/لتر )الباحث Neveسنة (١٩٩١وفي حدود –١.٢٥

١.٤٥ميكرومول/لتر )الباحث Alfthanسنة .(١٩٩١

وفي دراسة غذائية حديثة علي الانسان لوحظ ان انزيمات GSHبيروكسيديز بكرات الدم الحمراء والبلازما لم تكن حساسة للتغيرات الكبيرة في المأكول من السيلنيوم لمدة تزيد عن ٦اسابيع حيث تم تقدير تركيزات سيلنيوم البلازما بعد تناول ٢٥و ٤٢٥ميكروجرام/يوم لمدة ٦اسابيع )تركيز سيلنيوم البلازما ٦٤.٦و J-1g/L ١٠٣.٨علي الترتيب( وكان نشاط انزيم بيروكسيديز platelet ٤٢٥) GSHميكروجرام/يوم مأكول ،متوسط تركيز سيلنيوم البلازما ( J-1g/L ١٠٣.٨وكانت

أدلة أكثر حساسية للتغير في حالة السيلنيوم.

نظ ار لان محتوي سيلنيوم انزيم بيروكسيديز GSHوسيلانوبروتين Selenoproteinفي البلازما يمكن تشبيعه فوق المدي الغذائي العام من التغذية .وعلي العكس عندما يكون المأكول المنخفض من السيلينوم يأخذ التكيف صورة redistributiveللسيلنيوم فيما بين البروتينات المحتوية علي السيلنيوم selenoproteinsعندما تعطي امدادات السيلنيوم ومن ثم ربما ينتج عن امداد السيلنيوم احتجاز هذا العنصر في البلازما مع الالبيومين تعتبر ال iodothyroninedeiodinasesالصف الثاني الرئيسي لبروتينات السيلنيوم selenoproteinsولها دور في تحفيز تحويل هرمون الثيروكسين الي صورته النشطة بيولوجيا وبالرغم من الاحتياج لمزيد من تفهم الميكانكيكات التمثيلية فانه يمكن قياس نسبة قيم ) T4:T2نسبة هرمون الثيروكسين:صورة الهرمون غير النشطه( في بلازما الانسان وهذا ربما يعطي دليلا لنشاط iodothyroninedeiodinasesفي الانسجة غير المقدرة باعطاء المرقم الحيوي من أجل مظهر مختلف للسيلنيوم من الناحية الكيموحيوية.

٣٥٨

اقترحت التقديرات التالية في كونها مفيدة في تقييم وتقدير حالة السيلنيوم الوظيفية .تركيزات السيلنيوم في البلازما أوالدم ،انشطة انزيمات Peroxidase GHSبالبلازما ،انشطة انزيم Se- peroxidaseفي خلايا الدم ومستويات هرمون الغدة الدرقية.

الاعتبارات التحليلية : Analytical Considerations معظم طرق التقدير )باستثناء الطرق الالية النقية مثل تنشيط النيترون والتحليل الضوئي باشعة اكس تحتاج الي عينة لتكون في حالة معدنيه مذابه .وبالنسبة لانسجة الانسان يفضل تقدير الرماد بالطريقة الرطبة باستخدام الحامض )حامض نيتريك او الكبريتيك او البيركلوريك( ومن جهة اخري قام الباحثان Alfthan & Neveلسنة ١٩٩٦بنشر مرجعا عن بيانات سيلنيوم البلازما والسيرم باستخدام بروتوكول ) TRACYمشروع دولي لانتاج قيم مرجعية لتركيزات العناصر المعدنيه النادرة في دم وبول الانسان( وهذا المشروع من أجل تقييم المعلومات مستخدما عدد من الموضوعات ومقياس الانتخاب والحالة الصحية ،الوجبه الغذائية ،مقاومة التلوث ،تخزين العينات ،والمعاملات

التحليلية.

