CC BY
49
ФИЗИОЛОГИЯ PHYSIOLOGY
УДК 591.133+591.149.2
СОСТОЯНИЕ ГЛИКОГЕН-СИНТЕЗИРУЮЩЕЙ ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ КРЫС ПРИ АЛЛОКСАН-ИНДУЦИРОВАННОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ И ЕГО КОРРЕКЦИИ ФИТОПРЕПАРАТОМ КУРКУМА И АНТИОКСИДАНТОМ «СЕЛЕНОВАН»
Айзман Р.И.1,2,3, Гайдарова А.П.2 1 Тувинский государственный университет 2 Новосибирский государственный педагогический университет 3 ФБУН НИИ Гигиены Роспотребнадзора
CONDITION OF GLY^GEN-SYNTHESIZING FUNCTION OF THE LIVER OF RATS AT THE ALLOXAN-INDUCED DIABETES AND ITS CORRECTION BY PHYTOPREPARATION CURCUMA AND THE ANTIOXIDANT «SELENOFAN»
Aizman R.I., Gajdarova A.P.
1 Tuvan state university 2 Novosibirsk State Pedagogical University 3 FBUN SRI Hygiene Rospotrebnadzor
Целью работы является изучение влияния порошка корневища куркумы, его основного действующего компонента куркумина и антиоксиданта селенофана на содержание гликогена в печени крыс с экспериментальной моделью сахарного диабета. Показано, что прием куркумы и антиоксиданта селенофана оказывает гипогликемический эффект при аллоксан-индуцированном СД у крыс в результате активации процесса гликогенеза в печени, при этом куркумин не оказывает подобного эффекта. Делается вывод, что сахаропонижающее действие куркумы зависит от многих компонентов, входящих в состав растения, и особенно, антиоксидантов.
Ключевые слова: куркума, куркумин, антиоксидант, сахарный диабет, гликоген, глюкоза.
The purpose of the article is to study the influence of Curcuma rhizome powder, its basic operating component Curcumin and an antioxidant Selenofan on the glycogen content in a liver of rats with experimental model of diabetes. It is shown that intake of Curcuma and an antioxidant Selenofan produce the hypoglicemic effect at alloxan-induced diabetic rats as a result of process activation of glycogenesis in a liver, thus Curcumin does not render similar effect. The conclusion is that hypoglicemic action of Curcuma depends on many components which are a part of a plant, and especially, antioxidants.
Key words: Curcuma, Curcumin, antioxidant, diabetes mellitus, glycogen, glucose.
Актуальность. На протяжении последних десятилетий отмечается устойчивая тенденция роста заболеваемости сахарным диабетом (СД) во всём мире. В 1995 году в мире СД страдало около 100 млн. человек, а в 1999 году таких больных насчитывалось уже более 120 млн. человек. По прогнозам экспертов, к 2025 году число больных СД может составить 250,3 млн. человек. Особенно чётко эта тенденция прослеживается в возрастных группах старше 40 лет, в которых СД 2 типа составляет от 85 до 90% от общего количества диабетиков. СД влечёт за собой раннюю инвалидизацию и высокую смертность, занимающую третье место после сердечно - сосудистых и онкологических заболеваний [1].
Исследования показывают, что при СД наблюдается нарушение всех видов обмена веществ. Это связано как с нарушением продукции и секреции основных глюкорегуляторных
гормонов, изменяющих весь гормональный баланс организма, так и со снижением усвоения глюкозы тканями вследствие повышения их инсулинорезистентности [5]. Поэтому основные органы-депо углеводов - печень и скелетные мышцы - не могут обеспечить на оптимальном уровне процессы гликогенеза - гликогенолиза для поддержания гомеостаза глюкозы в крови, а другие ткани не в состоянии использовать глюкозу в качестве основного источника энергии [3].
Поэтому поиск новых эффективных способов лечения СД и его симптомов является одной из важнейших проблем мировой медицины и здравоохранения [5].
В индийской медицине широко используется Curcuma longa, проявляющая антимикробную [12], противовоспалительную [11, 13], антиоксидантную [10] активность, иммуномодулирующее [14], гиполипидемическое [8], противораковое действие [9].
