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Agenti chelanti e agenti riducenti

La figura illustra una reazione redox

Figura 1.Reazione redox Una reazione di ossidoriduzione si verifica allorché un agente riducente (A) e un agente ossidante (B) vengano fatti reagire tra loro. Nel processo, il composto A perde elettroni (ossidazione) a vantaggio del composto B (riduzione).

Gli agenti riducenti, noti anche come riducenti o specie riducenti, sono essenziali per lo studio delle proteine in ambito biochimico1 e vengono impiegati in diverse tecniche in proteomica, come la denaturazione o la solubilizzazione delle proteine. In particolare, essi si rivelano assai utili per stabilizzare i gruppi solfidrili liberi e per ridurre i legami disolfuro delle proteine e dei peptidi2 In una reazione redox, i riducenti cedono elettroni(Figura 1). Reagenti quali il ditiotreitolo (DDT), noto anche come reagente di Cleland, il ditioeritrolo (DTE), la tris(2-carbossietil)fosfina (TCEP), il β-mercaptoetanolo (BME), il ditionato di sodio e l’acido nitrilotriacetico (NTA) sono utilizzati diffusamente come agenti riducenti.

La figura mostra una molecola di EDTA nell’atto di chelare uno ione metallico nel flusso sanguigno.

Figura 2.Schema che raffigura una molecola di acido etilendiammonotetracetico (EDTA) nell’atto di chelare uno ione metallico per rimuovere le placche arteriose nel flusso sanguigno.

I chelanti, o agenti chelanti, rimuovono i metalli pesanti3 legandosi agli ioni metallici in virtù della loro struttura ad anello con cui possono formare due o più legami, dando luogo così a una struttura idrosolubile e stabile chimicamente. Gli agenti chelanti più comuni comprendono l’acido etilendiammonotetracetico (EDTA), l’acido etilenglicoletetracetico (EGTA) e l’etilendiammina Figura 2 La ricerca ha dimostrato come l’impiego di chelanti in combinazione con agenti riducenti favorisca la rimozione dei cationi di metalli pesanti e dei contaminanti anionici quale l’arsenico4.

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Bibliografia

1.
Getz EB, Xiao M, Chakrabarty T, Cooke R, Selvin PB. 1999. A Comparison between the Sulfhydryl Reductants Tris(2-carboxyethyl)phosphine and Dithiothreitol for Use in Protein Biochemistry. Analytical Biochemistry. 273(1):73-80. https://doi.org/10.1006/abio.1999.4203
2.
Wedemeyer WJ, Welker E, Narayan M, Scheraga HA. 2000. Disulfide Bonds and Protein Folding. Biochemistry. 39(15):4207-4216. https://doi.org/10.1021/bi992922o
3.
Amadi CN, Offor SJ, Frazzoli C, Orisakwe OE. 2019. Natural antidotes and management of metal toxicity. Environ Sci Pollut Res. 26(18):18032-18052. https://doi.org/10.1007/s11356-019-05104-2
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Kim EJ, Jeon E, Baek K. 2016. Role of reducing agent in extraction of arsenic and heavy metals from soils by use of EDTA. Chemosphere. 152274-283. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.03.005
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