Р е ц е н з и я на дисертациoнния труд на Захари Пенков Винаров

Изследванията на липолитично разграждане на триглицеридите (TG) под действието на ензимите (Е) от храносмилателния тракт са с повече от стогодишна история. Голям брой от публикациите са посветени на всички аспекти на липолитичното действие на панкреатичната липаза включително тези, които са обект на изследванията на г-н Винаров като ролята на вида и концентрацията на повърхностно-активните емулгатори, солюбилизационните функции на жлъчните соли, ролята на pH на средата, калциевите и бикарбонатни йони. Важно е да се отбележи, че разработения в дисертацията подход и получените с него резултати имат своята стойност и представляват оригинален принос в изследването на една интересна за практиката система – емулсия от слънчогледово масло при условия, близки до тези в храносмилателния тракт. Този подход позволява намиране например на влиянието на ПАВ , използвани за емулгатори, върху важната за практиката характеристика – степен на трансформация на триглицерида _TG без необходимостта да се направят сигурни количествени изводи относно отделните елементи от сложните взаимоотношения между различните компоненти в системата, например определяне на привидните кинетични константи на междинните превръщания на TG в DG, МG и FA, скорост на солюбилизация и пр. Достойнство на избрания подход е и възможността да се привлекат методи и идеи от физикохимията на повърхностите и дисперсните системи с цел доказване и потвърждение на съществуващите идеи и изследвания за ролята на емулгатори, жлъчни соли и др. върху ефикасността на ензимната липолиза. Ще изложа някои от най-съществените резултати в дисертацията заедно с бележките и коментарите си към тях.

В уводната Глава 1 са представени структурата на стомашно-чревния тракт и процесите на ензимно разграждане на мазнините в него. Дисертантът познава и борави творчески с литературния материал. Цитирани са 150 източника, които дават много добра представа за състоянието на областта. Формулирани са убедително конкретните изследователски задачи.

В Глава 2 са представени използваните материали и методи. Усвоени и успешно приложени са голям брой експериментални техники за охарактеризиране на дисперсните системи и количествено определяне на TG и липолитичните продукти в хода на липолизата. Запознаването със съдържанието на общата част ни убеждава, че г-н Винаров е един млад изследовател с отлична университетска подготовка в областта на биохимията, физиологията и физикохимията на повърхностите и дисперсните системи.

Глава 3 представя резултатите от изследване на влиянието на катионни, анионни и нейонни нискомолекулни ПАВ в отсъствие на жлъчни соли върху степента на липолиза на ТG - _ТG. Достойнство на разработената методика в сравнение с други подобни е относителната й простота, близостта й до състоянието ин-виво и специалното внимание към колоид-химичната организация на изследваната система, напр. концентрация и размер на дисперсните частици. Проведени са системни изследвания на влиянието на типа и концентрацията на ПАВ и реакционното време върху _ТG. Проведените допълнителни измервания позволяват да се разграничат двата възможни механизма на наблюдаваната в определени условия инхибиция на липолизата, представени схематично на Фиг. 3.8.

Измерването на кинетиката на намаляване на междуфазовото напрежение  с времето t говори в полза на механизма на конкурентна адсорбция между ПАВ и Е. По-ясен количествен отговор относно ролята на конкурентната адсорбция би могъл да се получи естествено само в една по-просто устроена система. Въпреки сложността на експерименталната дисперсна система, една оценка за съотношенията С_ПАВ/С_Е и С_Е/С_{eм.част.} би представлявала един допълнителен поглед за разбиране механизма на липолитичното действие. Например, какво е вероятностното Poisson^,oво разпределение на Е върху емулсионните частици за изследваните системи.

Представянето на С_ПАВ като С_ПАВ/СМС (Фиг. 3.11) показва, че инхибирането на липазата не съответства еднозначно на достигането на постоянна степен на запълване на повърхностния слой. Би представлявало интерес едно изследване в по-просто устроена напр. монослойна система на скоростта на липолиза в зависимост от степента на запълване на повърхностния слой. Тази зависимост има обикновено камбановидна форма с максимум при плътности, съответстващи на междинни повърхностни налягания, различни за различните системи Е/ПАВ.