Действующим началом куркумы является куркумин, который оказывает прямое стимулирующее влияние на ß-клетки поджелудочной железы. Показано, что индукция куркумином электрической активности ß-клеток поджелудочной железы вызывает активацию процесса открытия объем-регулирующих анионных f-каналов, что приводит к усилению высвобождения инсулина [15].
Известно, что при диабете страдает также антиоксидантный статус организма. Вместе с тем важную роль в системе антиоксидантной защиты клеток млекопитающих играют селенсодержащие ферменты - глутатионпероксидазы и тиоредоксинредуктазы, способные разлагать гидропероксиды с образованием неактивных продуктов [7]. Селен входит в активный центр фермента глутатионпероксидазы, играет важную роль во многих метаболических реакциях, участвует в поддержании активности иммунной системы [16, 17].
В связи с вышесказанным, целью работы является изучение влияния порошка корневища куркумы, куркумина и антиоксиданта селенофана на содержание гликогена в печени крыс с экспериментальной моделью сахарного диабета.
Материал и методы исследования. Для достижения поставленной цели были выполнены эксперименты на взрослых самцах крыс линии Wistar. Все животные были поделены на 6 групп. Первая (n=9) и вторая (n=7) группы являлись интактные животные, которым вводили физиологический раствор из расчета 0,1 мл/100 г массы тела. Животным третьей (n=12), четвёртой (n=11), пятой (n=5) и шестой (n=11) групп вводили в межлопаточную область 10% раствор аллоксана в том же объеме для моделирования СД. Животные 1,2,3 и 6 групп содержались на стандартном корме, в то время как животным 4 и 5 групп добавляли в корм порошок, соответственно, корневища куркумы и куркумина из расчёта 2% от массы корма. За неделю до введения аллоксана и на протяжении 1 недели после животным 2 и 6 групп вводили per os масляный раствор селенофана 1 раз в сутки в дозе 0,1 мл/100 гр массы тела. Все группы животных находились в стандартных условиях вивария без ограничения потребления воды и пищи.
В конце эксперимента (на 6 сутки), у всех животных под эфирным наркозом забирали образцы тканей печени для изучения уровня гликогена с последующей постановкой ШИК-реакции по Мак-Манусу. Кусочки ткани (50-100 г) помещали в пробирки с предварительно налитым депротеинизирующим раствором (2 мл) и мелко измельчали. Пробирки закрывали пробками и помещали в кипящую водяную баню на 15 минут. После охлаждения пробы центрифугировали (5 мин. при 3000 об/мин), отбирали по 1 мл надосадочной жидкости и добавляли по 3 мл концентрированной серной кислоты. Содержимое пробирок смешивали интенсивным взбалтыванием и нагревали в кипящей водяной бане ровно 6,5 минут. После охлаждения пробы колориметрировали на спектрофотометре "Spekol" при длине волны 520 нм.
Концентрацию гликогена определяли по калибровочной кривой, построенной по стандартным отведениям глюкозы, и пересчитывали в мг/100 г сырой ткани.
Статистический анализ результатов исследования проводили на основе определения средних арифметических (М) и их ошибок (±m). Различия показателей оценивали методами вариационной статистики по t-критерию Стьюдента для параметрических выборок и считали
достоверными при p<0,05. Расчеты производили по общепринятым формулам с использованием стандартных программ пакета Microsoft Office.
Все эксперименты выполняли в соответствии с Международными рекомендациями по проведению биомедицинских исследований с использованием животных, принятыми Международным советом научных обществ (CIOMS) в 1985 г., со ст. XI Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (1964 г.) и правилами лабораторной практики в РФ (Приказ МЗ РФ от 19.06. 2003, № 267).
Результаты и их обсуждение. Существенную роль в поддержании гомеостаза глюкозы в плазме могут играть процессы гликогенеза [4]. Имеются данные, согласно которым куркума приводит к снижению уровня сахара в крови крыс с СД [6].
Для выяснения механизма менее значительной гипергликемии у крыс с СД было проанализировано содержание гликогена в печени (табл. 1).