من وجهة النظر التحليلية تعتبر طرق التقدير التأثير الوظيفي )نشاط إنزيم البيروكسيديز GSH Peroxidaseفي الدم والسيرم والبلازما والصفائح الدمويه( اقل قوة من تقديرات تركيز السيلنيوم الكلي .ويجب ملاحظة ان هذه الطرق بوجه عام تعتبر غير قياسية وغير مختبرة ،كما ان التكنيكات الانزيميه لقياس نشاط GSHيمكن ان تكون صعبة وذات حساسية محدودة ومتخصصة وثابته ولقد طورت بعض التقديرات المناعية الصوتيه من اجل GSHالسيرم والبلازما.

من الضروري الفهم جيدا مقاييس حالة السيلنيوم )علي سبيل المثال :سيلنيوم السيرم ،نشاط انزيم بيروكيسيديز الصفائح الدموية وتقدير نشاط هرمون الغدة الدرقية( وهذا يمكن من جعل حالة السيلنيوم افضل وكذلك الاحتياجات من هذا العنصر التي تجعل الحالة الصحية افضل .وهذه الطريقة تعتمد علي الفهم الجيد لميكانيكيات الأدوار المتنوعة للسيلنيوم والاجراءات التحليلية الموثقة .وهذه التحليلات ذات اهمية عن الاستفادة من البيانات في اعلام السياسات من اجل الصحة وتشريع القوانين legislationوعنصر السيلنيوم له اهمية عالمية من حيث الغذاء، والصناعات الدوائية والمستهلكين ،والاكادميين والعاملين في مجال العلاج الطبي وافضل استفادة من عنصر السيلنيوم تتطلب مقاييس دقيقة للمرقمات الحيوية .للكشف عن السيلينيوم وتأثيره .ولقد اشار الباحث Varoسنة ١٩٩٤انه نظ ار للتغيرات في معدلات المرض الناتجة من تعدد العوامل الاخري فانه يصعب تقدير اذا ما كان المأكول الزائد من عنصر السيلنيوم يؤثر علي صحة الأمه كلها .ومن ثم يجب ان تبني الاستنتاجات المتعلقة بدور السيلنيوم في الصحة علي اساس دراسات تجريبية وطبية وتعتبر دقة قياسات المرقمات الحيوية جزءا هاما في هذه العملية.

-٣الفلافونيدات : Flavonoid

هناك أمثلة كثيرة لمركبات Flavonoidsفي الوجبه الغذائية ولكن معظم البيانات المرتبطة بالمرقمات الحيوية المستخدمة في الكشف متاحة من أجل Catechinsوالفلافونولات Flavonols

والايزوفلافوتويد .Isoflavonoids

وعادة تعتبر الفلافونولات الغذائية والايزوفلافونويد مركبات غذائية مثل الجليكوسيدات التي تعدل من الصفات البيولوجية وعلاوة علي ذلك هناك صور عديدة لل CatechinsمثلEpicatchin (FC), :

) epigallocatchin (EGC)and epigallocatech ingallate (EGCGومثل هذه الصور تغير من

الامتصاص والصفات البيولوجية.

