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Hepatoprotective efficacy of Nigella sativa seeds dietary supplementation against lead acetate-induced oxidative damage in rabbit – Purification and characterization of glutathione peroxidase - 25/04/17

Doi : 10.1016/j.biopha.2017.02.044 
Ali H. El-Far a, , Mahdy A. Korshom b , Abdelwahab A. Mandour b , Ashraf A. El-Bessoumy c , Yasser S. El-Sayed d
a Department of Biochemistry, Faculty of Veterinary Medicine, Veterinary Medicine, Damanhour University, Damanhour, 22511, Egypt 
b Department of Biochemistry, Faculty of Veterinary Medicine, Alexandria University, Edfina, 22758, Egypt 
c Department of Biochemistry, Faculty of Science, Alexandria University, Alexandria, Egypt 
d Department of Forensic Medicine and Toxicology, Faculty of Veterinary Medicine, Damanhour University, Damanhour, 22511, Egypt 

Corresponding author.

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Abstract

Lead (Pb) is a toxic ubiquitous environmental pollutant that induces hepatotoxicity in both animals and humans. The ability of Nigella saliva seeds (NSS) in ameliorating lead acetate (PbAc)-induced hepatic oxidative damage was investigated using a rabbit model. Forty New Zealand rabbits were given feed and water ad libitum. They were allocated randomly into four groups: control; PbAc (5g/L drinking water); NSS (20g/kg diet) and NSS+PbAc groups. After two months, liver samples were collected and analyzed for malondialdehyde (MDA), glutathione (GSH), glutathione S-transferase (GST) and glutathione peroxidase (GPx) contents. Purification and characterization of GPx were also evaluated. PbAc exposure significantly (p<0.05) increased MDA (lipid peroxidation biomarker) and reduced the GSH levels and the GST and GPx activities. Concurrently supplemented NSS significantly (p<0.05) decreased MDA levels and restored the GSH, GST, and GPx contents successfully. Electrophoretically, the homogeneous GPx preparation from the liver had a specific activity of 30.44 U/mg protein and a yield of 1.31%. The Km values for cumene hydroperoxide were 4.76μM in control, PbAc and NSS+PbAc groups, and 4.09μM in NSS group. The GPx reaction had a temperature optimum 40°C, pH optimum 8 and molecular weight 21 kDa. The obtained data indicated the potent efficacy of NSS against PbAc-induced oxidative stress; that was mediated through induction and activation of antioxidants, particularly GPx and scavenging free radicals. Moreover, the purified hepatic GPx is characterized as a selenoprotein (Se-GPx).

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Keywords : Nigella sativa, Lead toxicity, Oxidative stress, Antioxidants, Enzyme purification, Protein expression


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Vol 89

P. 711-718 - mai 2017 Retour au numéro
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