влияние ряда фитопрепаратов на процессы свободно

ВЛИЯНИЕ РЯДА ФИТОПРЕПАРАТОВ НА ПРОЦЕССЫ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОГО
ОКИСЛЕНИЯ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ФОНЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
Мустафина М. К., Фархутдинов Р. Р., Байматов В. Н.
Башкирский государственный медицинский университет,
Башкирский государственный аграрный университет, г. Уфа, Россия
Введение
Известно, что большое количество биохимических реакций в организме протекает при участии
свободных радикалов, обладающих исключительно высокой химической активностью [1, 5].
Примером положительной для организма роли свободно-радикального окисления (СРО) является
продукция кислородных радикалов фагоцитами (супероксидный анион радикал, синглетная форма
кислорода, перекись водорода и гипохлорит). Именно генерацией активных форм кислорода (АФК)
объясняются не только микробицидное и цитотоксическое, но также в немалой степени и
иммунорегуляторное действие активированных фагоцитов. АФК при взаимодействии с
ненасыщенными жирными кислотами инициируют процессы свободно-радикального перекисного
окисления липидов (ПОЛ).
Окисление липидных молекул, входящих в состав биологических мембран, приводит к их
изменению или повреждению, нарушению проницаемости для ионов [5, 7]. При многих заболеваниях,
физическом переутомлении, стрессе, при нарушении системы регуляции СРО в организме ПОЛ
становится повреждающим фактором.
Проблема патологии, связанная с усилением процессов СРО в организме, остается актуальной в
теоретической и практической медицине. В связи с этим исследуются новые антиоксиданты (АО).
Особый интерес представляют растительные АО, не подавляющие генерацию АФК фагоцитирующими
клетками крови. Влияние фитопрепаратов (ФП) на процессы СРО можно оценить методом
регистрации свечения, возникающего при взаимодействии радикалов – хемилюминесценции (ХЛ).
Цель работы – оценить влияние ряда лекарственных растений на процессы СРО in vivo в
условиях физического стресса с использованием метода регистрации хемилюминесценции
биологического материала экспериментальных животных.
Материалы и методы
В работе были использованы 5% настои листьев володушки золотистой, плодов расторопши пятнистой, а также
биодобавка из люцерны – эраконд. Водные извлечения готовили по стандартным прописям (3).
Исследования проводили на беспородных крысах массой тела 120–140 г. Животные были
поделены на 5 групп по 10 крыс в каждой. Первая группа – контрольная. Вторая группа получала
плавательную физическую нагрузку. Остальным животным вводили различные ВИЛР параллельно с
плавательной нагрузкой. Животные получали ФН по методике, предложенной М. Л. Рыловой (3), в
течение 17 дней, с постепенным увеличением времени плавания от 15 до 25 минут. Воздействие
плавания как стресса оценивали по увеличению массы надпочечников (в процентах от контроля).
Фитопрепараты вводились до физической нагрузки, в количестве 25 мг/кг в пересчете на сухое
вещество. Животные выводились из эксперимента, в соответствии с правилами эвтаназии.
Влияние препаратов на процессы перекисного окисления липидов в условиях физической нагрузки
и стресса у животных оценивали по изменению свечения гомогенатов печени и мозга, сыворотки, а
также спонтанной и индуцированной зимозаном люминолзависимой хемилюминесценции (ЛМ-ХЛ)
цельной крови. Для оценки спонтанной ЛМ-ХЛ крови использовали цельную гепаринизированную
кровь. Для этого 0,1 мл крови разводили в 2 мл физраствора с добавлением 0,1 мл 10-5 М раствора
люминола. Для стимулирования «кислородного взрыва» в фагоцитах 0,1 мл крови экспериментальных
животных инкубировали в течение 10 минут при 37°C с 0,01 мл зимозана.
Для оценки влияния ФП на процессы ПОЛ в печени и мозге экспериментальных животных
регистрировали ХЛ гомогенатов органов, стимулированную 50 мМ раствором сернокислого железа.
Навеску исследуемых тканей (1 г) гомогенизировали в 5 мл фосфатного буфера. Состав буфера:
20мМ КН2РО4, 105 мМ KCl (рН = 7,5).
Для получения сыворотки отбирали кровь, выдерживали 30 мин, центрифугировали при 1500
об./мин в течение 15 мин. 0,5 мл полученной сыворотки разводили в 20 мл фосфатного буфера.
Свечение индуцировали добавлением 1 мл 50 мМ раствора сернокислого железа.
Регистрацию свечения проводили на приборе «ХЛМ-003». Интенсивность свечения эталона СФХМ
(ГОСТ 9411-81) составляла 5,1·105 квантов/сек, которая была принята за одну относительную
единицу. В качестве интегрального показателя интенсивности ХЛ использовали светосумму свечения.
Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета программ «Statistica for
Windows (release 5.0)». За основу взят t-критерий Стьюдента. Достоверным считали различия при р <
0,01.
