Введение
В настоящее время большое внимание уделяется изучению роли процессов свободнорадикального окисления в нормальном и патологическом клеточном метаболизме, предпринимаются попытки регулировать данные процессы с помощью антиоксидантов. Одной из групп соединений, способной проявлять антиоксидантные свойства, являются гуминовые вещества - представители класса
природных полифенолов наряду с флавоноидами, катехинами, хинонами и др., способные к обратимому окислению или восстановительному действию. Существуют отдельные работы, посвященные изучению антиоксидантной активности торфяных гуматов [3, 4], однако следует считать, что антиоксидантные свойства гуминовых веществ, в частности, солей гуминовых кислот, получаемых из лигнина, практически не изучены.
Цель исследования: изучение антиоксидантных свойств солей гуминовых кислот, получаемых из лигнина в условиях активации процессов перекисного окисления, вызываемых подкожным введением формалина в экспериментах на лабораторных животных.
Материал и методы исследования
Исследования проведены на 40 белых крысах-самцах массой 190±20 г, 4 группы по 10 животных в каждой. Крысам двух групп (контрольной и опытной) вводили однократно подкожно 40,0%-ный раствор формалина в объеме 250 мкл. Животным одной опытной группы вводили лигногумат в дозе 25 мг/кг через 24 ч после инъекции формалина, однократно внутримышечно. Одной группе здоровых животных вводили лигногумат (25 мг/кг, однократно внутримышечно) без предварительного введения формалина. Через 48 часов после инъекции формалина животных умерщвляли хлороформным наркозом, осуществляли забор крови и органов. Определение содержания в крови малонового диальдегида (МДА), активности глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы (ГР), каталазы осуществляли спектрофотометрически общепринятыми методами [2]. Изменение антирадикальных свойств тканей изучали на модели восстановления a-дифенил-a-пикрилгидразила (ДФПГ) эндогенными биоантиоксидантами липидной фракции в хлороформной среде. Исследовали липидные экстракты мышечной ткани бедра задней конечности (место введения лигногумата), тканей абсцесса, печени и цельной крови. Антиокислительную активность гидрофильных фракций печени, мышечной ткани в месте инъекции препарата, грануляционных тканей абсцесса, печени, плазмы крови изучали на модели окисления 2,6-дихлорфенолиндофенола (2,6-ДХФИФ). Математическую обработку результатов проводили в соответствии с общепринятыми методами медико-биологической статистики [1], оценку достоверности изменений - при помощи t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Установлено, что развитие острой асептической воспалительной реакции в контрольной группе животных сопровождается повышением активности процессов перекисного окисления (ПОЛ). При остром асептическом воспалении на фоне действия лигногумата отмечается достоверное (Р<0,01) снижение концентрации продуктов перекисного окисления - МДА на 10,9 %, компенсаторное снижение активности ферментов антиоксидантной системы - ГР достоверно на 39,5 %, каталазы - на 13,2 % по отношению к контрольной группе (таблица).
