CC BY
348
Для корреспонденции
Дыдыкин Андрей Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, руководитель отдела научно-прикладных и технологических разработок ФГБНУ«Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» Адрес: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, д. 26 Телефон: (495) 676-75-41 E-mail: [email protected]
А.Б. Лисицын, А.Н. Богатырев, А.С. Дыдыкин, О.К. Деревицкая, Н.Е. Солдатова, Л.В. Федулова
Изучение влияния мясных полуфабрикатов, изготовленных с добавлением воды с пониженным содержанием дейтерия, на показатели лабораторных животных с моделью аллоксанового диабета
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова», Москва V.M. Gorbatov ALL-Russian Meat Research Institute, Moscow
В статье представлены результаты изучения влияния воды с пониженным содержанием дейтерия и мясных полуфабрикатов, изготовленных с ее добавлением, на показатели лабораторных животных с моделью аллоксанового диабета (динамика массы тела, проявление глюкозурии и кетонурии и клинико-биохимические показатели крови). Эксперимент проводился в течение 42 сут на 36 крысах-самцах стока Вистар с исходной массой тела 220+20 г, распределенных на 4 группы - 2 опытные, контрольную (n=10) и интактную (n=6), и состоял из трех этапов: адаптационного, этапа моделирования аллоксанового диабета (однократное внутрибрюшинное введение аллоксана 1-водного в дозе 12 мг на 100 г массы тела) и диетотерапевтического. Животные опытных групп потребляли воду с пониженным содержанием дейтерия на фоне стандартного рациона вивария или мясные рубленые полуфабрикаты, изготовленные с ее добавлением и доведенные до кулинарной готовности. Контрольная группа потребляла водопроводную воду на фоне стандартного рациона вивария. У животных 1-й группы, потреблявших мясной продукт, глюкозурия сохранялась до 28-х суток (11-е сутки после введения аллоксана), кетонурия -до 34-х (17-е сутки после моделирования). У крыс 2-й группы, потреблявших воду с пониженным содержанием дейтерия, глюкоза в моче не детектировалась уже на 7-е сутки после введения аллоксана, кетоны - на 17-е сутки после моделирования заболевания соответственно. У животных контрольной группы глюкозурия и кетонурия сохранялись до конца эксперимента. Установлено положительное воздействие воды с пониженным содержанием дейтерия и мяс-
Для цитирования: Лисицын А.Б., Богатырев АН., Дыдыкин А.С., Деревицкая ОК., Солдатова НЕ., Федулова Л.В. Изучение влияния мясных полуфабрикатов, изготовленных с добавлением воды с пониженным содержанием дейтерия, на показатели лабораторных животных с моделью аллоксанового диабета. Вопр. питания. 2017. Т. 86. № 1. С. 64-71. Статья поступила в редакцию 17.06.2016. Принята в печать 28.12.2016.
For citation: Lisitsyn A.B., Bogatyrev A.N., Dydykin A.S., Derevitskaya O.K., Soldatova N.E., Fedulova L.V. Influence of meat semiprepared foods produced with an addition of water having a reduced deuterium content on the indicators of the laboratory animals with the model of alloxan diabetes. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2017; Vol. 86 (1): 64-71. (in Russian) Received 17.06.2016. Accepted for publication 28.12.2016.
Influence of meat semi-prepared foods produced with an addition of water having a reduced deuterium content on the indicators of the laboratory animals with the model of alloxan diabetes
A.B. Lisitsyn, A.N. Bogatyrev, A.S. Dydykin, O.K. Derevitskaya, N.E. Soldatova, L.V. Fedulova
ного продукта, изготовленного с ее применением, на организм лабораторных животных, проявляющееся в снижении содержания в моче животных опытных групп глюкозы относительно контрольной группы на 5-е сутки моделирования заболевания и нормализации на 17-е сутки моделирования, что экспериментально показывает возможность применения обедненной по дейтерию воды в составе мясного продукта, предназначенного для питания людей с нарушением углеводного обмена, для коррекции метаболических процессов. Ключевые слова: вода с пониженным содержанием дейтерия, крысы, аллоксановый диабет, мясные полуфабрикаты, глюкозурия, кетонурия
The paper presents the results of the study on the influence of water with a reduced deuterium content and the meat semi-prepared foods produced with its addition on the indicators of the laboratory animals with the model of alloxan diabetes. The effect of low concentrations of deuterium on the body weight dynamics was shown as well as the manifestation of glucosuria and ketonuria, and clinico-biological indicators of the animal's blood. The experiment was carried out during 42 days on male rats of Wistar stock, which were divided into 4 groups - 2 experimental, control (n=10) and intact (n=6), and consisted of three stages: adaptational, the stage of modeling of alloxan diabetes (a single intraperitoneal injection of alloxan monohydrate - 12 mg/100 g body weight) and dietic therapeutic. The animals of the experimental groups consumed water with a reduced deuterium content and standard vivarium diet or the meat minced semi-prepared products produced with its addition and cooked to culinary readiness. The control group consumed tap water and standard vivarium diet. In animals of the 1st group, which consumed the meat product, glucosuria persisted up to the 28th day (the 11th day after administration of alloxan), ketonuria up to the 34th day (the 17th day after modeling). In rats of the 2nd group, which consumed water with the decreased deuterium content, glucose in urea was not detected already on the 7th day after administration of alloxan, ketones on the 17th day after modeling of the disease, respectively. In animals of the control group, glucosuria and ketonuria persisted up to the end of the experiment. As a result of the investigations, the positive effect of water with a reduced deuterium content and the meat food produced with its use was established. It was manifested in a decrease of glucose level in the urea of the animals from the experimental groups compared to the control group on the 5th day of disease modeling and normalization on the 17th day of modeling. This experimentally demonstrated the possibility to use deuterium-depleted water in a meat product composition intended for nutrition of people with an impairment of carbohydrate metabolism for correction of metabolic processes.
