Natural Factors That Affect the Level of Beta-Lactamase Activity of Human Serum
Authors: Жильцов И.В. 
Published: April 2022

Введение. Как было установлено нами ранее, человеческий сывороточный альбумин обладает собственной бета-лактамазной активностью и способен гидролизовать бета-лактамную связь в молекулах многих антибиотиков из одноименной группы. Цель. Установить, насколько естественные факторы, такие как рН крови, температура, время суток и др., влияют на уровень бета-лактамазной активности сыворотки крови человека. Материалы и методы. Для количественного определения бета-лактамазной активности сыворотки крови использовали спектрофотометрический метод, основанный на регистрации распада бета-лактамной связи нитроцефина (в том числе при изменении рН раствора хромогена, внесении в реакционную среду раствора ЭДТА, изменении температуры инкубируемой среды). Использованы сыворотки крови практически здоровых людей (доноров), а также пациентов реанимационного отделения Витебской областной инфекционной больницы. Результаты и обсуждение. Установлено, что бета-лактамазная активность сыворотки крови характеризуется оптимумом рН в районе 9,0, а при изменении рН с 7,0 до 8,0 меняется с минимальных до субмаксимальных значений. При повышении температуры инкубации с 36 С до 42 С бета-лактамазная активность сыворотки крови возрастает на 45. Присутствие двухвалентных катионов металлов практически не оказывает влияния на уровень бета-лактамазной активности сыворотки крови. Уровень бета-лактамазной активности сыворотки крови постепенно снижается с возрастом. По крайней мере у некоторых пациентов возможны значительные (до 20) суточные колебания бета-лактамазной активности сыворотки крови. Выводы. Бета-лактамазная активность сыворотки крови является сложным интегральным параметром, зависящим от многих эндогенных факторов, что затрудняет клиническую интерпретацию получаемых результатов.

Introduction. As we previously discovered, human serum albumin has its own beta-lactamase activity and can hydrolyze the beta-lactam bond in the molecules of many antibiotics from this group. Purpose. To determine how natural factors, such as blood pH, temperature, time of the day, etc., affect the level of beta-lactamase activity of human blood serum. Materials and methods. To quantitatively determine the serum beta-lactamase activity, a spectrophotometric method was used on the base of detection of hydrolysis of the nitrocephin beta-lactam bond (the pH of the chromogen solution was variated, the EDTA solution was added to the reaction medium, and the incubation temperature was changed if necessary). For our experiments, we used the blood serum of healthy donors, as well as patients of the intensive care unit of the Vitebsk regional infectious diseases hospital. Results and discussion. It was found that the serum beta-lactamase activity is characterized by pH optimum near 9.0 when the pH changes from 7.0 to 8.0, the beta-lactamase activity level changes from minimum to submaximal values. If the temperature of incubation increases from 36 C to 42 C, the beta-lactamase activity of blood serum increases by 45. The presence of bivalent metal cations produces practically no effect on the level of beta-lactamase activity of blood serum. The level of beta-lactamase activity of blood serum gradually decreases with aging. In at least some patients, significant (up to 20) diurnal fluctuations of the serum beta-lactamase activity are possible. Conclusions. Serum beta-lactamase activity is a complex integral parameter, which depends on many endogenous factors that complicate the clinical interpretation of its levels.