Study of paramagnetic properties of total lipids of marine organisms

 Yu. A. Uss1, B.N. Krasheninnikov2, V.T. Minligareev3

 1Sevastopol Branch of Lomonosov Moscow State University, Russia, Sevastopol, Heroes of Sevastopol st., 7


2 Institute of Natural and Technical Systems, Russia, Sevastopol, Lenin st., 28


3 E. K. Fedorov Institute of Applied Geophysics, Russia, Moscow, Rostokinskaya st., 9


DOI: 10.33075/2220-5861-2018-4-138-142

UDK 577.352.3


     In this work, we present the results of further study of paramagnetic centers, previously identified by the EPR (electron paramagnetic resonance) method  in total lipid extracts from the tissues of Mytilus galloprovincialis L. (gonads) and Squalus achantias (liver).

     The aim of this work was to test the effect of new procedure of extraction of total lipids on the presence and parameters of the EPR spectrum.

     Tissues of marine hydrobionts under study were frozen in the freezer at -200С  for 2 hours before extraction. After thawing, the tissues were homogenized in a porcelain mortar to a creamy state and filled with a mixture of purified hexane and isopropanol (2: 1).Tissue / extraction ratio (g / ml) 1:10. This tissue-extractant ratio was optimal, and the extraction completeness was 97-98%. The extraction was carried out in 100 ml glass centrifuge tubes. Clarification of the extract and washing twice with distilled water in a ratio of 1: 2 (lipid extract: water) was carried out by centrifugation at 3000 rpm at the temperature of +4°C. The washed lipid extract in hexane was evaporated with a rotary evaporator in a vacuum at the temperature of +30°C and re-dissolved in hexane.

    When oxidizing lipid extracts of Mytilus galloprovincialis L. (gonads) and Squalus achantias with lead dioxide in toluene, identical well-resolved EPR spectra were recorded.

   The following conclusions have been made:

– the described method of extraction of total lipids can serve as a basis for developing an optimal scheme for isolation of the active substance with preservation of its antioxidant activity for studying the molecular structure and functional role in cellular structures;

– the probable model of the natural stable free radical redox-fragment is a heterocycle with two closely spaced nitrogen atoms (for example, as in pyrimidine), which are connected by resonance conductivity.

Keywords: one-electron transport, free radicals, lipid peroxidation, lipids of marine hydrobionts, EPR spectroscopy, stable free radical.

Full text in PDF (RUS)


  1. Свободные радикалы в биологии / под ред. У. Прайора. М.: Мир, 1979. Т.  1, 2. 318 с., 328 с.
  2. Охлобыстин О.Ю. Перенос электрона в органических реакциях. Ростов на/Д.: Изд-во Рост. ун-та, 1974. 118 с.
  3. Чупахин О.Н. Одноэлектронный перенос в органической химии // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7, № 10. С. 33–37.
  4. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6, № 12. С. 13–19.
  5. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука, 1972. 252 с.
  6. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И.Свободные радикалы в живых системах // Итоги науки и техники. Серия биофизика. М.: ВИНИТИ, 1992. Т.52. 250 с.
  7. Владимиров Ю.А.Нарушение барьерных свойств внутренней и наружной мембран митохондрий, некроз и апоптоз // Биологические мембраны. 2002. Т. 19, № 5. С. 355–377.
  8. Vladimirov Y.A., Proskurnina E.V. Free radicals and cell chemiluminescence // Biochemistry (Moscow). 2009. Vol. 74. No. 13. P. 1545–1566.
  9. Блюменфельд Л.А., Воеводский В.В., Семенов А.Г. Применение электронного парамагнитного резонанса в химии. Новосибирск: Изд-во Сиб. отд-ния АН СССР, 1962. 240 с.
  10. Блюменфельд Л.А., Тихонов А.Н. Электронный парамагнитный резонанс // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 9. С. 91–99.
  11. Современные методы биофизических исследований: практикум по биофизике: учеб. пособие для биол. спец. вузов / А.А. Булычев, В.Н. Верхотуров, Б.А. Гуляев [и др.] / под ред. А.Б. Рубина. М.: Высш. шк. 1988. 359 с.
  12. Стабильный радикал из липидных экстрактов морских организмов / М.В. Нехорошев, Ю.А. Усс, Е.С. Климов [и др.] // Докл. АН УССР. Сер. Б. Геол., хим. и биол. науки, 1989. № 10. С. 78–79.
  13. Folch J., Lees M., Sloane Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues // J. biol. Chem., 1957. Vol. 226. P. 497–509.
  14. Экстракция липидов для комплексной количественной оценки свободнорадикального окисления / В.П. Верболович, Ю.К. Подгорный, Л.Л. Теплова [и др.] // Лабораторное дело. 1989. № 12. С. 57–59.