Результаты и их обсуждение
При любой физической нагрузке (ФН) потребление кислорода в мозге возрастает в несколько раз
и зависит от ее интенсивности и длительности. Соответственно, повышается уровень
свободнорадикальных процессов в нервной ткани. Интерес представляло изучение изменения
свободнорадикальных процессов в головном мозге при сочетании ФН и растительных препаратов.
Изучение ХЛ гомогенатов головного мозга животных группы, подвергавшейся физической
нагрузке, показало увеличение ХЛ (табл.1), что свидетельствовало об ускорении ПОЛ. Все изученные
препараты на фоне ФН проявили тенденцию к понижению показателей ХЛ гомогенатов мозга по
сравнению со второй группой. ВИ из володушки золотистой оказал более заметное воздействие.
По сравнению с контрольной группой хемилюминесценция гомогената печени животных,
получающих физическую нагрузку, достоверно возросла (табл. 1), что свидетельствовало об
ускорении ПОЛ. У животных, которые плавали, и одновременно получали фитопрепараты, уровень ХЛ
в печени снизился по сравнению с контролем. Наиболее сильные антиокислительные свойства при
этом проявили настой плодов расторопши и раствор эраконда.
Таблица 1
Влияние водных извлечений из растительного сырья на процессы свободно-радикального
окисления в крови, печени, мозге и сыворотке белых крыс in vivo
Примечание: * различия достоверны с контролем, при р<0,01.
Свечение сыворотки крови при физической нагрузке практически не изменилось. Вероятно, это
связано с увеличением содержания в крови при ФН мочевины и мочевой кислоты, обладающих
антиоксидантными свойствами и нивелирующих ускорение ПОЛ. На этом фоне действие
фитопрепаратов не проявлялось.
При сравнении люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови в контрольной группе
индуцированное свечение было в несколько раз выше спонтанного. У животных, испытывающих
стресс, индуцированная ЛМ-ХЛ была ниже, чем спонтанная, что свидетельствует об истощении
защитных сил организма и крайнем утомлении. Введение настоев плавающим крысам привело в
норму этот показатель как за счет снижения спонтанной ХЛ, так и повышения индуцированной.
Таким образом, применение водных извлечений лекарственных растений нормализует
подавляемую при физических нагрузках генерацию АФК клетками крови и таким образом
поддерживает одно из ключевых звеньев иммунитета. ФП предупреждают усиление ПОЛ в мозге и
печени экспериментальных животных, подвергшихся физической нагрузке. Относительно низкая
стоимость, доступность фитопрепаратов делает возможным их применение в качестве пищевых
добавок. Это делает перспективным поиск новых растительных антиоксидантов и адаптогенов, их
применение их в лечебной и профилактической практике и побуждает к дальнейшему поиску средств
коррекции СРО из растительного сырья.
Выводы
1. Физическая нагрузка усиливает процессы ПОЛ в мозге и печени экспериментальных животных.
Изученные фитопрепараты предупреждают окислительный стресс. Наиболее сильно ХЛ гомогената
мозга снижал настой володушки, а гомогената печени – настой плодов расторопши и раствор
эраконда.
2. Физическая нагрузка влияет на люминолзависимую хемилюминесценцию цельной крови. При
ФН индуцированная ЛМ-ХЛ снижается до уровня спонтанной. Фитопрепараты повышают
стимулированное свечение крови.
3. В качестве доступного, высокоинформативного и быстрого экспериментального метода для
изучения АО может быть применен метод регистрации хемилюминесценции биологического
материала.
Литература
1. Владимиров Ю. А., Азизова О. А., Деев А. И. Свободные радикалы в живых системах// Итоги науки и
техники, сер. Биофизика. 1991. Т. 29. С. 252–261.
2. Бурлакова Е. Б., Храпова Н. Г. Перекисное окисление липидов и природные антиоксиданты // Успехи
химии. 1985. Т. 54, № 9. С. 1540.
3. Рылова М. Л. Методы исследования хронического действия вредных факторов среды в эксперименте. Издво «Медицина», 1964. 167 с.
4. Георгиевский В. П., Комиссаренко В. Е., Киселев В. Е. Биологически активные вещества лекарственных
растений Южной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд.1990. 330 с.
5. Куликов В. Ю. Реакция перекисного окисления липидов в процессах адаптации и патологии // Бюл. СО АМН
СССР. 1985. № 5. С. 58.
6. А. А. Лебедев, Е. А. Батаков, В. А. Куркин, Е. А. Лебедева, Г. Г. Запесочная, Е. В. Авдеева, Г. В. Симонова,
А. В. Волоцуева. Антиоксидантные свойства комплексного гепатопротекторного лекарственного препарата
силибохол.// Растительные ресурсы. 2001. Вып. 2. С. 69–73.
7. Фархутдинов Р. Р., Лиховских В. А. Хемилюминесцентные методы исследования свободно-радикального
окисления в биологии и медицине. Учебно-методическое пособие, БГМИ, Уфа, 1995. 110 с.