Изучению роли внеклеточных циркулирующих нуклеиновых кислот в крови уделяется достаточно большое внимание. На сегодняшний день нет единого мнения о биологической роли и происхождении внеклеточных нуклеиновых кислот в условиях нормы. Установлено увеличение содержания внеклеточных нуклеиновых кислот при ряде патологических состояний, что послужило основой для разработки новых диагностических методов [1 – 4]. В то же время нашими исследованиями показано, что в крови животных на 30-е сутки после однократного введения несимметричного диметилгидразина (НДМГ) и особенно при содержании животных на рационе с дефицитом белка уровень внеклеточных ДНК и РНК снижается при увеличении пула кислоторастворимых фракций (КРФ) нуклеотидной природы [5].
В связи с этим актуальным направлением является разработка подходов к коррекции метаболических нарушений, вызванных однократным введением НДМГ и алиментарным дисбалансом. Одним из таких подходов является использование биологически активных добавок (БАД).
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния БАД на основе стахиса и стевии на уровень внеклеточных нуклеиновых кислот в крови растущих животных на 30-е сутки после однократного введения НДМГ и на фоне алиментарного дисбаланса.
Выбор стахиса и стевии был обусловлен следующим. Однократное введение НДМГ индуцирует стойкое гипергликемическое состояние за счет повреждения островкового аппарата поджелудочной железы растущих животных. Содержание животных на малобелковом рационе усугубляло деструктивный эффект НДМГ [6, 7]. Это позволило высказать предположение о роли гипергликемии как одного из опосредованных механизмов реализации повреждающего действия НДМГ. В этих условиях представляется перспективным использование стахиса и стевии, поскольку они снижают уровень глюкозы в крови, стабилизируют функцию эндокринных желез и повышают неспецифическую резистентность организма к токсичным веществам.
Эксперимент проводился на 120 белых крысах-отъемышах обоих полов с исходной массой 45+2 грамма. Животные были разделены на 6 групп. В каждую группу вошло по 10 самок и 10 самцов-отъемышей, содержащихся на стандартном рационе вивария. В первую группу вошли интактные животные, которые ежедневно с кормом получали БАД на основе стахиса. Во вторую группу вошли интактные животные, которые ежедневно с кормом получали БАД на основе стевии. Животным третьей, четвертой пятой и шестой групп однократно внутрибрюшинно вводили НДМГ в дозе 5 мг/кг. Животные третьей группы ежедневно с кормом получали биологически активную добавку на основе стахиса, крысята 4-й группы ежедневно получали БАД на основе стевии. Крысята-отъемыши пятой и шестой групп содержались на изокалорийном полусинтетическом рационе с дефицитом белка. Состав изокалорийного полусинтетического рациона: белок клейковины (8%), дефицитной по метионину, лизину и треонину, лярд (15%), углеводы (68%), минеральный компонент (4%), витаминная смесь (4%), мелкие древесные опилки (1%). Углеводный компонент представлен сахарным песком (10%) и картофельным крахмалом (58%) [8].
Отъемыши пятой группы ежедневно с кормом получали БАД на основе стахиса, крысята 6-й группы ежедневно получали БАД на основе стевии. Обе биологически активные добавкиживотные 3 – 6-й групп получали из расчета 2 г/кг массы тела.
Срок эксперимента составил 30 суток. Животных выводили из эксперимента методом неполной декапитации под легким эфирным наркозом. В крови животных определяли суммарное содержание ДНК, РНК и кислоторастворимых предшественников нуклеиновых кислот по методу [9]. Результаты выражали в условных единицах/мл. Все результаты были обработаны методом вариационной статистики. Достоверность различий оценивали непараметрическим методом по Х-критерию Ван-дер-Вальдена.
В табл. 1 представлены результаты определения содержания внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ в крови растущих животных, получавших БАД на основе стахиса и стевии. Из данных табл. 1 следует, что в крови растущих животных, получавших в течение 30 суток ежедневно с кормом БАД, содержание внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ находилось в пределах физиологической нормы (0,887±0,113 – для КРФ, 3,94±0,23 – для РНК и 2,05±0,15 – для ДНК [5]). Не обнаружены различия по содержанию ДНК, РНК и КРФ в крови самцов и самок. В связи с этим при обсуждении результатов исследований будет использовано суммарное значение каждого показателя.
В табл. 2 представлены результаты исследования влияния НДМГ на содержание внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ в крови растущих животных, получавших БАД на основе стахиса.
