Обоснование оптимального состава композиций из растительных экстрактов с использованием биологического теста на парамециях Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012

УДК 593.1:615.322

Т. А. ВОЛОДИНА

Омская государственная медицинская академия

ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА КОМПОЗИЦИЙ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ТЕСТА НА ПАРАМЕЦИЯХ

Приведены данные о воспроизведении потомства парамеций при выращивании их на средах с добавлением растительных экстрактов. При выращивании Paramecium caudatum на таких средах наблюдалось изменение характера движений инфузорий.

Ключевые слова: парамеции,

Фитопрепараты на сегодняшний день в рамках государственного реестра составляют более 40% всех действующих лекарственных средств в связи с их востребованностью, эффективностью и безопасностью. Особенно интересны композитные фитосоставы, которые, по мнению современных исследователей, значительно эффективнее, чем моносоставляющие. Выбор темы настоящего исследования обусловлен тем, что ассортимент лекарственных средств для ускорения регенерации кожных покровов при воспалительных и раневых поражениях весьма ограничен, тогда как отечественные растительные ресурсы богаты веществами с противовоспалительным и репаративным действием. К таким ресурсам относятся трава чабреца и зверобоя, плоды каштана, корни солодки и листья крапивы. Однако до настоящего времени в качестве лекарственных средств эти растения преимущественно используют в виде настоев и различных экстрактов. Вместе с тем для лечения поражений кожи наиболее предпочтительными являются такие наружные лекарственные формы, как гели или мази [1].

Цель исследования — обоснование состава композитного фитогеля с использованием РагатеИит caudatum.

На первом этапе исследования были сконструированы пять композиций из густых экстрактов чабреца, каштана, солодки, крапивы, масляного экстракта зверобоя и дигидрокверцетина. Композиции отличались долевыми соотношениями каждого из компонентов.

Выбор парамеций в качестве живой модели для исследования различных веществ обусловлен тем, что они сочетают в себе морфологические признаки клетки, но на внешнюю среду реагируют как самостоятельные организмы.

В фармакологии парамеции как биологическую модель используют для скрининга лекарственных средств антиоксидантного (регулирующего пере-кисное окисление липидов) и мембраностабилизирующего типов действия.

Инфузориям, в силу того что они являются саморегулирующими живыми структурами, свойственна высокая степень адаптивности. Иными словами, они способны вырабатывать защитные реакции, направленные на ослабление повреждающего воздействия

растительные экстракты.

различных раздражителей, причем устойчивость к раздражителям сохраняется некоторое время после их удаления. Это совйтсво парамеций используют для скринига природных соединений, обладающих адаптогенными свойствами [2].

В качестве контроля токсичности наиболее широко применяются реакции роста и размножения инфузорий в питательной среде с добавлением химических веществ, а также реакции хемотаксиса. Критерий токсичности — различие концентраций живых парамеций в опытной и контрольной пробах и концентрация веществ, вызывающих функциональные и морфологические изменения клеток.

Эффективность (антиоксидантное и мембраностабилизирующее действие) и безопасность (токсичность) экспериментальных фитокомпозиций изучали на биологической модели — культуре инфузорий Parametium caudatum в остром и хроническом опыте. Parametium caudatum легко культивировать, поэтому при исследовании ее роста и размножения возможно быстро получить большой объем цифровой информации [3]. Для культивирования парамеций использовали среду Лозина-Лозинского при рН водной среды от 6,2 до 7,8 и температурном оптимуме от 20 до 26°С. Пищей для парамеций служили живые дрожжи Rhadotorula gracilis с добавлением пшеничной муки. Для определения чувствительности парамеций на предметное стекло наносили две капли среды: одна капля выступала в роли контроля, ко второй тангенциально добавляли каплю соответствующего объема 0,9%-го раствора натрия хлорида. При этом парамеции считаются чувствительными в случае ускорения движения не более четырех особей из пяти по результатам пяти измерений. Двигательная активность парамеций во многом формируется на основе работы ионных каналов, встроенных в мембрану ресничек, и является характеристикой, отражающей функциональное состояние клетки [3]. При этом Parametium caudatum функционирует в направлении сохранения мембранного потенциала. В результате снижения мембранного потенциала клетки двигаются медленнее или вращаются на месте вокруг одного конца. Для оценки чувствительности по параметру — замедление движений использовали 0,5%-й раствор калия хлорида и проводили опыты по аналогичной методике. При этом

парамеции считаются чувствительными в случае замедления движения не менее четырех особей из пяти по сравнению с контролем. Для изучения про-тективного (антиоксидантного и мембраностабилизирующего) действия исследуемых композиций оценивали их влияние на продолжительность периода активности инфузорий в среде с добавлением токсических веществ — 1%-го раствора водорода пероксида (токсикант, который in vivo расщепляется до перекисных радикалов и повреждает преимущественно липидную часть мембраны) и 14%-го этилового спирта (токсикант, повреждающий в основном белковые структуры биомембраны). Под микроскопом оценивали состояние парамеций по следующим критериям: индифферентность — клетки совершают равномерные броуновские движения; биоактивность — движения клеток изменены (биоцидность — 50 — погибло около 50% клеток, биоцидность — 100 — гибель 100% клеток). Для подсчета числа инфузорий использовали гемоцитоме-трический способ (камера Горяева).

Анализ результатов хронического опыта свидетельствует, что все пять экспериментальных композиций являются экологически благоприятными для выбранной биологической модели. Клетки парамеций в опытных группах (культуральная среда: очищенная вода с добавлением испытуемой комбинации) по размеру и форме не отличались от клеток контрольной группы (культуральная среда: очищенная вода). Вместе с тем скорость размножения парамеций во всех опытных группах, особенно в четвертой, более чем в 2 раза превышала данный показатель в контроле. Кроме того, инфузории в среде, содержащей четвертую фитокомпозицию, отличались значительно более высокой подвижностью, чем в контроле (табл. 1).

Установлено, что все пять фитокомпозиций существенно и статистически значимо (р<0,05) удлиняли период сохранения двигательной активности инфузорий от момента добавления токсиканта до их остановки (табл. 2).

Таким образом, результаты хронического и острого опытов показали, что наиболее благоприятной для используемой биологической модели оказалась композиция № 4. Под ее воздействием заметно повышались двигательная активность и частота деления клеток парамеций, в результате чего к третьим суткам их количество превосходило контроль в 5 раз. Кроме того, композиция № 4 оказывала максимальные мембраностабилизирующий и антиокси-дантный эффекты, что проявлялось статистически значимым удлинением времени остановки движения парамеций под воздействием спирта этилового (в 2 раза) и перекиси водорода (в 3 раза).

Библиографический список

1. Алексеева, И. В. Разработка лекарственных форм для лечения ран / И. В. Алексеева // Фармация. — 2003. — № 2. — С. 43-46.

Таблица 1

Экспресс-оценка биологической активности экспериментальных фитокомпозиций в хроническом опыте

Объект исследования Размер парамеций, мкм Экспозиция, часы

24 48 72 120

Композиция № 1 148+11 - - - +

Композиция № 2 142 + 9 - БА БА

Композиция № 3 147 + 9 - - БА -

Композиция № 4 151 + 16 - - - -

Композиция № 5 146+11 - БА - -

Контроль 145+11 - - - -

Примечание. (—) — отсутствие биологической активности, инфузории совершают хаотичные броуновские движения; БА — движения инфузорий изменены;

(±) — погибло около 50 % инфузорий.

Таблица 2

Влияние экспериментальных фитокомпозиций на продолжительность сохранения двигательной активности парамеций

после добавления клеточных ядов (острый опыт)

Объект исследования Время остановки парамеций в 14%-м этаноле, мин Время остановки парамеций в 1%-м растворе пероксида водорода, мин

Композиция № 1 13,32 ± 0,38 3,42 ± 0,08

Композиция № 2 14,12 ± 0,12 5,20 ± 0,20

Композиция № 3 15,33 ± 0,50 5,83 ± 0,32

Композиция № 4 17,83 ± 0,69 7,05 ± 0,45

Композиция № 5 15,98 ± 0,38 4,57 ± 0,24

Контроль 8,90 ± 0,29 2,42 ± 0,08

2. Дассайе, Ч. Р. Разработка экспресс-метода фармакологической и токсикологической оценки индивидуальных лекарственных средств и комплексных препаратов (составов) на одноклеточном организме РагашеИиш caudatum : дис. ... канд. фармац. наук / Ч. Р. Дассайе. — М., 1996. — 177 с.

3. Сабитова, Е. Б. Воспроизведение потомства парамеций и млекопитающих при различных величинах окислительно-восстановительного потенциала среды / Е. Б. Сабитова, К. М. Резников, А. Д. Брездынюк // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер. Медицина. Фармация. — 2012. - № 4 (123). - Вып. 17/1. - С. 219-222.

ВОЛОДИНА Татьяна Александровна, старший преподаватель кафедры фармацевтической технологии с курсом биотехнологии.

Адрес для переписки: e-mail: [email protected]

Статья поступила в редакцию 12.09.2012 г.

© Т. А. Володина

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