Keywords: deuterium-depleted water, laboratory animals, alloxan diabetes, semi-prepared meat products, glucosuria, ketonuria
^Унаиболее значимых медико-социальных проблем мирового здравоохранения, ежегодно число заболевших увеличивается на 5-7%, удваиваясь за 15-17 лет. Главным принципом диетического питания при этой патологии является направленность на нормализацию метаболических нарушений. Основными показателями, свидетельствующими о состоянии компенсации при сахарном диабете, являются нормальные величины глюкозы крови натощак и в течение суток, а также отсутствие глюкозы в моче [1, 2]. Помимо гипергликемии заболевание проявляется глюкозурией и полиурией на фоне полидипсии, нарушениями жирового, белкового и минерального обмена и развитием осложнений. При диабете происходит усиленный кетогенез и наблюдается положительная реакция на кетоновые тела, при этом существует корреляция между высокими уровнями глюкозы в крови и кетонами. Чем выше уровень глюкозы, тем вероятнее наличие кетонов.
С
ахарный диабет продолжает оставаться одной из
Известны данные о влиянии воды с модифицированным изотопным составом со сниженным содержанием дейтерия (легкая вода) на нормализацию процессов обмена, в том числе у людей, страдающих сахарным диабетом [3]. Положительный эффект от применения легкой воды заключается в нормализации углеводного и липидного обмена, проницаемости клеточных и лизо-сомальных мембран за счет улучшения работы различных ферментных систем, в том числе отвечающих за транспорт ионов, глюкозы и инсулина в клетку. Легкая вода позволяет улучшить работу клеточных рецепторов и транспорт глюкозы в клетку за счет разблокирования части рецепторов и увеличения проницаемости клеточных мембран для глюкозы. Это приводит к улучшению работы энергетических цепей в клетке, в том числе к увеличению уровня аденозинтрифосфата в митохондриях, следствием чего является снижение уровня глюкозы в крови, уменьшение глюкозурии, улучшение обменных процессов.
Облегченная по дейтерию вода в условиях формирования в организме окислительного стресса способна приводить к уменьшению интоксикации и повышению антиоксидантного потенциала органов и тканей [4-6]. Введение в пищевой рацион легкой воды может ускорять реакции изотопного обмена, стимулируя органы функциональной системы детоксикации (печень, почки) за счет влияния на термодинамические и термокинетические показатели макромолекул (прежде всего белков, нуклеиновых кислот), изменяя скорость биохимических процессов в клетке [7, 8].
Мясные продукты, характеризующиеся высоким содержанием животного белка с полным спектром незаменимых и заменимых аминокислот, жирорастворимых витаминов и 1_-карнитина и отсутствием углеводов, должны присутствовать в рационе людей с нарушениями углеводного обмена. В то же время они имеют достаточно высокое содержание жира с преобладанием насыщенных жирных кислот и холестерина, а также калорийность, что может приводить к увеличению содержания липидов в крови и прогрессированию заболевания [9].
Цель работы - изучение влияния воды с пониженным содержанием дейтерия и мясных полуфабрикатов, изготовленных с ее добавлением и предназначенных для оптимизации питания лиц с нарушением углеводного обмена, на показатели лабораторных животных с моделью аллоксанового диабета.
Материал и методы
Для проведения эксперимента в условиях экспериментального стенда ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» был выработан образец готовых мясных рубленых полуфабрикатов из модельного фарша с добавлением воды с пониженным содержанием дейтерия (исходная концентрация дейтерия - 40 мг/л), которую получали на установке, разработанной в Кубанском государственном университете [10].
Таблица 1. Пищевая ценность мясных полуфабрикатов
Модельный фарш состоял из говядины (70%), рисовой муки (6%), изолята соевого белка (2,5%) и воды (21,5%). Изготовленные полуфабрикаты были доведены до кулинарной готовности запеканием в пароконвектомате (UNOX XVC 205E, Италия) при 180 °С в течение 15 мин. Готовность фиксировали при помощи температурного датчика, помещенного в центр продукта.