Влияние лигногумата на активность ПОЛ-АОЗ при остром асептическом воспалении
Показатели |
Здоровые |
Асептическое воспаление |
||
Интакт |
Лигногумат |
Контроль |
Лигногумат |
|
МДА, мкМ/л |
2,02±0,09 |
2,16±0,06 |
2,38±0,07 ++ |
2,12±0,08, * |
Активность ГПО, мкМ GSH/л.мин |
38,2±0,37 |
39,6±0,33 |
38,1±0,44 |
38,6±0,49 |
Активность ГР, мкМ GSSG/л.мин |
171,7±1,82 |
194,8±5,18 +++ |
176,4±2,85 |
106,8±5,55 +++, *** |
Активность каталазы, мкМ Н2О2/л.мин |
63,5±1,53 |
68,0±1,13 + |
64,7±0,99 |
56,2±1,24 +++, *** |
Примечание: + - Р<0,05; ++ - Р<0,01; +++ - Р<0,001 - достоверность различий при сравнении показателей с интактом; * - Р<0,05; *** - Р<0,001 - достоверность различий при сравнении показателей в опытных группах с контролем
При острой воспалительной реакции в контрольной группе антирадикальные свойства крови достоверно снижались на 20,6 %, мышечной ткани - незначительно уменьшались на 5,3 %, при одновременном повышении антирадикальной активности тканей в очаге воспаления на 29,2 %, антирадикальная активность липидных фракций тканей печени достоверно повышалась на 21,1 %. Применение лигногумата способствовало поддержанию концентрации антиоксидантов в крови практически на уровне нормы - достоверно выше контроля на 19,0 %. Антирадикальная активность тканей печени в опытной группе достоверно снижалась и по отношению к интакту на 17,1%, и при сравнении с контролем на 31,8%. В тканях абсцесса наблюдалось снижение антирадикальной активности на 6,5 % к контролю и повышение на 20,8 % по отношению к интакту (достоверно Р<0,01). Антирадикальная активность тканей мышц бедра также являлась повышенной при сравнении с интактной (на 5,3 %) и контрольной (на 11,1 %, достоверно) группами. В контрольной группе выявлена слабо выраженная тенденция к повышению антиокислительной активности крови по отношению к интактным животным. Антиокислительные свойства гидрофильных фракций тканей печени через 24 часа являлись достоверно сниженными на 75,9 %, а через 48 часов повышались на 36,2 % по отношению к интакту и в 5,64 раза по отношению к исходным значениям по контрольной группе. В тканях абсцесса антиокислительная активность по отношению к интакту являлась повышенной через 24 на 32,3 % и через 48 часов на 25,7 %. Антиокислительная активность мышечной ткани повышается на 23,9 % и 42,4 % через 24 и 48 часов соответственно. Антиокислительная активность крови существенно не изменялась, через 48 часов проявляя тенденцию к снижению. Выявлено предотвращение снижения антиокислительной активности печени - через 24 часа выше на 21,6 % по отношению и интакту и в 5,0 раз при сравнении с контролем. Через 48 часов антиокислительная активность печени также оставалась повышенной при сравнении с интактной (на 55,2 %) и контрольной группами (на 13,9 %). Антиокислительная активность тканей абсцесса в отличие от контроля сначала (через 24 часа) достоверно снижается на 32,3 % при сравнении с интактом и на 48,9 % по отношению к контролю, а затем начинает повышаться, однако и через 48 часов являясь на 26,7 % более низкой по отношению к контролю. Аналогичная направленность изменений выявлена в мышечной ткани на месте введения лигногумата - значительное снижение через 24 часа на 62,4-69,7 % с последующим увеличением относительно исходного на 22,8-38,0 %.
Выводы
На модели острого асептического воспаления установлено, что на фоне действия лигногумата наблюдается снижение интенсивности процессов ПОЛ, что подтверждается уменьшением концентрации МДА, а также компенсаторное уменьшение избыточной активации системы антиоксидантной защиты, характеризующееся уменьшением активности ферментативного звена АОЗ (ГР, ГПО и каталазы). Применение лигногумата обеспечивает более физиологичный антирадикальный ответ организма на воспаление, вызывая перераспределение компонентов АОЗ - предотвращение снижения антирадикальной активности крови при снижении данного показателя в липофильных фракциях тканей печени. Повышение антирадикальной активности крови, вероятно, является следствием миграции основного жирорастворимого антиоксиданта токоферола из печени (антирадикальная активность которой снижается) в кровь и миграцией его в очаг воспаления. Повышенная антирадикальная активность тканей в месте введения препарата обусловлена его собственными выраженными восстановительными свойствами. Антиокислительные свойства гидрофильных тканей печени в отличие от контроля повышались, тогда как тканей абсцесса и мышц - снижались. Таким образом, установлено, что лигногумат проявляет антиоксидантные свойства, выявлено модулирующее влияние лигногумата на антирадикальную и антиокислительную активность гидро- и липофильных фракций тканей.
Список литературы
- Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 473 c.
- Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии / под ред. В.Н. Ореховича. - М., 1977. - С. 66-68.
- Федько И.В., Гостищева М.В., Исматова Р.Р. К вопросу об использовании биологически активных гуминовых веществ в медицине // Химия растительного сырья. - 2005. - №1. - С. 49-52.
- Piotrowska D. The research on antioxidative properties of TOLPA Peat Preparation and its fractions // Acta Pol. Pharm. - 2000. - Vol. 57. - Р. 127-129.