CC BY
46
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 615.324+577.121:616.036
Другова Елена Сергеевна
канд. биол. наук, м.н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: [email protected] Мерзляков Валерий Юрьевич н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: [email protected] Кушнерова Наталья Федоровна доктор биол. наук, профессор ТОИ ДВО РАН, E-mail: [email protected] Фоменко Светлана Евгеньевна канд. биол. наук, вед.н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: [email protected] Спрыгин Владимир Геннадьевич канд. биол. наук, вед.н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: [email protected] Момот Татьяна Викторовна канд. мед. наук, доцент, ДВФУ, г. Владивосток, РФ E-mail: [email protected] Лесникова Лариса Николаевна канд. биол. наук, н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: [email protected]
ВОССТАНОВЛЕНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПЕЧЕНИ КРЫС ЭКСТРАКТОМ ИЗ МОРСКОЙ БУРОЙ ВОДОРОСЛИ SACCHARINA JAPONICA ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ
ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫМ УГЛЕРОДОМ
Аннотация
Введение четыреххлористого углерода в течение 4-х суток приводит к формированию в организме экспериментальных животных типичную картину окислительного стресса, жировой инфильтрации и ухудшением этерифицирующей функции печени. Прием экстракта из морской водоросли Saccharina japónica способствовал нормализации показателей антиоксидантной защиты и липидного обмена печени.
Ключевые слова
печень, четыреххлористый углерод, антиоксидантная защита, полифенолы, Saccharina japónica.
В результате воздействия техногенных факторов организм человека постоянно подвергается воздействию химических веществ. Потенциальная опасность для организма от их воздействия обусловлена активацией свободно-радикальных реакций, формированию тканевой гипоксии и нарушением детоксикационной функции печени. Система антиоксидантной защиты организма достаточно эффективна, но не рассчитана на длительный уровень воздействия, что сопровождается истощением и срывом защитных механизмов. Эффективным способом защиты является профилактическое использование растительных
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_
препаратов, содержащих комплексы полифенолов, способных гасить свободно-радикальные реакции [5, с. 1145]. На сегодняшний день известен ряд препаратов (легалон, калифен, эссенциале и др.), обладающих гепатопротекторными свойствами, способствующих восстановлению функции печени при различных повреждениях, в том числе при токсическом воздействии. Наиболее перспективными являются морские гидробионты, содержащие в своем составе комплексы биологически активных веществ [3, с. 151]. В первую очередь это бурые водоросли [1, с. 125]. В лабораторных условиях нами был получен экстракт из слоевищ сахарины японской (Saccharina japónica), содержащий полифенолы в количестве 35% в составе экстрактивных веществ.
Эксперимент проводили на крысах линии Вистар массой от 180-200 гр., содержащихся в стандартных условиях вивария. Животные были разделены на 5 групп: 1-я - контрольная (интактные); 2-я - введение четыреххлористого углерода (ЧХУ) в течение 4 дней; 3-я - введение ЧХУ с последующей отменой (депривация) в течение 7 дней; 4-я - ведение экстракта из сахарины в период депривации в течение 7 дней; 5-я - введение легалона в период депривации в течение 7 дней. По завершению эксперимента животных выводили из него методом декапитации под легким эфирным наркозом.
Токсический гепатит, вызванный ЧХУ, сопровождался увеличением относительной массы печени (г/100 г массы тела) на 50% (4,72±0,24 г против 3,14±0,15 в контроле, р<0,001), сплошной зернистостью жировых включений, что свидетельствует о жировой инфильтрации. Кроме того количество общих липидов в печени превышало контрольный уровень в 3,5 раза. Тот факт, что в крови крыс наблюдалось повышение активности маркерного фермента печени АлАТ в 7 раз (307,71±65,30 Ед/л против 43,80 Ед/л в контроле, р<0,001), обусловленное выходом фермента из гепатоцитов в кровь, определяет повышение проницаемости их мембран. Состояние антиоксидантной системы в печени оценивали по активности супероксиддисмутазы и уровню восстановленного глутатиона, перекисное окисление липидов - по концентрации малонового диальдегида. При исследовании активности супероксиддисмутазы отмечалось снижение в 2,5 раза по сравнению с таковой в контроле (264,96±4,5 усл. ед. против 669,17±4,48 усл. ед в контроле, р<0,001), тогда как количество малонового диальдегида (МДА) увеличилось в 2 раза (7,27 нмоль/мл плазмы против 3,43±0,3 нмоль/мл плазмы в контроле, р<0,001). Также было выявлено снижение активности глутатионпероксидазы на 22% (0,750±0,062 мкмоль НАДФН/мин/мл плазмы против 0,961±0,024 мкмоль НАДФН/мин/мл плазмы в контроле, р<0,01), глутатионредуктазы на 38% (12,65±1,15 нмоль/мин/мл плазмы, р<0,001) и концентрации восстановленного глутатиона на 18% (4,76±0,39 мкмоль/г Hb против 5,82±0,23 мкмоль/г Hb в контроле, р<0,05). На основании полученных данных по воздействию ЧХУ на организм экспериментальных животных свидетельствуют об истощении антиоксидантной системы организма и развитии токсического гепатита [2, с. 124].