Таблица 1
Содержание гликогена в печени крыс (мг/100 г влажного веса) (M±m)
№ Группы животных Содержание гликогена
1. Контроль 888,6±45,17
2. Контроль + селенофан 1038.26±75.73*
3. Аллоксан 457,6±33,93*
4. Аллоксан + куркума 748,69±56,36Л
5. Аллоксан + куркумин 510.5±193.75*
6. Аллоксан + селенофан 1403.47±71.96*Л
Примечание:
* - достоверные отличия от контрольных крыс (1 группа);
А - достоверные отличия между экспериментальными группами.
На фоне аллоксанового диабета уровень гликогена в печени был достоверно ниже показателей контрольной группы (табл. 1). Вероятно, это обусловлено нарушением синтеза гликогена при СД в результате снижения активности гликогенсинтетазы и ослабления процессов окисления глюкозы вследствие дефекта в пируватдегидрогеназном комплексе [2]. Однако под влиянием приема куркумы в печени крыс 4-ой группы содержание гликогена повышалось почти до контрольного уровня и достоверно отличалось от аналогичных показателей животных 3-ей группы. Вероятно, одним из механизмов восстановления концентрации глюкозы в крови при СД после приема куркумы является перераспределение углеводов между кровью и печенью за счет изменения активности процессов гликогенеза.
При оценке содержания гликогена в печени крыс с СД, употреблявших куркумин, не было выявлено достоверных отличий по сравнению с животными, получившими аллоксан (3-я группа). Следовательно, куркумин, в отличие от куркумы, не оказывал влияния на процессы гликогенеза в печени крыс с СД.
Анализируя образцы печени крыс 2-ой и 6-ой групп, которым вводили селенофан per os, было отмечено повышение уровня гликогена по сравнению с контрольной и другими экспериментальными группами. Полученные результаты дают основание заключить, что антиоксидант селенофан существенно активирует синтез гликогена в печени, что может способствовать гипогликемии как в норме, так и при СД.
Заключение. Применение куркумы и антиоксиданта селенофана оказывает гипогликемический эффект при аллоксан-индуцированном СД у крыс в результате активации процесса гликогенеза в печени, при этом куркумин не оказывает подобного эффекта. Вероятно, это связано с тем, что в порошке корневища куркумы, вместе с куркумином, имеются другие вещества
(витамины, микро- и макроэлементы, антиоксиданты), которые в комплексе и влияют на процесс гликогенеза.
Библиографический список
1. httpY/диабет.рф /about-diabetes/risk-factors/diabetes-in-figures.
2. Согуйко, Ю.Р., Кривко, Ю.Я., Крикун, Е.Н., Новиков, О.О. Морфофункциональная характеристика печени крыс в норме и при сахарном диабете в эксперименте. Современные проблемы науки и образования. 2013: С.52-59.
3. Губський, О.И. Биологическая химия. - Тернополь: Укрмедкнига. - 2000. - 206 с.
4. Айзман, Р.И., Корощенко, Г.А., Гайдарова, А.П., Суботялов, М.А. Луканина, С.Н., Сахаров, А.В. Механизмы действия корневища растения CURCUMA LONGA на углеводный обмен при аллоксан - индуцированном сахарном диабете у крыс. - Бюллетень сибирской медицины, 2014. Том 13. № 6. С. 105-112
5. Дедов, И.И., Кураева, Т.Л., Петеркова, В.А. Сахарный диабет у детей и подростков (руководство для врачей).
- М.: Медицина, 2008. -160 с., С. 33-40
6. Корощенко, Г.А., Суботялов, М.А, Герасёв, А.Д, Айзман, Р.И. Влияние корневища растения Сигсита Longa на углеводный обмен крыс в эксперименте. Бюллетень СО РАМН. 2011 ;31(3):С. 92-96
7. Хольшин, С.В., Ягунов, С.Е., Кандалинцева, Н.В., Просенко, А.Е. Синтез и исследование антиоксидантных свойств селенсодержащих алкилфенолов. Материалы Международной научно-практической конференции. Часть 2. Новосибирск 1-4 октября 2013 г. С. 142-143.
8. Babu, P.S, Srinivasan, K. Hypolipidemic action of curcumin, the active principle of turmeric (Curcuma longa) in streptozatocin induced diabetic rats. Mol Cell Biochem, 1997. 166(1-2): P.169-175.
9. Bhide, S.V., Azuine M.A., Lahiri M, Telang NT. () ?. Chemoprevention of mammary tumor virus induced and chemical carcinogen induced rodent mammary tumors by natural plant products. Breast Cancer Res Treatment, 1994. 30: P.233-242.
10. Bonte F, Noel-Hudson MS, Wepierre J, Meybeck A. Protective effect of curcuminoids on epidermal skin cells under free oxygen radical stress. Planta Med, 1997. 63: P.265-266.
11. Ghatak N, Basu N. Sodium curcuminate as an effective anti-inflammatory agent. Indian J Exp Biol, 1972. 10(3):
P.235-6.
12. Lutomski J, Kedzia B, Debska W. Effect of an alcohol extract and of active ingredients from Curcuma longa on bacteria and fungi. Planta Med, 1974. 26(1): 9-19.
13. Mukhopadhyay A, Basu N, Ghatak N, Gujral PK. Anti-inflammatory and irritant activities of curcumin analogues in rats. Agents Actions, 1982. 12(4): P.508-15.
14. Yasni S, Yoshiie K, Oda H, Sugano M, Imaizumi K. Dietary Curcuma xanthorriza Roxb increased mitogenic responses of splenic lynphocites in rats, and alters population of the lynphocites in mice. J Nutri Sci Vitaminol, 1993. 39: P. 345-354.
15. Best L., Elliott A.C., Brown P.D. (2007) Curcumin induces electrical activity in rat pancreatic beta-cells by activating the volume-regulated anion channel. Biochem. Pharmacol., 73(11): P.1768-1775.
16. Corazza A. and Boffito C. Mercury dosing solutions for fluorescent lamps // Journal of Physics D-Applied Physics. -2008. - Vol. 41. - P. 144007.
17. Griffiths C., McGartland A., Miller M. A Comparison of the monetized impact of IQ decrements from mercury emissions // Environ Health Perspect. - Jun 2007. - Vol. 115. - P. 841-847.
Bibliograficheskiy spisok
1. http://diabet.rf /about-diabetes/risk-factors/diabetes-in-figures.
2. Soguyko YU.R., Krivko Yu, Barker E.N., Novikov O. Morphofunctional characteristics of the rat liver in normal and diabetes in the experiment. Modern problems of science and education. 2013: 52-59.
3. Gubski O.I. Biological chemistry. - Ternopol: Ukrmedkniga. -2000. -206 p.
4. Aizman R.I., Koroshenko G.A., Gaуdarova A.P., Subotyalov M.A., Lukanina S.N., Sacharov A.V. Mechanisms of action of plant roots Curcuma longa on carbohydrate metabolism in the alloxan-induced diabetic rats. The bulletin of the Siberian medicine, 2014. V. 13. № 6. P.105-112.
5. Dedov I.I., Kuraeva T.L., Peterkova V.A. Diabetes mellitus at children and adolescents (a management for doctors).
- М: Medicine, 2008. - 160 p., P. 33-40.
6. Koroshenko G.A, Subotyalov M.A., Gerasyov A.D., Aizman R.I. Effect of plant roots Curcuma longa on carbohydrate metabolism in the rat experiments. Bulletin SB RAMS. 2011, 31 (3):92-96.
7. Holshin S.V., Jagunov S.E., Kandalintseva N.V., Prosenko A.E. Synthes and research of antioxidant properties of selen-containing alkilfenolov. Materials of the International scientifically-practical conference. Part 2. Novosibirsk, October, 1-4st, 2013. P. 142-143.
8. Babu P.S., Srinivasan K. Hypolipidemic action of curcumin, the active principle of turmeric (Curcuma longa) in streptozatocin induced diabetic rats. Mol Cell Biochem, 1997. 166(1-2): P.169-175.
9. Bhide S.V., Azuine M.A., Lahiri M., Telang N.T. () ?. Chemoprevention of mammary tumor virus induced and chemical carcinogen induced rodent mammary tumors by natural plant products. Breast Cancer Res Treatment, 1994. 30: P.233-242.
10. Bonte F., Noel-Hudson M.S., Wepierre J., Meybeck A. Protective effect of curcuminoids on epidermal skin cells under free oxygen radical stress. Planta Med, 1997. 63: P.265-266.
11. Ghatak N., Basu N. Sodium curcuminate as an effective anti-inflammatory agent. Indian J Exp Biol, 1972. 10(3):
P.235-6.
12. Lutomski J., Kedzia B., Debska W. Effect of an alcohol extract and of active ingredients from Curcuma longa on bacteria and fungi. Planta Med, 1974. 26(1): 9-19.
13. Mukhopadhyay A., Basu N., Ghatak N., Gujral P.K. Anti-inflammatory and irritant activities of curcumin analogues in rats. Agents Actions, 1982. 12(4): P.508-15.
14. Yasni S., Yoshiie K., Oda H., Sugano M., Imaizumi K. Dietary Curcuma xanthorriza Roxb increased mitogenic responses of splenic lynphocites in rats, and alters population of the lynphocites in mice. J Nutri Sci Vitaminol, 1993. 39: P. 345-354.
15. Best L., Elliott A.C., Brown P.D. (2007) Curcumin induces electrical activity in rat pancreatic beta-cells by activating the volume-regulated anion channel. Biochem. Pharmacol., 73(11): P.1768-1775.
16. Corazza A. and Boffito C. Mercury dosing solutions for fluorescent lamps // Journal of Physics D-Applied Physics. -2008. - Vol. 41. - P. 144007.
17. Griffiths C., McGartland A., Miller M.A. Comparison of the monetized impact of IQ decrements from mercury emissions // Environ Health Perspect. - Jun 2007. - Vol. 115. - P. 841-847.
Айзман Роман Иделевич - д.б.н., проф., засл. деятель науки РФ, академик МАНЭБ, член-корр. РАЕН, МАН ВШ, зав. каф. анатомии, физиологии и БЖД ФГБОУ ВПО "Новосибирский государственный педагогический университет", проф. каф. анатомии, физиологии и БЖД ФГБОУ ВПО "Тувинский государственный университет", E-mail: [email protected]
Гайдарова Анна Павловна - аспирант каф. анатомии, физиологии и БЖД ФГБОУ ВПО "Новосибирский государственный педагогический университет", E-mail: [email protected]
Aizman Roman - Dr.Biol.Sci., Prof., Honored Member of Science of RF, Academician of MANEB, Corresponding Member of RANS, IAS HS, Head. Department of Anatomy, Physiology and Life Safety FSBEI HPE «Novosibirsk State Pedagogical University», Prof. Department of Anatomy, Physiology and Life Safety FSBEI HPE «Tuva State University", E-mail: [email protected]
Gaуdarova Anna - Post-Graduate Student of Department of Anatomy, Physiology and Life Safety FSBEI HPE «Novosibirsk State Pedagogical University», E-mail: [email protected]
УДК 612.821+159.942.22
ОСОБЕННОСТИ СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ И ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТАТУСА СТУДЕНТОВ-ПЕРВОКУРСНИКОВ НЕКОТОРЫХ
ФАКУЛЬТЕТОВ УНИВЕРСИТЕТА
Будук-оолЛ.К., Ховалыг А.М., Сарыг С.К.
Тувинский государственный университет, Кызыл
FEATURES OF THE SOCIO-PSYCHOLOGICAL ADAPTATION AND EMOTIONAL STATUS OF THE FIRST-YEAR STUDENTS IN SOME FACULTIES OF THE UNIVERSITY
Buduk-ool L.K., Khovalyg A.M., Saryg S.K.
Tuvan state university, Kyzyl
В статье анализируются особенности психологического статуса студентов-первокурсников Тувинского государственного университета. Наиболее низкой психосоциальной адаптацией характеризуются юноши и девушки сельскохозяйственного факультета, у всех студентов наиболее выраженной оказалась ригидность, это указывает на более низкие показатели переключаемости, неспособности к быстрой смене обстановки, среды, в том числе и образовательной среды.
Ключевые слова: студенты, социально-психологическая адаптация, адаптированность, личностная тревожность, фрустрация, агрессивность, ригидность.
The article analyzes the peculiarities of the psychological status of the first-year students in the Tuvan State University. The students of the Agricultural faculty are characterized by the lowest