Данные о пищевой и биологической ценности полуфабрикатов приведены в табл. 1.
Для исследования биокорригирующих свойств воды с пониженным содержанием дейтерия и мясных полуфабрикатов, изготовленных с ее использованием, эксперимент проводили на крысах-самцах стока Вистар (n=36) с исходной массой тела 220±20 г, из которых было сформировано 4 группы:
1-я группа состояла из животных, в изокалорий-ный рацион которых вводили мясные рубленые полуфабрикаты, приготовленные с использованием воды с пониженным содержанием дейтерия взамен части рациона в количестве 50% по содержанию белка (n=10).
2-я группа - животные, потреблявшие на протяжении всего эксперимента стандартный рацион вивария, в качестве питьевого компонента - воду с пониженным содержанием дейтерия (n=10);
3-я группа - животные, содержащиеся на стандартном рационе вивария, на протяжении всего эксперимента потреблявшие в качестве питьевого компонента очищенную водопроводную воду (n=10);
4-я группа - животные, содержащиеся на стандартном рационе вивария, на протяжении всего эксперимента потреблявшие очищенную водопроводную воду (интакт-ная) (n=6).
Эксперимент был разделен на 3 этапа, на протяжении всего эксперимента животные потребляли исследуемые образцы в соответствии с вышепредставленной схемой.
I этап протяженностью 16 сут заключался в адаптации к рационам опытных животных 1-й и 2-й групп.
На II этапе длительностью 7 сут животным 1-й, 2-й и 3-й групп проводили моделирование аллоксанового диабета путем однократного внутрибрюшинного введения аллоксана 1-водного («Диаэм», РФ) в дозе 12 мг на 100 г массы тела [11-15].
III этап (длительностью 20 сут) заключался в изучении диетотерапевтического действия исследуемых образцов - воды с пониженным содержанием дейтерия и изготовленных на их основе полуфабрикатов.
Все животные в группах содержались в сходных условиях при температуре 23±3 °С, влажности 45±5%, освещение - режим день/ночь: с 7.00 до 19.00. Рацион животных всех групп был сбалансирован по белку. В качестве стандартного рациона использовали концентрированный комбикорм по ГОСТ Р 50258 (ООО «Лабо-раторкорм», РФ), содержание белка - 19%, жира - 5%, клетчатки - 4% (295 ккал/ 100 г).
На протяжении всего эксперимента вели наблюдение за состоянием животных (поедаемостью корма
Показатель Содержание 100 г продукта
Белок, г 15,3
Аминокислоты, г в 100 г белка
Изолейцин 4,29
Лейцин 8,05
Лизин 8,08
Метионин + цистин 3,63
Фенилаланин + тирозин 7,92
Триптофан 1,15
Валин 5,74
Жир, г 8,4
Углеводы, г 4,5
Энергетическая ценность, ккал 194,8
и потреблением воды, поведением, состоянием шерстного покрова и слизистых оболочек, физической активностью), уделяя особое внимание животным на II этапе эксперимента. Каждые 3-и сутки животных взвешивали с помощью электронных технических весов Ohaus («AdventurerPro», США) с точностью ±0,1 г, по результатам взвешиваний рассчитывали рацион.
На протяжении эксперимента проводили исследования мочи на автоматическом анализаторе CL-50 («HTI», США), используя тест-полоски UrineRS H10 («HTI», США).
Продолжительность всего эксперимента составила 42 сут.
Животных выводили из эксперимента с помощью камеры для эвтаназии углекислым газом («VetTech», Великобритания). После чего у животных из правого желудочка сердца отбирали кровь на общее клиническое и биохимическое исследования. Проводили патологоанатомическое вскрытие животных, макроскопически оценивали состояние внутренних органов, определяли абсолютную массу печени, почек, селезенки, сердца путем взвешивания на электронных весах («AcculabVicon», США) с точностью ±0,001 г, после чего рассчитывали относительную массу внутренних органов (в процентах от общей массы тела животного).
Общее клиническое исследование проб цельной крови проводили на полностью автоматическом гематологическом анализаторе Abacus junior vet 2.7 («Diatron Messtechnik GmbH», Австрия), используя наборы реактивов компании «Diatron». В крови животных определяли 18 показателей. Биохимические показатели сыворотки крови определяли на автоматическом биохимическом анализаторе BioChem FS 360 («HTI», США), используя наборы реактивов («HighTechnology», США).
Для расчетов использовали программу Statistica 10. Результаты представлены в виде: взвешенное среднее
значение ± стандартное отклонение. Статистическую достоверность рассчитывали с применением однопа-раметрического АЫОУА-теста с применением критерия Дункана, в качестве значимого уровня выбрана вероятность 0,05.
