Εφαρμογή in silico τεχνικών για την πρόβλεψη της αντιοξειδωτικής δράσης συστατικών τομάτας
Application of in silico techniques to predict the antioxidant activity of tomato substances
Λέξεις-κλειδιά
Τομάτα ; Αντιοξειδωτικές ουσίες ; Οξειδωτικό στρες ; Ένζυμα-αναστολείς ; Μοριακή πρόσδεσηΠερίληψη
Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια συνεχής αυξανόμενη ζήτηση για κατανάλωση
φρούτων και λαχανικών, δεδομένου ότι πρόκειται για τρόφιμα απαραίτητα για την
ανθρώπινη υγεία και τη σωστή λειτουργία του οργανισμού. Η ζήτηση αυτή οφείλεται στα
συστατικά των τροφίμων, διότι αποτελούν τρόφιμα πλούσια σε βιταμίνες, φυτικές ίνες ενώ
πολλά από αυτά διακρίνονται για τις ευεργετικές ιδιότητές τους, όπως η αντιοξειδωτική
τους δράση. Χαρακτηριστική περίπτωση τέτοιου είδους τροφίμου, αποτελεί η τομάτα.
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή υπολογιστικών
τεχνικών για την πρόβλεψη της αντιοξειδωτικής δράσης συστατικών τομάτας. Για την
υλοποίηση αυτού του σκοπού, πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική έρευνα σχετική με τον
μηχανισμό δράσης ενζύμων τα οποία θεωρούνται υπεύθυνα για την αντιοξειδωτική δράση
συστατικών τροφίμων. Ανάμεσα στα μελετούμενα ένζυμα είναι η Μονοαμινοξειδάση Α
(ΜΑΟΑ) και Β (ΜΑΟΒ), η Οξειδάση της Ξανθίνης (XO), η NADPH Οξειδάση και πιο
συγκεκριμένα η NADPH Οξειδάση 2 (NOX2). Αρχικά, διερευνήθηκαν ο τρόπος
καλλιέργειας της τομάτας, τα συστατικά της τομάτας, ο τρόπος δράσης των συστατικών
της, η περιεκτικότητα σε μικροθρεπτικά και μακροθρεπτικά συστατικά, σε φαινολικές
ενώσεις και καροτενοειδή. Στη συνέχεια, έγινε αναφορά στο οξειδωτικό στρες, στις
αντιοξειδωτικές ουσίες καθώς επίσης πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική έρευνα για τα
τέσσερα αναφερόμενα ένζυμα τα οποία προάγουν το οξειδωτικό στρες. Στο δεύτερο μέρος
της εργασίας εφαρμόστηκαν υπολογιστικές τεχνικές για την εύρεση πιθανών αναστολέων
των τεσσάρων ενζύμων. Ειδικότερα, υλοποιήθηκαν πειράματα μοριακής πρόσδεσης σε
ενώσεις που περιέχονται στην τομάτα (π.χ. φαινολικές ενώσεις, καροτενοειδή), οι οποίες
συλλέχθησαν από πλατφόρμες ελεύθερης πρόσβασης και αφορούν ποσοτικοποιημένα
συστατικά της τομάτας. Μετά την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, προέκυψε ότι τα πιο
αξιόπιστα αποτελέσματα έδωσαν ενώσεις οι οποίες ανήκουν στα φαινολικά οξέα και τα
φλαβονοειδή. Τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά για τη χρήση των ενώσεων στη
βιομηχανία τροφίμων, ως φυσικές αντιοξειδωτικές ενώσεις.
Περίληψη
In recent years, there has been a continuously increasing demand for the consumption of
fruits and vegetables, as these foods are essential for human health and the proper
functioning of the body. This demand is attributed to their nutritional components, as they
are rich in vitamins and dietary fiber, while many of them are distinguished for their
beneficial properties, such as their antioxidant activity. A characteristic example of such a
food is the tomato.
The aim of this thesis is the application of computational techniques for predicting the
antioxidant activity of tomato components. To achieve this goal, a literature review was
conducted regarding the mechanism of action of enzymes considered responsible for the
antioxidant activity of food components. Among the studied enzymes are Monoamine
Oxidase A (MAOA) and B (MAOB), Xanthine Oxidase (XO), NADPH Oxidase, and more
specifically NADPH Oxidase 2 (NOX2). Initially, research was conducted on tomato
cultivation methods, tomato components, their mode of action, and their content in
micronutrients, macronutrients, phenolic compounds, and carotenoids. Subsequently,
reference was made to oxidative stress, antioxidant substances, and a literature review was
conducted on the four mentioned enzymes that promote oxidative stress.
In the second part of the study, computational techniques were applied to identify potential
inhibitors of the four enzymes. Specifically, molecular docking experiments were carried
out on compounds found in tomatoes (e.g., phenolic compounds, carotenoids), which were
collected from open-access platforms containing quantified tomato components. After
evaluating the results, it was found that the most reliable outcomes were obtained from
compounds belonging to phenolic acids and flavonoids. The results are promising for the
use of these compounds in the food industry as natural antioxidant substances.
Αριθμός σελίδων
139Σχολή
Σχολή Επιστημών ΤροφίμωνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας ΤροφίμωνΤίτλος Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
Καινοτομία, Ποιότητα και Ασφάλεια ΤροφίμωνΓλώσσα
Ελληνικά
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές