Simone Kühn

Untersuchungen zum Mechanismus der UV-B-protektiven Wirkung von Huminsäuren in vitro

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) vorgelegt an der Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 07.12.2005

Abstract
Die UV-B-protektive Wirkung von natürlich vorkommenden Huminsäuren (HS), von synthetisch aus monomeren Ausgangsstoffen gewonnenen Huminsäuren und von p-Aminobenzoesäure (PABA) - einer bekannten UV-B-protektiven Substanz - wurde an der humanen promonozytären Zelllinie U937 untersucht.
Die natürlichen Huminsäuren stammten aus dem Küstenhochmoor Dierhagen an der Ostsee (Na-humat, NH4-humat), aus dem Altteicher Moor (HS Altteicher Moor I, II und III) und aus Braunkohle (HS Aldrich). Die synthetischen Huminsäuren wurden aus Kaffeesäure (Na-KOP, K-KOP, NH4-KOP), Hydrokaffeesäure (HYKOP) und DOPA (DOPA-OP) synthetisiert. Zur Untersuchung wurden spezielle Cytomorph®-b-Mikrotestplatten verwendet, die eine Differenzierung der UV-B-protektiven Wirkung zwischen einer physikalischen, einer chemischen oder einer pharmakologischen Schutzwirkung erlauben. Die Auswertung erfolgte mittels XTT-Tetrazoliumreduktionstest EZ4U. Bei direkter Einwirkung konnten die HS wie folgt klassifziert werden (beginnend mit der effektivsten HS): NH4-KOP < HS Altteicher Moor I < HS Altteicher Moor II < Na-KOP < DOPA-OP < HYKOP < K-KOP < PABA < Na-humat < HS Aldrich < HS Altteicher Moor III < NH4-humat.
Bei indirekter Wirkung zeigten die HS folgende UV-B-Protektivität (beginnend mit der effektivsten HS): NH4-humat < HS Aldrich < PABA < NH4-KOP < HS Altteicher Moor II < Na-humat < DOPA-OP < K-KOP, Na-KOP < HS Altteicher Moor I < HS Altteicher Moor III < HYKOP.

The UV-B protective effect of naturally occuring humic acids (HA), synthetically humic acids - synthesized from monomeric substances - and p-aminobenzoic acid (PABA) - a well-known photoprotective agent - were tested in human promonocytic U937 cells.
Naturally humic acids were isolated from a coastal rain peatland near Dierhagen-Neuhaus (Baltic Sea) as sodium humate and ammonium humate, from peatland Altteicher Moor (HA Altteicher Moor I, II and III) and from brown coal (HA Aldrich). Synthetic humic acids were synthesized from caffeic acid (sodium KOP, kalium KOP, ammonium KOP), hydrocaffeic acid (HYKOP) and DOPA (DOPA-OP). To discriminate between physical, chemical and pharmacological effects of the test substances, Cytomorph® microtest plates were used. UV-B protective effects were evaluated using the XTT reduction assay EZ4U. HA showed the following classification (beginning with the most effective HA) as direct effect: ammonium KOP < HA Altteicher Moor I < HA Altteicher Moor II < sodium KOP < DOPA-OP < HYKOP < kalium KOP < PABA < sodium humate < HA Aldrich < HA Altteicher Moor III < ammonium humate.
HA showed the following UV-B protectivity (indirect effect) (beginning with the most effective HA): sodium humate < HA Aldrich < PABA < ammonium KOP < HA Altteicher Moor II < sodium humate < DOPA-OP < kalium KOP, sodium KOP < HA Altteicher Moor I < HA Altteicher Moor III < HYKOP.

Keywords:
natürliche Huminsäuren, synthetische Huminsäuren, UV-B-protektiver Effekt, Cytomorph-b-Mikrotestplatten, Absorption, Zytotoxizität, U937-Zellen, XTT-Tetrazoliumreduktionstest

natural humic acids, synthical humic acids, uv-b protective effect, cytomorph-b-, microtests, absorption, cytotoxicity, U937 cells, XTT reduction assay

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungen, Abbildungsverzeichnis, Tabellenverzeichnis (I-XIV)
1. Einleitung (1-14)
2. Materialien und Methoden (15-35)
3. Ergebnisse (36-92)
4. Diskussion (93-122)
5. Zusammenfassung (123-127)
6. Literatur (a-u)