Результаты и обсуждение
В течение всего эксперимента сохранность животных была 100%. Поедаемость исследуемых мясных рубленых полуфабрикатов была полная. Наблюдения за животными не выявили никаких отклонений от нормы в физиологическом состоянии на I этапе эксперимента - состояние животных находилось в пределах физиологической нормы. Крысы были подвижны и активны; мышцы в тонусе; тактильная реакция сохранена; шерсть плотно прилегает к телу, невзъе-рошенная, гладкая, чистая, блестящая, кожный покров эластичный, без нарушения целостности; видимые слизистые оболочки бледно-розового цвета, истече-н ий и други х признаков восп алительн ых реакций н ет. Глаза ярко-красного цвета. Акты мочеиспускания и дефекации находились в пределах физиологической нормы.
При моделировании сахарного диабета, начиная со 2-х суток после введения аллоксана, было отмечено снижение двигательной активности, первичная полидипсия и полифагия.
Известно, что после введения аллоксана содержание глюкозы в крови повышается, через 24-36 ч после начала эксперимента у подопытных крыс развиваются все симптомы заболевания: глюкозурия, гипергликемия, полидипсия, полифагия и полиурия, через 30-45 дней повышается гематокрит, время свертывания крови и лимфы у крыс сокращается, а их вязкость повышается. В это же время у крыс появляется глюкозурия,
--♦--1-я группа • 2-я группа А 3-я группа х 4-я группа Рис. 1. Динамика изменения массы тела животных в течение эксперимента
приводящая к усиленному мочеотделению и как следствие к уменьшению плазменной части крови и сгущению крови. У крыс c аллоксановым диабетом содержание общего белка в лимфе и плазме крови снижается, повышается активность ферментов аспартатаминотрансфе-разы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ). Данные показатели свидетельствуют об активации цитолити-ческих процессов в печени и поджелудочной железе животных [16-17].
Наблюдение за динамикой изменения массы тела лабораторных животных в ходе эксперимента (рис. 1) показало, что на I этапе животные всех групп, в том числе крысы опытных 1-й и 2-й групп, увеличивали вес в среднем от 2 до 7 г/сут начиная с 1-х суток. На этапе моделирования аллоксанового диабета у животных 1-3-й групп отмечена выраженная потеря массы тела, наиболее интенсивно она снижалась у крыс 2-й группы, потреблявших воду с пониженным содержанием дейтерия. При наблюдении за животными на III этапе эксперимента была выявлена стабилизация массы тела у животных 1-й и 2-й групп, при этом у крыс 2-й группы, которым спаивали воду с пониженным содержанием дейтерия, отмечалось менее выраженное увеличение массы тела.
Прибавка массы тела животных на I этапе (17 сут) составили: в 1-й группе крыс, потреблявших образцы мясных продуктов, - 61,2%, у животных 2-й группы, потреблявших воду с пониженным содержанием дейтерия, - 54,3%, у животных 3-й и 4-й групп - 61,3 и 59,9% соответственно. На II этапе (7 сут) прирост массы тела животных составил: в 1-й группе животных - 1,3%, у животных 2-й группы - -0,2%, у животных 3-й группы - 0,1%, у интактных животных 4-й группы - 9,4%. Прибавка массы тела животных на III этапе (20 сут) составила у животных 1-й и 2-й групп - 17,6 и 16,2%, 3-й группы - 16,0%, у интактных животных 4-й группы - 20,7%.
Снижение массы тела животных объясняется развитием диабетического состояния - нарушением водно-минерального обмена и преобладанием катаболичес-ких реакций над анаболическими. Более выраженное снижение массы тела у животных, потреблявших воду с пониженным содержанием дейтерия, связано со свойствами воды - способностью изменять скорость биокаталитических процессов в клетках органов и оказывать некоторое стрессовое воздействие на организм [4].
Сравнительный анализ содержания кетонов и глюкозы в моче показал, что в процессе развития патологического состояния изменяются концентрации оцениваемых показателей (рис. 2). При этом у животных
1-3-й групп глюкозурия и кетонурия отмечалась уже на 2-е сутки после введения аллоксана (18-е сутки эксперимента) - содержание глюкозы в моче достигало 28 ммоль/л, кетонов - до 1,5 ммоль/л соответственно. Стоит отметить, что у животных 3-й группы глюкозу-рия и кетонурия сохранялась на протяжении всего этапа моделирования, содержание глюкозы у крыс данной группы достигло максимальных значений на 21-е сутки эксперимента (5-е сутки моделирования соответственно).
У животных 1-й группы, потреблявших мясной продукт, глюкозурия сохранялась до 28-х суток (11-е сутки после введения аллоксана), кетонурия - до 34-х (17-е сутки после моделирования). У крыс 2-й группы, потреблявших воду с пониженным содержанием дейтерия, на 2-е сутки после введения аллоксана содержание глюкозы в моче составило 2,5 ммоль/л, на 5-е сутки достигало 28 ммоль/л. При этом глюкоза в моче животных
2-й группы не детектировалась уже на 7-е сутки после введения аллоксана, кетоны - на 17-е сутки после моделирования заболевания соответственно.