В период депривации (3 группа) в течение 7 дней полного восстановления исследуемых параметров не наблюдалось, что определяет сохранение стрессовой реакции после воздействия токсического агента, радикальных реакций и оксидативного поражение мембран. При вскрытии в печени крыс все еще имелись зернистые включения липидов, масса понизилась на 8% (р<0,05) относительно 2-й группы (ЧХУ), тогда как относительно контроля - на 12% (р<0,05). При исследовании значений общих липидов печени крыс относительно таковых во 2-й группе было выявлено снижение на 15%, а относительно контрольных величин отмечалось превышение в 3 раза (р<0,001). Также сохранялась достоверно высокая (на 32%, р<0,05) активность маркерного фермента печени АлАТ. Кроме того, оставалась относительно контроля низкая активность супероксиддисмутазы (на 34%, р<0,001), глутатионпероксидазы (на 17%, р<0,05) и высокий уровень малонового диальдегида (на 63%, р<0,001), что определяет продолжающуюся высокую активность перекисного окисления липидов (ПОЛ). Полученные результаты исследования показали, что в отсутствие токсического агента (период депривации) продолжаются нарушения метаболических реакций печени в связи с присутствием в организме свободных радикалов хлорина и недоокисленных продуктов метаболизма.
Введение экстракта из бурой водоросли Saccharina japónica после интоксикации ЧХУ способствовало нормализации практически всех исследованных показателей печени крыс. Также стоит
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_
отметить, что гепатопротекторный эффект сахарины был идентичен таковому у гепатопротекторного препарата легалон, но имел разную степень выраженности. Масса печени снизилась при введении обоих препаратов до контрольных значений (3,40±0,18 и 3,54±0,16 г/100 г массы тела, соответственно). В то же время, по сравнению с массой печени у животных 3-й группы (4,10±0,13 г/100 г массы тела), она была ниже на 8-12% (р<0,05). Также снизилось количество общих липидов в печени (45,95±4,26 мг/г печени и 46,16±3,44 мг/г печени, соответственно, по сравнению с 42,17±3,97 мг/г печени в контроле). Величина активности АлАТ в крови 4-й и 5-й групп крыс восстановилась до контрольного уровня и составила, соответственно, 47,77±2,51 и 43,79±2,54 ед/л, (в контроле 43,80±4,25 ед/л). Данный факт свидетельствует о мембранопротекторных качествах препаратов. По-нашему мнению этот феномен обусловлен как прямым ингибирующим действием флоротаннинов на активность фософлипаз и липоксигеназ [4, c. 63], так и их способностью образовывать флоротаннин-протеиновые комплексы на поверхности мембран [5, c. 1890], защищая их от действия свободных радикалов. До контрольных значений в печени крыс восстановилась активность супероксиддисмутазы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы. Также нормализовалась величина малонового диальдегида. Согласно литературным данным, антиоксидантную и антирадикальную функцию выполняют флоротаннины (полифенолы водорослей), входящие в состав растительных препаратов. Биохимический механизм обусловлен способностью растительных полифенолов улавливать свободные радикалы, образуя при этом стабильные соединения, что в значительной степени сдерживает процессы перекисного окисления липидов и снимает состояние оксидативного стресса [4, с. 157]. Таким образом, введение экстракта из бурой водоросли способствовало коррекции нарушения липидного обмена печени при поражении ЧХУ. В то же время восстанавливающее действие экстракта из сахарины оказалось более эффективным по сравнению с таковым у препарата сравнения «Легалон». Большая эффективность экстракта по нашему мнению обусловлена наличием в его составе практически всех известных классов фосфолипидов морского происхождения, обладающих репаративными свойствами.
Работа поддержана Российским научным фондом, проект № 14-50-00034.
Список использованной литературы:
1. Аминина Н.М., Вишневская Т.И., Гурулева О.Н., Ковековдова Л.Т. Состав и возможности использования бурых водорослей Дальневосточных морей // Вестник Дальневосточного отделения РАН. 2007. № 6. С. 123130.
2. Удут В.В., Венгеровский А.И., Коршунов Д.А., Каркищенко Н.Н. Влияние гепатопротекторов фосфолипидной природы на биоэнергетику и перекисное окисление липидов печени при экспериментальной патологии, вызванной парацетамолом // Биомедицина. 2012. № 1. С. 120-127
3. Хотимченко Ю.С., Ковалёв В.В., Савченко О.В., Зиганшина О.А. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов - полисахаридов бурых водорослей // Биология моря. 2001. Т 27, № 3. С. 151-162.
4. Shibata T., Nagayama K., Tanaka R. et al. Inhibitory effects of brown algal phlorotannins on secretory phospholipase A(2)s, lipoxygenases and cyclooxygenases // J. Appl. Phycol. 2003. Vol. 15, № 1. P. 61-66.
5. Stern J.L., Hagerman A.E., Steinberg P.D. et al. Phlorotannin-protein interactions // J. Chem. Ecol. 1996. Vol. 22, № 10. P. 1877-1899.
6. Zhu Q., Chen J., Li Q., Wang T., Li H. Antitumor activity of polysaccharide from Laminaria japónica on mice bearing H22 liver cancer // J. Biol Macromol. 2016. V. 92. P. 156-158.
7. Yuan Y.V., Walsh N.A. Antioxidant and antiproliferative activities of extracts from a variety of edible seaweeds // Food and Chemical Toxicology.2006. N 44. Р. 1144-1150.
© Другова Е.С., Мерзляков В.Ю., Кушнерова Н.Ф., Фоменко С.Е., Спрыгин В.Г., Момот Т.В., Лесникова Л.Н., 2016