В глава 4 са представени резултатите от изследванията, проведени в присъствие на жлъчни киселини в реакционната смес. Изследванията в зависимост от съотношението С_ПАВ/С_жл.к-ни потвърждават добре известния солюбилизиращ потенциал на жлъчните соли, илюстриран на Фиг. 4.7 и са в хармония с моделни монослойни изследвания [V. Alahverdjieva еt al - Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 42 (2005) 9], които в интерес на количественото описание на наблюдаваните ефекти триглицерида е триолеин (ТО), а коктейла от жлъчни соли е заменен с добре дефинирания солюбилизационен агент -циклодекстрин (-CD). Към резултатите от такова моделно изследване ще се върна в коментарите си по глава 5.

В Глава 5 е описан разработения относително прост ин-витро модел, позволяващ използването на бикарбонатен буфер за поддържане на подходящ pH профил на реакционната смес възможно близко до условията ин-виво. Анализът на количествата на FA в серума и преципитата позволява да се направят остроумни заключения за ролята на Ca⁺⁺ върху разпределението на продуктите на липолиза между маслените капки и мицелни агрегати с различни размери и различен солюбилизационен потенциал. Наблюдаваното образуване на големи агрегати, дължащо на хелатните връзки с Ca⁺⁺ е в хармония с известната роля на Ca⁺⁺ за кондензация на липидни организирани структури, клетъчната фузия и пр. И тук, за разбиране на кондензационния ефект на Ca⁺⁺ би било полезно да се обърнем към количествения анализ, възможен в по-просто устроени системи. Например, във връзка с резултатите, представени на Фигури 5.12 и 5.13, от монослойния модел е известно, че ефектът на Ca⁺⁺ върху кондензацията на монослой, формиран от липиди с ненаситени мастнокиселинни вериги (каквито преобладават в изследваното масло) е значително по-голям в сравнение с наситените такива.

За разбиране на механизмите на солюбилизация в изследваната от г-н Винаров система, би бил полезен и количествения анализ възможен в добре дефинирана монослойна система, описваща солюбилизацията от -CD на хидролизните продукти на МО [V. Alahverdjieva et al - Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 42 (2005) 9]. Този анализ, показващ голяма разлика в солюбилизацията на едноверижните МО и ОА от една страна и дву- и три-верижните DO и ТО от друга би бил полезен за разбиране на изследваното фазово разпределение. В частност монослойния модел показва, че скоростта на образуване на комплекса ОА/-CD зависи много силно от pH на средата. При изменение от pH=2 до pH=8 (преход от стомаха към дванадесетопръстника, моделиран в експерименталната система ин витро), скоростната константа нараства с няколко порядъка, а механизмът се изменя от такъв, определен от солюбилизационния акт до дифузно определен.

В заключение на краткия преглед на съдържанието на дисертацията, оценявам високо качеството на използваните подходи и получените нови и потвърдителни резултати с фундаментално и приложно значение. Описаната ин витро процедура е подходяща за изследване и на други явления, като например фазово разпределение и бионаличност на липофилни лекарствени вещества. Направените по-горе коментари трябва да се разбират по-скоро като препоръки за бъдещи изследвания, отколкото като критични бележки. Дисертационният труд е отлично оформен и аз няма да спазя традицията да се прилага в рецензията списък на дребни технически грешки.

В основата на дисертационния труд са 3 отпечатани публикации в централни списания с вече забелязани 8 цитата. Резултатите от дисертацията са докладвани на три международни и четири български конференции. Личните ми впечатления и контакти ми позволяват да твърдя, че г-н Винаров е един способен млад изследовател и, че дисертационния труд е в голяма степен негово дело.

Авторефератът е направен съгласно изискванията и правилно отразява основните резултати и приноси на дисертационния труд.

В заключение, представената ми за рецензия дисертация напълно отговаря на изискванията на Закона за развитие на академичния състав в Република България (ЗРАСРБ), Правилника за приложението му и Правилника за условията и реда за придобиване на научни степени и заемане на академични длъжности в СУ „Св. Климент Охридски” Въз основа на всичко изложено до тук препоръчвам на уважаемото жури да присъди единодушно на г-н Захари Пенков Винаров образователната и научна степен „доктор”.

10.04.2014г. проф. дхн Ив. Панайотов