Гематологические исследования в конце эксперимента показали, что у животных 3-й группы по отношению
я
с
706050403020100
-10-
18-е 21-е 24-
28-е 34-е 36-е 42-
Сутки эксперимента □ 1-я группа
1,75-
^ 1,5-
0
, мм1,25
ТО
2 1 -
Сй
Сй
§ 0,75т е к
ия 0,5 ^
= 0,25-е
■=г
1 0-0,25
10
й
й
И
18-е 21-е 24-
28-е 34-е 36-е 42-
□ 2-я группа □ 3-я группа
Сутки эксперимента I 4-я группа
Рис. 2. Динамика содержания глюкозы и кетонов в моче животных
П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 3: * - статистически значимое отличие от показателей интактной группы (р<0,05).
Таблица 2. Морфологические показатели крови животных
Показатель Норма [18] 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа (интакт)
Лейкоциты, х10э/л 6,6-12,6 14,04±0,72* 15,04±0,63* 15,12±0,66* 8,70±0,99
Лимфоциты, х109/л 4,78-9,12 11,02±0,45 12,44±1,99 12,54±1,56* 6,40±0,78
Содержание смеси моноцитов, эозинофилов, базофилов и незрелых клеток, х109/л 0,02-0,15 0,84±0,01* 0,40±0,08 0,65±0,08* 0,11±0,01
Гранулоциты, х109/л 1,77-3,38 2,17±0,16 2,20±0,46 1,71 ±0,22 2,27±0,52
Лимфоциты, % 57,5-83,6 78,75±6,66 82,58±6,61 83,28±3,64* 71,42±5,62
Моноциты, % 0,6-2,9 4,66±0,71* 2,81 ±0,54 3,69±0,93 1,14±0,31
Относительное содержание гранулоцитов, % 20-28 16,55±2,49 14,61 ±1,89 13,04±3,40* 22,74±4,11
Эритроциты, х1012/л 6,76-9,75 8,48±0,77 8,52±0,47 8,43±0,51 8,16±0,74
Гемоглобин, г/л 115-161 152,00±9,56 148,8±6,4 149,25±6,54 143,9±5,02
Гематокрит, % 37,6-50,6 40,54±2,62 39,65±1,48 41,02±1,65* 36,55±0,91
Средний объем эритроцита, мкм3 - 48,06±3,57 46,67±2,09 47,63±2,50 46,5±5,54
Среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг - 18,01±1,18 17,48±0,72 17,72±0,82 17,76±1,83
Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах, г/л - 375,15±9,11 375,10±6,03 372,75±7,66 383,5±9,72
Ширина распределения эритроцитов, % - 17,77±2,01 18,24±1,83 18,06±1,48 21,33±1,31
Тромбоциты, х109/л 631-719 826,1 ±37,1 * 798,7±37,6 891,4±32,1 * 718,5±39,8
Тромбокрит, % - 0,57±0,03 0,55±0,03 0,61±0,03* 0,50±0,03
Средний объем тромбоцита, мкм3 - 6,35±0,19 6,35±0,30 6,46±0,20 6,38±0,16
Распределение тромбоцитов - 32,66±0,97 32,20±0,73 32,89±0,64 32,24±0,55
Таблица 3. Биохимические показатели крови животных
Показатель Норма 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа (интактная)
Общий белок, г/л 50,0-80,0 60,8±2,1 62,5±1,6 61,8±1,8 64,4±3,5
Альбумин, г/л 30,0-50,0 40,2±2,6 42,3±1,7 40,4±1,8 43±2,1
Глюкоза, ммоль/л 7,77-12,21 12,7±0,4 12,9±0,3 13,4±0,6* 7,9±0,5
Билирубин общий, мкмоль/л 0-8,5 2,0±0,2 2,3±0,3 2,2±0,3 2,3±0,1
Билирубин, мкмоль/л 0-8,5 1,3±0,1 1,5±0,3 1,4±0,1 1,5±0,2
Креатинин, мкмоль/л 9,0-70,0 82,1 ±5,6 84,0±5,2* 79,6±5,7 72,8±5,8
Мочевина, ммоль/л 4,28-8,57 9,8±1,3* 10,0±0,4* 8,5±0,8 7,7±0,4
АСТ, Ед/л 20,0-100,0 93,5±5,1 92,4±5,6* 89,1 ±8,6 82,0±1,6
АЛТ, Ед/л 10,0-80,0 49,5±6,6* 46,9±4,7 37,4±3,3 37,6±7,3
Щелочная фосфатаза, Ед/л 70,0-450,0 306,3±41,6 291,9±42,2 350,4±16,3* 201,4±21,2
Гамма-глутамилтрансфераза, Ед/л 0-4,0 4,0±0,6 4,0±0,1 4,2±1,0 3,8±0,5
Холестерин, ммоль/л 0,51-2,85 2,0±0,4 1,8±0,2 1,8±0,3 1,4±0,2
Триглицериды, ммоль/л 0,56-2,23 1,4±0,1 1,5±0,2 1,8±0,1* 1,4±0,1
к интактным животным (4-я группа) отмечалось увеличение содержания лейкоцитов за счет лимфоцитов (на 73,8 и 96,0%), смеси моноцитов, эозинофилов, базофилов и незрелых клеток. При этом у 62,5% животных выявлялся выраженный лейкоцитоз и лимфоци-тоз; увеличение однородности популяции эритроцитов (уменьшении ширины распределения эритроцитов) при относительной неизменности концентрации эритроцитов, гемоглобина, среднего объема эритроцита и среднего содержания гемоглобина в эритроците на фоне увеличения концентрации тромбоцитов и тромбокрита (до 24% соответственно). У животных 1-й и 2-й групп отмечалась схожая тенденция, однако менее выраженная:
концентрация гранулоцитов, лимфоцитов, тромбоцитов и тромбокрит находилось в пределах физиологических значений (см. табл. 2).
