Начало исследований механизма деградации белков и пептидов в процессе окисления относится к началу 60-х годов ХХ столетия и связано с изучением лучевой болезни. В результате многочисленных работ была постулирована роль свободнорадикальных реакций, с развитием которых связывали возможность окислительной модификации первичной структуры важнейших биомолекул и их макромолекулярных комплексов [1–4].
Было установлено, что окисление липидов биологических мембран приводит к деструкции ФЛ, дезорганизации бислоя биологических мембран, нарушению целостности и гибели клеток. Наряду с липидами биологических мембран, молекулы ДНК также рассматривали в качестве мишени действия свободных, в первую очередь, гидроксильных радикалов, образующихся в большом количестве из молекул воды при радиационном воздействии на организм человека и животных. Показано, что изменение структуры нуклеиновых кислот может приводить к мутациям, нарушениям в нативной структуре белков, ферментов, что исключает выполнение их биологических функций. Также было выявлено, что при окислении белков накапливались нарушения в третичной и четвертичной структуре, приводящие к «сшивкам» макромолекул, затрудняющим протеолитические процессы. Окисление холестерина липопротеинов низкой плотности приводит к перерождению их в пенистые клетки, провоцирующие развитие атеросклероза. Таким образом, ферментативно неконтролируемые процессы окисления могут приводить к драматическим событиям на уровне клетки и организма в целом [5–8].
Инициирование окисления в отсутствии радиации и фотооблучения связывают с действием металлов переменной валентности (меди, железа, кобальта). При их участии генерирование свободных радикалы происходит по реакции Фентона. Наибольшее значение в качестве инициатора процессов свободнорадикального окисления отводится катионам железа в ферри-форме (Fe2+), входящим в структуру гемоглобина. Модель аскорбат-зависимого Fe2+-иницированного окисления липидов получила широкое применение в медицине для тестирования АО действия многих природных и синтетических соединений, включая индивидуальные аминокислоты и пептиды. Доказано, что при Fe2+-инициированном окислении мицеллярных растворов индивидуальных высших жирных кислот, например, линолевой кислоты, пептиды проявляют АО действие, которое выражается в торможении накопления первичных продуктов окисления (малонового диальдегида) [8,9,11] и вторичных продуктов их взаимодействия с белками (оснований Шиффа). При этом пептидам приписывают проявление прямого АО действия [12]. В ранее проведенных работах показано, что Fe2+инициированное окисление модельного субстрата в отсутствие и в присутствии пептидов. Констатировано торможение процесса окисления, которое выражалось в увеличении периодов индукции и снижении скорости поглощения кислорода. Латентный период реакции был прямо пропорционален концентрации пептидов в системе окисления. Между скоростью реакции и количеством пептидов в системе окисления наблюдалась обратная корреляционная связь. Также выявлено, что с увеличением количества инициатора (соли Мора) скорость процесса возрастает экспоненциально. При введении пептидов в указанную систему с тем же количеством инициатора, скорость окисления уменьшается. Общий характер концентрационных кривых при этом не изменяется. Эти данные свидетельствуют о том, что олигопептиды влияют на процесс окисления опосредованно. Их роль заключатся в связывании катионов Fe2+ с образованием комплексов (хелатов) по типу биуретовой реакции. В результате чего катионы Fe2+ словно выведены из сферы реакции (Фентона), хелатирование катионов металлов переменной валентности приводит к уменьшению скорости инициирования и процесса окисления в целом. Таким образом, пептиды не проявляют прямого АО действия, а влияют на Fe+2 — индуцированный процесс окисления на стадии инициирования, уменьшая количество катионов железа в ферри-форме, участвующих в генерировании свободных радикалов.