بررسی سینتیکی و ترمودینامیکی اثر آرسنیک تری اکسید بر روی انسولین انسانی در پیدایش بیماری دیابت

آرسنیک (as) فلزی سمی می باشد که در طبیعت با ظرفیت های شیمیایی مختلفی وجود دارد. در این بین آرسنیک سه ظرفیتی (as (iii)) برای انسان خطرناک بوده و باعث پخش سرطان پوست و اندام های داخلی می شود. آب آشامیدنی دارای درصد بالایی از آرسنیک سه ظرفیتی بوده و آلودگی های صنعتی، منبع اصلی ورود این فلز به آلودگی های محیطی جهان است. در سال 1994 لای و همکارانش طی پژوهشی در تایوان، دریافتند که بین تجمع آرسنیک سه ظرفیتی و شیوع بیماری دیابت در بیمارانی که از آب آشامیدنی حاوی آرسنیک سه ظرفیتی استفاده کرده اند، رابطه مستقیم وجود دارد. از آن جا که بیماری شایع دیابت نوع دو مرتبط با عملکرد پروتئین انسولین می باشد، در این پژوهش اثر آرسنیک سه ظرفیتی بر انسولین مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا از روش های دو رنگ نمایی دورانی، الکتروفورز در ژل پلی اکریل آمید و ولتامتری چرخه ای بهره گیری شده است. نتایج حاصل از انجام طیف سنجی دو رنگ نمایی دورانی در ناحیه فرا بنفش دور و نزدیک و نیز الکتروفورز در ژل پلی اکریل آمید نشان داد که آرسنیک می تواند سبب گسسته شدن پیوند دی سولفید بین دو زنجیره a و b گردد. به دنبال این نتایج، آزمایشات ولتامتری چرخه ای و محاسبات ترمودینامیکی و سینتیکی و انتقال الکترون نشان داد که مقدار انرژی آزاد گیبس جذب آرسنیک تری اکسید توسط انسولین kj/mol 98/57- است. این مقدار نسبتا بزرگ نشان دهنده جذب بالای انسولین در حضور آرسنیک تری اکسید می باشد. هم چنین مقدار متوسط پارامتر سینتیکی ks که نشان دهنده ثابت سرعت انتقال بار در واکنش انسولین در حضور آرسنیک تری اکسید است s-1 816/2 به دست آمد . بر اساس نتایج به دست آمده مشخص گردید که آرسنیک تری اکسید می تواند از طریق گسستن پیوند دی سولفید موجود در انسولین مانع از اثر بخشی انسولین در بدن و سبب ایجاد بیماری دیابت گردد.