٣٥٩

شرعية او ملائمة المرقم الحيوي : Validity , Or Adequacy Of The Bromaker عن طريق التمثيل الغذائي يحدث تعديل للفلافونويد ويتم ذلك بواسطة الغشاء المخاطي للأمعاء والكبد والكليتين وبواسطة الاحياء الدقيقة بالقناة الهضمية .وفي القولون يحدث تكسير لهذه المركبات بواسطة للأحياء الدقيقة ثم تمتص نواتج هذا التحلل والتي من امثلتها حامض البنزويك benzoicوحامض الكيناميك Cinnamicويعقب ذلك تكسير وتحلل لهذه النواتج في انسجة الكبد والكلية ،ومعظم الطرق المستخدمة في قياس هذه النواتج التمثيلية بواسطة طرق التحليلHPLC ليست حساسة بالقدر الكافي لقياس كل هذه النواتج وعلاوة علي ذلك تعدل الصفات البيولوجية للفينولات العديدة عن طريق التمثيل الغذائي كما أن معظم الطرق تستخدم التحلل الانزيمي او الكيماوي لتحويل بعض هذه النواتج التمثيلية الي مركبات حرة غير كربوهيدراتيه ،aglyconeطرق تحليل الفينولات العديدة في البول والبلازما تستخدم التحليل الكروماتوجرافي باستخدام الغاز أو بواسطة طرق التحليل ،HPLCالتحليل الضوئي الكمي او الطرق الكهربائية الكيماوية ،ومن جهة اخري ،لا يوجد مصدر واقعي وشامل للييانات عن محتوي الفينولات في الغذاء والشراب وغالبا ما تستخدم كل بلد عادات غذائية مختلفة وهذا يؤدي الي صعوبات في تقدير المأكول الكلي من

الفينولات.

هناك بعض البيانات عن المأكول من الفلافونويد في مجموعات مختلفة من السكان وذلك عن طريق بيانات بينية Compositional dataولكن لا توجد قياسات للفينولات العديدة في البول او البلازما من الدراسات البحثية .ولقد اوضحت البيانات ان المأكول النمطي من الفلافونويد المختارة Quercetin, Kaemopferol, myricetin and apigeninكان في حدود صفر – ٦٨

ملليجرام /يوم.

ذكر الباحث ١٩٩٥ Hollmanان متوسط امتصاص ال quercetinفي صورة جليكوسيدات ،في الأمعاء الدقيقة كان في حدود %٥٢من المستهلك الكلي ولكن معظم هذه النسبة ليست في محتوي بلازما الدم .ومن جهة اخري اعتمدت الطريقة علي خصم الكمية الموجودة في الناتج من الأمعاء

الدقيقة من المستهلك الكلي.

ومما سبق فإن الابحاث المتعلقة باختبار تأثير الفلافونويد داخل الكائن الحي in vovoفي الانسان تعتبر محدودة مقارنة بالمركبات الغذائية وهناك حاجة لمزيد من الأبحاث لدراسة هذه الجزئية علاوة علي ذلك يجب ان ينجز العمل البحثي نصف الحياة half–lifeبعد تناول المأخوذ الغذائي من هذه المركبات في الانسان ،ويراعي الاهتمام ،بالتأثيرات الصحية المرتبطة بالمكونات الغذائية الأخري .ومن الضروري ايضا تحديد المستوي المعتاد من الفينولات العديدة ونواتج التمثيل في البلازما او البول في الأفراد غير المضاف لها هذه المركبات ..ومن الضروري ايضا توضيح وشرح عملية التمثيل الغذائي مع الاخذ في الاعتبار اهمية استخدام المرقمات الحيوية في القياس.

-٤الكاروتينات : Carotenoids

تمثيل المركب الغذائي ربما يؤثر علي شرعية وتوثيق المرقم الحيوي .وهذه المشكلة يمكن توضيحها جيدا بواسطة الكاروتينات واكثر من ٦٠٠نوع من الكاروتينات تتواجد في النباتات كما يستهلك ٥٠نوع منها في وجبه الانسان .ويتواجد ٧ – ٥انواع منها في السيرم بكميات معنوية Ct-and F3 ) caroten F3-cryptoxanthin, lycopene, lutein and Zeaxanthinوالمرقمات الحيوية المستخدمة في تقييم المأكول الغذائي وامكانية الوقاية من مركبات الكاروتين Carotenoidsهي اما بروفيل كاروتينات السيرم او كمية الكاروتينات في الخلايا المخاطية buccalومن جهة اخري تجتاز الكاروتينات

٣٦٠

عملية التمثيل الغذائي وينتج عنها مركبات لا يمكن مطابقتها عن طريق تكنيكات التحليل العادية، وهذه المركبات ربما تختلف تأثيراتها البيولوجية.