Из данных табл. 2 следует, что на 30-е сутки после однократного введения НДМГ в крови растущих животных, получавших стахис, уровень КРФ достоверно превышал таковой контроля на 34%. Содержание внеклеточных нуклеиновых кислот в крови растущих животных этой группы было ниже таковых контроля, но эти различия не носили достоверного характера.
На 30-е сутки после однократного введения НДМГ в крови растущих животных, содержащихся на малобелковом рационе и получавших стахис, содержание КРФ достоверно превышало таковой контроля на 87 %. Уровень РНК в крови растущих животных этой группы был ниже таковой контроля на 67 %. Содержание ДНК в крови животных этой группы сопоставимо с контролем.
Таблица 1
Влияние БАД на основе стахиса и стевии на уровень внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ в крови растущих крыс (М+m)
| Группы животных | Количество животных | КРФ, усл. ед./мл | РНК, усл. ед./мл | ДНК, усл. ед./мл |
| 1-я группа | S (n=18) | 0,909±0,032 | 3,98±0,22 | 1,99±0,17 |
| Контроль | ♀ (n=9) | 0,899±0,038 | 3,92±0,19 | 1,95±0,15 |
| (стахис) | ♂ (n=9) | 0,919±0,021 | 4,04±0,23 | 2,02±0,18 |
| 2-я группа | S (n=19) | 0,899±0,031 | 4,00±0,12 | 1,97±0,08 |
| Контроль | ♀ (n=10) | 0,897±0,026 | 4,01±0,12 | 1,93±0,05 |
| (стевия) | ♂ (n=9) | 0,902±0,036 | 3,99±0,14 | 2,02±0,09 |
Таблица 2
Влияние БАД на основе стахиса на уровень внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ в крови крыс на 30-е сутки после однократного введения НДМГ и на фоне рациона с дефицитом белка (М+m)
| Группы животных | Количество животных | КРФ, усл. ед. | РНК, усл. ед. | ДНК, усл. ед. |
| 1-я группа (стахис) | S (n=18) | 0,909±0,032 | 3,98±0,22 | 1,99±0,17 |
| ♀ (n=9) | 0,899±0,038 | 3,92±0,19 | 1,95±0,15 | |
| ♂ (n=9) | 0,919±0,021 | 4,04±0,23 | 2,02±0,18 | |
| 3-я группа (НДМГ + стахис) | S (n=20) | 1,219±0,086 * | 3,44±0,14 | 1,77±0,12 |
| ♀ (n=10) | 1,208±0,103 * | 3,44±0,18 | 1,78±0,10 | |
| ♂ (n=10) | 1,232±0,065 * | 3,44±0,13 | 1,75±0,14 | |
| 5-я группа (НДМГ + малобелковый рацион + стахис) | S (n=19) | 1,7±0,135 *# | 2,39±0,15 *# | 1,74±0,08 |
| ♀ (n=10) | 1,72±0,1235 *# | 2,41±0,17 *# | 1,76±0,09 * | |
| ♂ (n=9) | 1,699±0,139 *# | 2,37±0,12 *# | 1,71±0,08 * |
* – достоверность показателей по отношению к контролю (р<0,01); # – достоверность различий по отношению к 3-й группе (р<0,01)
В табл. 3 приведены результаты исследования влияния НДМГ на содержание внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ в крови растущих животных, получавших БАД на основе стевии.
Таблица 3
Влияние БАД на основе стевии на уровень внеклеточных нуклеиновых кислот и КРФ в крови крыс на 30-е сутки после однократного введения НДМГ и на фоне рациона с дефицитом белка (М+m)
| Группы животных | Выборка | КРФ, усл. ед. | РНК, усл. ед. | ДНК, усл. ед. |
| 2-я группа | S (n=19) | 0,899±0,031 | 4,00±0,12 | 1,97±0,08 |
| Контроль | ♀ (n=10) | 0,897±0,026 | 4,01±0,12 | 1,93±0,05 |
| (стевия) | ♂ (n=9) | 0,902±0,036 | 3,99±0,14 | 2,02±0,09 |
| 4-я группа (НДМГ + стевия) | S (n=19) | 1,299±0,159 * | 3,54±0,17 * | 1,76±0,10 * |
| ♀ (n=9) | 1,283±0,147 * | 3,49±0,19 * | 1,79±0,09 * | |
| ♂ (n=10) | 1,314±0,170 *@ | 3,58±0,14 *@ | 1,74±0,11 * | |
| 6-я группа (НДМГ + малобелковый рацион + стевия) | S (n=20) | 1,84±0,071 *# | 2,59±0,23 *# | 1,69±0,09 * |
| ♀ (n=10) | 1,828±0,083 *# | 2,4±0,25 *# | 1,70±0,09 * | |
| ♂ (n=10) | 1,85±0,056 *# | 2,6±0,22 *# | 1,68±0,11 * |
* – достоверность показателей по отношению к контролю (р<0,01); # – достоверность различий по отношению к 4-й группе (р<0,01)
Из данных табл. 3 следует, что уровень КРФ в крови животных, получавших стевию в течение 30 суток после однократного введения НДМГ, достоверно превышал контроль на 45%. Содержание внеклеточных РНК и ДНК в крови растущих животных этой группы достоверно от значений контроля не отличались.