При анализе результатов биохимического исследования сыворотки крови в конце эксперимента (табл. 3) у животных 1-3-й групп выявлена гипергликемия, наиболее выраженная у крыс 3-й группы (у 37,5% животных концентрация глюкозы в сыворотке крови достигала 14,5 ммоль/л). Уровень глюкозы у животных 1-й и 2-й групп был выше показателей интактных животных на 38% и соответствовали верхней границе физиологической нормы. Полученные результаты коррелируют с данными литературы: при моделировании аллокса-
нового диабета максимальный уровень гипергликемии отмечается на 3-4-е сутки после введения аллоксана, совпадая по срокам с разрушением 70-80% р-клеток островков Лангерганса, а уже на 9-е сутки начала моделирования концентрация глюкозы в крови опытных животных снижается ввиду способности р-клеток поджелудочной железы крыс и мышей восстанавливать свою численность и структурно-функциональное состояние при аллоксановом диабете [19].
У животных 1-3-й групп отмечено повышение уровня мочевины, креатинина, активности щелочной фосфа-тазы, АЛТ и АСТ, что свидетельствует об усилении глюконеогенеза, характерного для развития диабетического состояния, и активации цитолитических процессов в печени и поджелудочной железе животных (см. табл. 3).
Таким образом, по результатам эксперимента можно отметить следующее. У животных опытных групп (модель аллоксанового диабета) отмечались признаки воспалительного процесса. Результаты клинического анализа крови в конце эксперимента отражали повышение содержания лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов. Для
остальных показателей выявлены колебания в пределах их биологической вариабельности. Введение в рацион животных с моделью диабета в качестве питьевого компонента воды с пониженным содержанием дейтерия как на I, так и на II этапе эксперимента не оказало существенного влияния на показатели крови.
Установлено положительное воздействие воды с пониженным содержанием дейтерия и мясного продукта, изготовленного с ее применением, на организм лабораторных животных. Протекторное воздействие воды с пониженным содержанием дейтерия, в том числе в составе мясного продукта, на организм лабораторных животных проявляется в снижении глюкозурии на 5-е сутки моделирования заболевания и нормализации содержания в моче глюкозы и кетонов на 17-е сутки после введения аллоксана, что, по-видимому, свидетельствует о возможности применения легкой воды для коррекции метаболических процессов людей с нарушением углеводного обмена.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 15-16-00008.
Сведения об авторах
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» (Москва): Лисицын Андрей Борисович - академик РАН, доктор технических наук, профессор, директор E-mail: [email protected]
Богатырев Андрей Николаевич - академик РАН, доктор технических наук, профессор, научный консультант E-mail: [email protected]
Дыдыкин Андрей Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, руководитель отдела научно-прикладных и технологических разработок E-mail: [email protected]
Деревицкая Ольга Константиновна - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, руководитель направления
E-mail: [email protected]
Солдатова Наталья Евгеньевна - старший научный сотрудник отдела научно-прикладных и технологических разработок
E-mail: [email protected]
Федулова Лилия Вячеславовна - кандидат технических наук, заведующая экспериментальной клиникой-лабораторией биологически активных веществ животного происхождения E-mail: fedulova@ vniimp.ru
Литература-
1. Мирошниченко Л.А., Золоедов В.И., Волынкина А.П., Кулакова С.И. 5. Влияние диетотерапии с использованием подсолнечного масла
и масла амаранта на показатели иммунной реактивности у больных сахарным диабетом типа 2 // Вопр. питания. 2009. Т. 78, № 4. С. 30-36. 6.
2. Балаболкин М. И. Патогенез и механизм развития ангиопатий при сахарном диабете // Кардиология. 2000. № 10. С. 74-87.
