بررسی اثر مهاری اتیل پاراتیون بر آنزیم کولین اکسیداز و کاربرد آن در طراحی بیوسنسورهای تک آنزیمی

ارگانوفسفره‌ها با توجه به کاربرد وسیعی که در کشاورزی دارند همواره منابع غذایی، آب آشامیدنی و حتی هوا را در معرض خطر آلودگی قرار می دهند و به همین دلیل مسمومیت و مرگ ناشی از این عوامل در سراسر جهان رو به گسترش است. آشکار سازی به موقع و دقیق این عوامل نه تنها برای مقاصد حفاظت از محیط زیست حائز اهمیت است، بلکه می تواند در درمان این گونه مصدومین نیز بسیار مؤثر باشد. روش های سنتی آشکار سازی ارگانوفسفره‌ها مانند HPLC، اسپکتروسکپی جرمی و حتی اسپکتروفتومتری، به دلیل گرانی دستگاه ها و لزوم وجود آزمایشگاه مجهز همراه با افراد متخصص، توجه پژوهش گران را به سمت استفاده از روش های الکتروشیمیایی سوق داده است. در این روش آشکار سازی، از بیوسنسورهای سه آنزیمی متشکل از استیل کولین استراز‌، کولین اکسیداز و پراکسیداز استفاده می شود. در اثر فعالیت این آنزیم ها ماده الکترواکتیوی مانند هیدروژن پراکسید تولید می شود و با احیای آن بر سطح الکترود جریان الکتریکی ایجاد می شود که مقدرا آن متناسب با غلظت هیدروژن پراکسید است. مهار شدن فعالیت آنزیم استیل کولین استراز در سطح الکترود، موجب کاهش غلظت هیدروژن پراکسید شده و جریان حاصل نیز کاهش می یابد. با توجه به مشکلاتی که در تثبیت هم زمان سه آنزیم فوق در بیوسنسورهای سه آنزیمی وجود دارد، در این پژوهش تلاش شده است تا با بررسی مهار شدن مستقیم کولین اکسیداز توسط ارگانوفسفره اتیل پاراتیون، امکان ساخت بیوسنسورهای تک آنزیمی مورد مطالعه قرار گیرد. در پژوهش انجام شده، فعالیت کولین اکسیداز در مجاورت غلظت 5/14mM اتیل پاراتیون و با روش اسپکتروفتومتری اندازه گیری شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داده است که ارگانوفسفره فوق توانسته است پس از دو ساعت مجاورت با آنزیم، در دمای 37 درجه سانتیگراد و PH=8 فعالیت آن را تا 70 درصد کاهش دهد. با توجه به این که فعالیت این آنزیم حتی با گذشت زمان فوق کاملا از بین نرفته است، می توان چنین نتیجه گیری نمود که مهار شدن فعالیت آنزیم به صورت برگشت پذیر بوده است.