تمثيل مركب ربما يؤثر علي مفعول المرقم الحيوي :

Metabolism Of A Compound May Affect The Validity Of A Biomarker هذه المشكلة يمكن توضيحها جيدا عن طريق الكاروتينات فأكثر من ٦٠٠نوع من الكاروتينات تتواجد في النباتات وحوالي ٥٠نوع منهم تستهلك في وجبة الانسان ،وحوالي ٧–٥انواع تتواحد في السيرم بكميات معنوية (zeaxanbhin , lutein , lycopene , b-cryptoxanthia, a-and b- ) caroteneوهذه المركبات تتواجد في الموائد الغذائية-والمرقمات الحيوية المستخدمة في تقييم كمية المأكول وامكانية الوقاية من الكاروتينات اما بروفيل كاروتينات السيرم او كمية الكاروتنيات في الخلايا المخاطبة buccalومن جهة اخري تجتاز الكاروتينات عملية التمثيل الغذائي وينتج مركبات لا يمكن مطابقتها عن طريق تكنيكات التحليل العادية كما انها تتباين في تأثيراتها الحيوية.

التمثيل وتشابه الخواص )المشابهات( : Metabolism and Isomerization بعض الكاروتينات)خاصة تلك الانواع (ct-and F3-carotene, F3-cryptoxnurinلها القدرة علي انتاج فيتامين Aعن طريق المسار الانزيمي في القناة الهضمية والكبد .ويتكون الريتينال Retinalبواسطة الانقسام المركزي للجزيئ ويختزل الي رتينول Retinalاوحامض ريتينويك retinoicوكفاءة هذا التمثيل غير معروفة ولكنها تؤثر علي معظم الكاروتينات المأكولة التي تتواجد بعد ذلك كمصدر لفيتامين Aومستوي مولدات فيتامين Aتعكس فقط جزئيا الممد من هذا الفيتامين ومن جهة اخري تتعرض الكاروتينات الي عملية isomerizationاما في النباتات او اثناء التخزين او التصنيع .كما أن امتصاص وتوزيع هذه الايزوميرات isomersفي الأنسجة يكون متباينا .وبعد تناول مخلوط ايزوميرات F3-caroteneفان جميع صورة transتتواجد في الدم حيث تمثل ايزوميراث 12-cis or.-cisنسبة %٢٠في بعض الانسجة .وبالعكس فان نمط الايزومير يكون متشابه في النسيج وفي السيرم بعد تناول مخلوط ايزوميرات ال lycopeneبالاضافة الي ذلك بعض الكاروتينات مثل lycopeneاو luteinيتم تمثيلها داخل الكائن الحي ثم يعقب ذلك اكسدة او نزع الهيدروجين ومعظم طرق التحليل HPLCالروتينيه المستخدمة في تحليل الكاروتينات لا تميز بين هذه الايزوميرات او النواتج التمثيلية وربما لا تعطي تقدير دقيق للمأكول من الكاروتينات ومن جهة اخري هناك كثير من الطرق المتخصصة تسمح بالتعرف علي نواتج تمثيل

الكاروتينات او الايزوميرات.

دور مضاد الاكسدة : Anti Oxidant Role

بالإضافة الي صعوبات المسارات التمثيلية التي تضاف الي تقييم الكشف الغذائي للكاروتنيات فانها تعوق التقدير الصحيح للتاثيرات البيولوجية للكاروتينات وخاصة دورها كمضادات للأكسدة ،ولقد اقترح بعض الباحثين انه في الدراسات علي الكائن الحي in vivoيستطيع ايزومير g- cisللكاروتين F3-caroteneان يكون مضاد اكسدة أكثر فاعلية من جميع صور transالاخري.

هناك ضرورة لمعرفة افضل لتمثيل وفسيولوجيا الكاروتينات للربط بين مستوي الكاروتينات في

السيرم او النسيج مع قوتها كمضادات اكسدة.

٣٦١