3. Тимаков А.А., Турова Е.А., Головач А.В., Акимов Б.К. Способ лечения больных сахарным диабетом. Пат. РФ № 2270017. Опубл. 20.02.2006. Заявка № 2004120854/14. 7.
4. Лисицын А.Б., Барышев М.Г., Басов А.А., Барышева Е.В., Быков И.М., Дыдыкин А.С. и др. Воздействие воды со сниженным содержанием дейтерия на организм лабораторных животных при различном функциональном состоянии неспецифических защитных систем // Биофизика. 2014. Т. 59, № 4. С. 757-765.
Джимак С.С., Басов А.А., Барышев М.Г. Распределение дейтерия в биологических жидкостях и внутренних органах: влияние воды с пониженным содержанием дейтерия на градиент D/H и процессы адаптации // Докл. АН. 2015. Т. 465, № 2. С. 245-248. Джимак С.С., Басов А.А., Федулова Л.В., Дыдыкин А.С., Быков И.М., Арцыбашева О.М. и др. Коррекция метаболических процессов у крыс при хроническом эндотоксикозе с помощью реакций изотопного (D/H) обмена // Известия РАН. Сер. биол. 2015. № 5. С. 518-527.
Басов А.А., Быков И.М., Барышев М.Г., Джимак С.С., Быков М.И. Концентрация дейтерия в пищевых продуктах и влияние воды с модифицированным изотопным составом на показатели сво-боднорадикального окисления и содержание тяжелых изотопов водорода у экспериментальных животных // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № 5. С. 43-50.
8. Джимак С.С., Барышев М.Г., Басов А.А., Тимаков А.А. Влияние 14. воды со сниженным содержанием дейтерия на изотопный состав лиофилизированных тканей и морфофункциональные показатели организма у крыс из разных поколений // Биофизи- 15. ка. 2014. Т. 59, вып. 4. С. 749-756.
9. Деревицкая О.К., Солдатова Н.Е. Проектирование состава мясных полуфабрикатов для функционального питания при 16. диабете // Мясная индустрия. 2015. № 2. С. 33-35 .
10. Фролов В.Ю., Барышев М.Г., Болотин С.Н., Джимак С.С. Способ получения биологически активной питьевой воды с понижен- 17. ным содержанием дейтерия. Пат. РФ № 2438765 с приоритетом
от 25.05.2010. Опубл. 10.01.2012. Заявка № 2010121324/05
11. Миронов А.Н., Бунатян Н.Д. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Ч. 1. М. : Гриф 18. и К, 2012. 944 с.
12. Корженевский Д.А., Селищева А.А., Савельев С.В. Определение содержания эндогенного аллоксана в крови человека// Биомед. 19. химия. 2009. Т. 55, вып. 3. С. 343-349.
13. Волчегорский И.А., Рассохина Л.М., Мирошниченко И.Ю. Анти-оксиданты при экспериментальном сахарном диабете // Пробл. эндокринол. 2008. Т. 54, № 5. С. 43-50.
Баранов В.Г, Соколоверова И.М., Гаспарян Э.Г. и др. Экспериментальный сахарный диабет. Роль в клинической диабетологии. Л. : Медицина, 1983. 240 с.
Гати Моханнад, Федорин Д.Н., Полякова-Семенова Н.Д. Физио-лого-биохимические аспекты адаптации крыс к условиям аллок-санового диабета // Фундам. исслед. 2013. № 11-3. С. 465-469. Черкасова О.П., Кузнецова Н.В., Пальчикова Н.А., Селятицкая В.Г. Активность адренокортикальной системы при экспериментальном диабете у крыс // Экспер. диабетол. 2011. № 2. С. 37-40. Демченко Г.А., Булекбаева Л.Э., Абдрешов С.Н., Балхыбекова А.О. Функциональное состояние лимфатической системы при экспериментальном диабете // Соврем. наукоемкие технологии. 2010. № 2. С. 82-84.
Evans G.O., George A. Animal Clinical Chemistry: A Practical Handbook for Toxicologists and Biomedical Researchers. 2nd ed. UK : CRC Press, 2009. 368 р.
Золотарева С.Н., Мубаракшина О.А. Окислительный стресс и антиоксидантный статус при экспериментальном аллокса-новом диабете // Материалы Международной научно-практической конференции «Свободные радикалы, антиоксиданты и здоровье животных». Воронеж, 2002. С. 47-52.
