Фитогемагглютинин ( PHA , или фитогемагглютинин ) — это лектин , который содержится в растениях, особенно в некоторых бобовых . PHA на самом деле состоит из двух тесно связанных белков, называемых лейкоагглютинином ( PHA-L ) и PHA-E . Эти белки заставляют клетки крови слипаться . PHA-E заставляет эритроциты (красные кровяные клетки) слипаться. PHA-L заставляет лейкоциты (белые кровяные клетки) слипаться. Фитогемагглютинин обладает специфичностью связывания углеводов со сложным олигосахаридом, содержащим галактозу , N -ацетилглюкозамин и маннозу . [2]
Он содержится в самых высоких концентрациях в сырой красной фасоли и белой фасоли (также известной как каннеллини ), [3] а также в меньших количествах во многих других видах зеленой фасоли и других распространенных бобах ( Phaseolus vulgaris ), а также в бобах ( Vicia faba ), таких как конские бобы. [4] Он обладает рядом физиологических эффектов и используется в медицинских исследованиях. В больших дозах он является токсином . [4]
Лектин оказывает ряд эффектов на метаболизм клеток; он индуцирует митоз и влияет на клеточную мембрану в отношении транспорта и проницаемости для белков. Он агглютинирует большинство типов эритроцитов млекопитающих. [ необходима цитата ]
Как токсин, он может вызвать отравление у животных с однокамерным желудком , таких как люди, при употреблении сырых или неправильно приготовленных бобовых, например , фасоли. Измеряемая в единицах гемагглютинации (гау), сырая красная фасоль может содержать до 70 000 гау, но при правильном приготовлении это количество снижается до 200–400 гау. [5] Исследования британских ученых рекомендуют замачивать фасоль не менее чем на пять часов, сливать воду, а затем кипятить фасоль в пресной воде при температуре 100 °C (212 °F) не менее тридцати минут. [6] Скороварку при давлении 15 фунтов на квадратный дюйм можно использовать для приготовления фасоли за 45 минут без предварительного замачивания. [7] Недостаточная варка, например, в мультиварке при температуре 75 °C/167 °F, может не полностью уничтожить токсины. [8]
Фасоль также содержит ингибитор альфа-амилазы , но в недостаточном количестве, чтобы повлиять на переваривание крахмала после употребления фасоли. [9]
Отравление может быть вызвано всего лишь четырьмя сырыми бобами. Симптомы обычно начинаются с сильной тошноты и рвоты в течение одного-трех часов после приема пищи, за которыми следует диарея. У некоторых людей были зарегистрированы боли в животе. Выздоровление обычно происходит спонтанно и быстро, в течение трех-четырех часов после появления симптомов, хотя в некоторых случаях требовалась госпитализация. [10]
В медицине эти белки полезны и используются в качестве митогена для запуска деления клеток Т-лимфоцитов и активации латентного ВИЧ -1 из периферических лимфоцитов человека . В нейронауке антероградное отслеживание представляет собой метод исследования, который использует белковый продукт фитогемагглютинин PHA-L в качестве молекулярного трассера, который может быть захвачен клеткой и транспортирован через синапс в следующую клетку, тем самым отслеживая путь аксональных проекций и относительных связей, по которым нервные импульсы проходят, начиная с источника, расположенного в перикарионе ( теле клетки или соме), и через пресинаптическую часть, расположенную на эфферентном аксоне нейрона , вплоть до точки окончания в эфферентном синапсе, который затем обеспечивает вход для другого нейрона. [11]
Лимфоциты, культивированные с фитогемагглютинином, могут быть использованы для анализа кариотипа . Стимуляция лимфоцитов периферической крови фитогемагглютинином представляет собой классическую модель перехода клеток из покоящейся фазы G 0 клеточного цикла в G1-, и последующего прохождения через S-, G2- и M-фазы цикла. [12]
До 1960 года было известно, что грубые экстракты PHA покрывают поверхность эритроцитов, делают их тяжелее и тем самым улучшают отделение лейкоцитарной пленки. Питер Ноуэлл, иммунолог и патолог из Университета Пенсильвании в Филадельфии, использовал PHA для этой цели в 1960 году, когда он обнаружил, что он также обладает способностью стимулировать митотическое деление лимфоцитов из нормальной периферической крови. До его открытия эти клетки считались конечными продуктами дифференциации. Эта работа имела огромное значение для конституционного изучения хромосомных нарушений. Книга TC Hsu 1979 года «Human and Mammalian Cytogenetics an Historical Perspective» (ISBN 978-1-4612-6159-9) является прекрасным источником информации по этой истории. [ необходима цитата ]
Сырая фасоль содержит от 20 000 до 70 000 гау, а полностью приготовленная фасоль содержит от 200 до 400 гау
Исследования, проведенные британскими учеными, показывают, что фасоль следует замачивать в воде не менее 5 часов, воду сливать, а фасоль кипятить в пресной воде не менее 30 минут.