У животных, содержащихся на рационе с дефицитом белка и получавших стевию в течение 30 суток после однократного введения НДМГ, уровень КРФ был достоверно ниже контроля в 2,1 раза, РНК – на 54% и ДНК – на 17%.
Следовательно, на 30-е сутки после однократного введения НДМГ в крови растущих животных, получавших БАД на основе стахиса и ствевии, возрастал уровень циркулирующих нуклеиновых кислот при снижении содержания КРФ. При дефиците белка позитивный эффект при применении стахиса и стевии был менее значимым.
Ранее было выдвинуто предположение об увеличении нуклеазной активности крови при введении НДМГ, что и определило снижение содержания внеклеточных нуклеиновых кислот при увеличении пула веществ нуклеотидной природы [5]. Увеличение нуклеазной активности обусловлено деструкцией клеток с последующим выходом ферментов в кровь. Молекулярный механизм действия стахиса и стевии в данном случае может быть связан не только со снижением уровня глюкозы в крови, но и с протективным действием на клеточные мембраны либо, что представляется более вероятным, с усилением репаративных процессов. В условиях дефицита белка и незаменимых аминокислот интенсивность репаративных процессов снижается, что и определило более низкую эффективность стахиса и стевии.
Таким образом, полученные нами данные демонстрируют перспективность использования стахиса и стевии, но молекулярный механизм действия этих биологически активных добавок требует дальнейшего изучения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Chan A.K., Chiu R.W., Lo Y.M. // Ann Clin Biochem. – 2003, Mar. – № 40 (Pt 2). – P. 122 – 30.
2. Lui Y.Y., Dennis Y.M. // Clin Chem Lab Med. – 2002, Oct. – № 40 (10). – P. 962 – 968.
3. Tamkovich S.N., Bryzgunova O.E., Rykova E.Y., Permyakova V.I., Vlassov V.V., Laktionov P.P. // Clin. Chem. – 2005. – V. 51(7). – P. 1317 – 1319.
4. Laktionov P.P., Tamkovich S.N., Rykova E.Yu., Bryzgunova О.Yu., Starikov A.V., Kuznetsova N.P., Vlassov V.V. // Ann. N. Y. Acad Sci. – 2004, Jun. – V. 1022. – P. 221 – 227.
5. Laktionov P.P., Tamkovich S.N., Rykova E.Yu. Bryzgunova О.Yu., Starikov A.V., Kuznetsova N.P., Sumarokov S.V., Kolomiets S.A., Sevostianova N.V., Vlassov V.V. // Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids. – 2004. – V. 23, Nos. 6&7. – P. 879-883.
6. Муравлева Л.Е., Терехин С.П., Койков В.В., Клюев Д.А. Влияние несимметричного диметилгидразина на уровень внеклеточных нуклеиновых кислот крови растущих животных, получавших рацион с дефицитом белка // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 5. – С. 60 – 61.
7. Муравлева Л.Е., Кулмагамбетов И.Р., Койков В.В. [и др.] // Материалы V Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье» (Москва, 30 октября – 2 ноября 2006 г.) – С. 607 – 609.
8. Терехин С.П., Муравлева Л.Е., Медведев В.А. [и др.] // Здоровье и болезнь. – 2007. – № 10 (66). – С. 143 – 147.
9. Шаблий В.Я., Игнатьев А.Д., Керимова М.Г. [и др.] // Методические рекомендации по биологической оценке продуктов питания. – М., 1973. – 30 с.
10. Маркушева Л.И., Савина М.И., Решина В.М. [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. – 2000. – № 7. – С. 18 – 20.