References
1. Miroshnichenko L.A., Zoloedov V.l., Volynkina A.P., Kulakova S.I. 10. Effect of dietic therapy using sunflower oil and amaranth oil on
the indices of immune reactivity in patients with diabetes mellitus type 2. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2009; Vol. 78 (4): 30-6. (in Russian)
2. Balabolkin M.I. Pathogenesis and mechanism of development 11. of angiopathies in diabetes mellitus. Kardiologiya [Cardiology]. 2000; Vol. 10: 74-87. (in Russian)
3. Timakov A.A., Turova E.A., Golovach A.V., Akimov B.K. The method 12. for treatment of patients with diabetes mellitus. Patent RF
No 2270017. Published on 20.02.2006. Application No 2004120854/14. (in Russian)
4. Lisitsyn A.B., Barishev M.G., Basov A.A., Barisheva E.V., Bikov I.M., 13. Didikin A.S., et al. Influence of deuterium-depleted water on the organism of laboratory animals in various functional conditions
of nonspecific protective systems. Biofizika [Biophysics]. 2014; Vol. 59 (4): 757-65. (in Russian) 14.
5. Dzhimak S.S., Basov A.A., Baryshev M.G. Content of deuterium in biological fluids and organs: influence of deuterium-depleted water on D/H gradient and the process of adaptation. In: Reports 15. of the Academy of Sciences. 2015; Vol. 465 (2): 245-8. (in Russian)
6. Dzhimak S.S., Basov A.A., Fedulova L.V., Didikin A.S., Bikov I.M., Art-sybasheva O.M., et al. Correction of metabolic processes in rats during chronic endotoxicosis using isotope (D/H) exchange reactions. 16. Biology Bulletin [Izvestiya Akademii Nauk, Seriya Biologicheskaya]. 2015; Vol. 5: 518-27. (in Russian)
7. Basov A.A., Bykov I.M., Baryshev M.G., Dzhimak S.S., Bykov M.I. Determination of deuterium concentration in foods and influence 17. of water with modified isotopic composition on oxidation parameters and heavy hydrogen isotopes content in experimental animals. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2014; Vol. 83 (5): 43-50.
(in Russian) 18.
8. Dzhimak S.S., Barishev M.G., Basov A.A., Timakov A.A. Influence of deuterium-depleted water on freeze dried tissue isotopic composition and morphofunctional body performance in rats of different 19. generations. Biofizika [Biophysics]. 2014; Vol. 59 ( 4): 749-56.
(in Russian)
9. Derevitskaya O.K., Soldatova N.E. Designing a composition of meat semi-prepared products for functional nutrition in diabetes. Myas-naya industriya [Meat Industry]. 2015; Vol. 2: 30-5. (in Russian)
Frolov V.Yu., Baryshev M.G., Bolotin S.N., Dzhimak S.S. The method of obtaining a biologically active drinking water with a reduced deuterium content. Patent RF No 2438765 with priority of 25.05.2010. Published on 10.01.2012. Application No 2010121324/05. (in Russian)
Mironov A.N., Bynatyan N.D. Guideline for the conduct of pre-clinical trials of medical preparations. Pt 1. Moscow: Grif i K., 2012: 944 p. (in Russian)
Korzhenevsky D.A., Selishcheva A.A., Saveliev S.V. Detection of endogenous alloxan content in human blood. Biomeditsinskaya khimiya [Biomedical Chemistry]. 2009; Vol. 55 (3): 343-9. (in Russian)
Volchegorsky I.A., Rassokhina L.M., Miroshnichenko I.Yu. Antioxi-dants in an experimental diabetes mellitus. Problemy endokrinologii [Problems of Endocrinology]. 2008; Vol. 54 (5): 43-50. (in Russian)
Baranov V.G., Sokoloverova I.M., Gasparyan E.G., et al. Experimental diabetes mellitus. Role in the clinical diabetology. Leningrad: Medit-sina, 1983: 240 p. (in Russian)
Gati Mohannad, Fedorin D.N., Polyakova-Semenova N.D. Physiological biochemical aspects of rat adaptation to conditions of alloxan diabetes. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental Researches]. 2013; Vol. 11-3: 465-9. (in Russian)
Cherkasova O.P., Kuznetsova N.V., Palchikova N.A., Selyatitskaya V.G. Activity of adrenocortical system in experimental diabetes in rats. Eksperimental'naya diabetologiya [Experimental diabetology]. 2011; Vol. 2: 37-40. (in Russian)
Demchenko G.A., Bulekbaeva L.E., Abdreshov S.N., Balkhybekova A.O. Functional condition of lymphatic system in experimental diabetes. Sovremennye naukoemkie tekhnologii [Modern High Technologies]. 2010; Vol. 2: 82-4. (in Russian)
Evans G.O., George A. Animal clinical chemistry: a practical handbook for toxicologists and biomedical researchers. 2nd ed. UK: CRC Press, 2009; 368 p.
Zolotareva S.N., Mubarakshina O.A., Oxidative stress and antioxida-tive status in experimental alloxan diabetes. In: Materialy Mezhduna-rodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Svobodnye radikaly, antioksidanty i zdorov'e zhivotnykh» [Proceedings of the International scientific-practical conference: «Free Radicals, Antioxidants and Animal Health»]. Voronezh, 2002: 47-52. (in Russian)
