سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: بررسی تاثیر عصاره های مختلف گیاهی بر روی فعالیت آنزیم کاتالاز کبد گوساله
نام ارائه دهنده/دهند گان: کوثر نورزاده و پرنیان طاهری
زمینه و نوع پروژه: گیاهان دارویی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبيرستان فرزانگان 4

 چکیده پروژه
هدف از انجام این پروژه، بررسی تاثیر برخی عصاره گیاهی بر روی کاهش یا افزایش فعالیت آنزیم کبدی کاتالاز است و این یعنی استفاده از روشی قابل دسترس برای جلوگیری از تعداد زیادی از بیماری های کبدی بود.

مقدمه
كبد به عنوان يك اندام پيچيده و بزرگ، در طراحي و مديريت متابوليسم کربوهيدرات ها، پروتئين ها و چربي ها نقش دارد. همچنين حفظ ثبات سطح گلوكز خون توسط برداشت و ذخيره سازي گلوكز به صورت گليكوژن (گليكوژنزيز) در مواقع شكستن گليكوژن، نياز به گلوكز (گليكوژنوليز) و تشكيل آن از منابع غيركربوهيدراتي (گلوكونئوژنز)، از وظايف كبد به شمار مي رود، و هرگونه نقص در اين مسيرها منجر به اختلال در متابوليسم كربوهيدرات ها مي شود. بنابراين هيپرگليسمي ايجاد شده در بيماري ديابت در دراز مدت باعث ايجاد عوارض و آسيب هاي جانبي در بافت هاي بدن به ويژه در کبد می شود.

اصلی ترین آنزیم های کبدی 4 نوع است. یکی از آن ها آمینوترانسفراز است که در سوخت ساز مواد غذایی در بدن نقش حیاتی دارد و به عبارتی غذایی که مصرف می شود را به انرژی تبدیل و به کلیه بافت ها و سلول های بدن از طریق خون ارسال می کند. معمولا این آنزیم در سلول های کبد یافت می شود. اما در صورتی که در خارج از کبد یعنی خون و سایر اندام ها یافت شود یکی از دلایل صدمه دیدن کبد است که پس از آزمایش خون درصد آن مشخص می گردد.


کاتالاز آنزيمي است که تجزيه پراکسيد هیدروژن را به آب و اکسیژن مولکولی کاتالیز می کند. اين آنزيم تقريباً در تمام موجودات زنده يافت می شود. کاتالاز تنظيم کننده اصلي متابوليسم پراکسيد هيدروژن است. ارگانيسم هاي هوازي به طور قابل توجهي از بازده انرژي بالاي به دست آمده در طي تبديل کنترل شده اکسیژن به آب بهره می برند. در عین حال حد واسط های واکنشگر فعال محصولات فرعی سمی و ناخواسته ای هستند که در طی متابولیسم هوازی تولید می شوند. H2O2 یک مولکول کوچک به شدت فعالی است که به عنوان یک محصول جانبی در متابولیسم انرژی تولید می شود. غلظت های پایین این ماده در سلول های ماهیچه ای سیگنالینگ انسولین را تسهیل می کند، اما مقادیر زیاد از حد آن باعث ایجاد آسیب های به شدت مخرب در پروتئين ها، DNA و RNA می شود.

بسیاری از بیماری ها از جمله کبد چرب، باعث بالا رفتن میزان آنزیم های کبدی می شوند و همین، نیز باعث بسیاری از بیماری های کبدی مانند سرطان کبد می شود. هدف از انجام این پروژه، استفاده از ترکیبات مختلف گیاهی برای پایین آوردن آنزیم های کبدی است.

هدف
هدف از انجام این پروژه، بررسی تاثیر برخی عصاره گیاهی بر روی کاهش یا افزایش فعالیت آنزیم کبدی کاتالاز است و این یعنی استفاده از روشی قابل دسترس برای جلوگیری از تعداد زیادی از بیماری های کبدی.
 
روش
دانش آموزان در پژوهش حاضر برای تهیه عصاره های الکلی و آبی از گیاهان گزنه و گوجه در روش آبی از حمام آب استفاده شد و وزن مشخصی از گیاه در حمام آب قرار داده شد و در نهایت عصاره خشک گردید. در روش پرکولاسیون از الکل 70 درصد استفاده شد و گیاه مورد نطر در ترکیب با الکل در دکانتور در شرایط تاریکی و دمای محیط به مدت 72 ساعت جهت عصاره گیری قرار داده شد و در نهایت عصاره در حمام آب تغلیط و خشک گردید. همچنین دانش آموزان برای تعیین فعالیت آنزیم کاتالاز از کبد گوساله استفاده کردند. بدین ترتیب که مقدار یک گرم از کبد گوساله بر روی حمام یخ له شد تا فعالیت کاتالاز از بین نرود. سپس مقدار مشخصی از عصاره های مختلف گیاهی روی کبد له شده قرار داده شد و سپس به روش زیر فعالیت آنزیم کاتالاز بررسی شد:

برای نمونه گیری از آنزیم کاتالاز 1 میلی متر از عصارۀ آنزیمی با 3000 میکرومول بافر فسفات یک دهم مولار با ph=7 و 100 میکرومولار آب اکسیژنه O_2 H_2 خالص مخلوط می شوند و این محلول برای مدت یک دقیقه در دمای آزمایشگاه (دمای 25 درجۀ سانتی گراد) قرار می گیرد. سپس برای توقف فعالیت آنزیم کاتالاز، مقرار 10 میلی لیتر اسید سولفوریک 2 درصد به مخلوط اضافه می شود. سپس توسط پرمنگنات پتاسیم یا 〖KMnO〗_4 یک صدم مولار تا تشکیل رنگ صورتی کم رنگ (حداقل 30 ثانیه با رنگ ثابت) تیتر می شود و سپس فعالیت آنزیم کاتالاز بر حسب حجم مصرفی محلول پرمنگنات پتاسیم بر حسب درصد محاسبه می گردد.

 مهارت های کسب شده
1. آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش
9.آشنایی با بیماری های کبدی
10.  آشنایی با آنزیم ها
11.  آشنایی با تاثیر آنزیم ها بر کبد
 
در پژوهش حاضر دانش آموزان سعی در بررسی آنزیم کاتالاز بر روی کدام قسمت بدن را داشتند؟ کبد
1. قلب
2. کبد
3. کلیه
4. روده

مطالب مرتبط:
مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف
تاثیر عصاره گیاهان دارچین و میخک بر روی میکروب های دهان
تاثیر دی اکسید تیتانیوم بر بافت کبد، دستاورد تقدیری دوره دوم پژوهشسرای استاد طاهر در بخش سمینار

تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت