Льняное масло издавна используется в традиционной медицине для профилактики и лечения самых разных заболеваний, благодаря положительному влиянию на многие органы и системы. Основная ценность льняного масла состоит в его уникальном жирнокислотном составе, который в большом количестве содержит незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК). ПНЖК, являясь эссенциальными факторами пищи, обладают разнообразной биологической активностью, участвуют в адаптации организма к окружающей среде, оказывая сложный интегральный эффект, обусловливающий их незаменимость для большинства живых организмов [1, 5, 9].
Особое внимание уделяется роли ПНЖК в метаболизме липидов, поддержании жидкостности клеточных мембран, богатых длинноцепочными полиеновыми кислотами. Действие ПНЖК семейства ω-3 и w-6 на липидный обмен человека и животных состоит в торможении синтеза триацилглицеринов (ТАГ) в печени, блокировании образования свободных радикалов и активных форм кислорода. Поступление в организм ПНЖК вызывает активацию окисления жирных кислот в тканях, снижение уровня холестерина, нормализацию обмена липопротеиновых частиц крови [4, 10].
В составе льняного масла содержится 35–40 % линоленовой кислоты, 25–35 % линолевой, 15–25 % − олеиновой, а также пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты. w-3 – полиненасыщенная линоленовая кислота обнаружена в большом количестве только в рыбьем жире и в льняном масле, в котором её почти в 2 раза больше, чем в жире, полученном из морепродуктов, выросших в диких условиях, так как в морепродуктах искусственного выращивания линоленовой кислоты содержится существенно меньше. Содержание линоленовой кислоты при получении льняного масла методом холодного отжима при температуре не выше 40–45 °С может достигать 60 %, а линолевой ‒ от 14 до 30 %. Только в масле, полученном способом холодного отжима, сохраняются фосфолипиды (ФЛ), w-3 и w-6 жирные кислоты. В льняном масле содержатся также органические кислоты, каротины, гликозид линомарин, витамины А, В1, С, Е, К, ферменты.
Биологические эффекты липофильных продуктов растительного происхождения были и остаются предметом многочисленных исследований. Активно ведется изучение метаболических эффектов веществ природного происхождения, содержащих в своем составе ПНЖК и другие соединения, нормализующие обмен веществ при его нарушениях и, в том числе, при метаболических нарушениях токсического генеза.
Печень занимает центральное место в процессах углеводного, белкового, липидного, пигментного метаболизма, а также в процессах детоксикации многочисленных веществ, попадающих в организм [8]. Ксенобиотики в печени подвергаются биотрансформации с образованием менее токсичных метаболитов, которые в дальнейшем переносятся транспортными белками и элиминируются из организма [2, 3]. Таким образом, печень участвует в поддержании биохимического гомеокинеза организма, обеспечивая слаженную работу метаболического конвейера, эффективность которого зависит, прежде всего, от состояния печеночных энзимных систем. Изменение активности печеночных ферментов ведет к снижению детоксикационной функции печени, а также участия в биосинтезе фосфолипидов клеточных мембран, что приводит к нарушению их функционального состояния. Таким образом, воздействие на организм чужеродных веществ, обладающих токсическими свойствами, может оказывать значительное влияние на печень, приводящее к формированию ее токсического поражения [6, 7].
В этой связи поиск возможных путей коррекции метаболических нарушений при печеночной недостаточности, индуцированной тетрахлорметаном, с использованием липофильных продуктов растительного происхождения с известными и предполагаемыми гепатопротекторными, гиполипидемическими и антиоксидантными свойствами представляется актуальным.
В экспериментах было использовано 125 белых беспородных крыс-самцов с массой тела 170–220 грамм. Животные были одного возраста, содержались в стандартных условиях университетского вивариума. Использование животных в эксперименте проводилось в соответствии с правилами, регламентированными законодательством Российской Федерации и рекомендациями Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов в научных или иных целях (1986).
Подопытные животные были разделены на группы: первая (I) группа – контрольная (n = 25), вторая (II, n = 25) – животные этой группы выводились из эксперимента на 7-е сутки, третья (III, n = 25) – животные этой группы выводились из эксперимента на 30-е сутки и четвертая (IV, n = 25) группа – животные с моделированием экспериментального токсического поражения печени (ТПП), вызванного трехкратным введением 50 %-го масляного раствора CCl4 (0,5 мл/100 г массы тела). Крысам IV группы в течение 27 дней вводили внутрижелудочно льняное масло в количестве 0,2 мл в сутки с помощью зонда в утренние часы до основного кормления животных.
Биохимические исследования выполнялись общепринятыми методами и включали оценку гепатотропных и метаболических эффектов тетрахлорметана и льняного масла. Функциональное состояние печени характеризовали по показателям активности аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АЛТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), g-глутамилтранспептидазы (g-ГТП) в сыворотке крови подопытных крыс. Состояние метаболизма углеводов оценивали по концентрации в крови глюкозы, пировиноградной кислоты (ПВК) и лактата, а метаболизм белков – по содержанию в сыворотке крови общего белка, альбумина и фракций глобулинов. Метаболизм липидов характеризовали путем определения содержания в сыворотке крови: общего холестерина (ОХС), триацилглицеринов (ТАГ), эфиров холестерина (ЭХС), неэтерифицированного холестерина (НЭХС), холестерина липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), низкой (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП), а также липидов эритроцитов (общих и ФЛ).
Статистическую обработку экспериментального материала проводили методами вариационной статистики [А.Н. Герасимов, 2007] с использованием пакетов статистических программ «Microsoft Excel 2010» и STATISTIKA 6.0 for Windows. Достоверным считали различие сравниваемых показателей при p < 0,05, то есть когда вероятность различия больше 95 %.
При моделировании ТПП с введением животным четыреххлористого углерода были зафиксированы очень выраженные изменения активности ферментов-маркеров функционального состояния печени (табл. 1). Наблюдалось существенное увеличение активности ферментов АСТ (в 3,7; р < 0,05) и АЛТ (в 6,2; р < 0,05) уже на 7-е сутки эксперимента. Активность γ-ГТП у животных II группы возросла в 8,3 раза по сравнению с контрольными животными; а показатель активности ЩФ сыворотки крови изменился существенно меньше, превысив данные, полученные в контрольной группе крыс, в 1,2 раза (р < 0,05).
Таблица 1
Влияние льняного масла на активность ферментов-маркеров морфофункционального состояния гепатоцитов в сыворотке крови крыс с интоксикацией четыреххлористым углеродом, (М ± m)
|
Группы крыс (n = 25 в каждой группе) |
Исследуемый показатель |
||||
|
АСТ, U/л |
АЛТ, U/л |
Коэффициент де Ритиса |
γ-ГТП, U/л |
ЩФ, U/л |
|
|
I (контрольная) |
8,78 ± 0,27 |
8,62 ± 0,25 |
1,02 ± 0,01 |
16,60 ± 0,48 |
87,51 ± 0,49 |
|
II группа (7 суток от начала опыта) |
32,37 ± 0,39* |
52,62 ± 0,50* |
0,60 ± 0,01* |
137,36 ± 1,85* |
102,22 ± 0,7* |
|
III группа (30 суток от начала опыта) |
24,06 ± 0,68* |
41,19 ± 0,44* |
0,59 ± 0,02* |
108,67 ± 1,02* |
91,21 ± 0,46* |
|
IV группа(введение льняного масла) |
14,76 ± 0,56 *● |
30,81 ± 0,48 *● |
0,48 ± 0,02 *● |
61,22 ± 1,1 *● |
90,12 ± 0,5 *● |
Примечание: * – р < 0,05 в сравнении с контролем; ● – р < 0,05 в сравнении с III группой.
Введение в организм крыс с ТПП масла льна вызвало снижение активности АСТ на 38,7 % (р < 0,05), а активности АЛТ – на 25,2 % (р < 0,05) по сравнению с данными III группы крыс. В эти же сроки наблюдения у животных, получавших масло льна, отмечено уменьшение активности γ-ГТП до 61,2 ± 1,1 U/л, что меньше уровня показателя активности данного фермента в III опытной группе на 43,7 % (р < 0,05). Величина активности ЩФ у крыс, получавших масло льна и не получавших его, примерно равны 90,2 ± 0,05 и 91,21 ± 0,46 U/л соответственно. Несмотря на достоверное уменьшение гиперферментемии, обнаруженной в группе животных, получавших масло льна, на 30-е сутки эксперимента активность АСТ, АЛТ и γ-ГТП не достигала их содержания в крови контрольной группы крыс.
Введение подопытным животным CCl4 вызвало у них существенные нарушения метаболических процессов (табл. 2). Изменения углеводного обмена проявились в снижении уровня глюкозы в крови крыс на 7-е сутки – на 27,8 % (р < 0,05), а на 30-е сутки – на 38,5 % (р < 0,05) по сравнению с контролем.
Таблица 2
Содержание глюкозы, пирувата и лактата в крови крыс с интоксикацией CCl4 на фоне введения льняного масла, (М ± m)
|
Группы крыс |
Глюкоза, ммоль/л |
Молочная кислота, ммоль/л |
Пировиноградная кислота, ммоль/л |
Соотношение лактат/пируват |
|
I (контрольная) n = 25 |
4,60 ± 0,14 |
2,02 ± 0,06 |
0,36 ± 0,01 |
5,82 ± 0,23 |
|
II (ССl4, 7 суток от начала опыта) n = 25 |
2,83 ± 0,06* |
1,75 ± 0,02* |
0,23 ± 0,01* |
7,75 ± 0,24* |
|
III (ССl4, 30 суток от начала опыта) n = 25 |
2,83 ± 0,06* |
1,75 ± 0,02* |
0,23 ± 0,01* |
7,75 ± 0,24* |
|
IV (введение льняного масла) n = 25 |
4,20 ± 0,06*• |
1,79 ± 0,02*• |
0,33 ± 0,02*• |
5,42 ± 0,30*• |
Примечание: * – р < 0,05 в сравнении с контролем; ● – р < 0,05 в сравнении с III группой.
Гипогликемия у крыс с интоксикацией CCl4, по-видимому, связана с нарушением процессов гликогенолиза и глюконеогенеза в печени. Уменьшение содержания в сыворотке крови на 30-е сутки эксперимента ПВК на 23,3 % (р < 0,05), а лактата на 13,4 % (р < 0,05) отражало тенденцию развития гипогликемии. Существенное возрастание коэффициента, отражающего соотношение лактат/ПВК в эти же сроки эксперимента, можно считать свидетельством преобладания в тканях анаэробного гликолиза над аэробным, что служит индикатором нарастания степени тканевой гипоксии.
У крыс с интоксикацией CCl4, получавших масло льна, отмечен выраженный рост концентрации глюкозы на 48,4 % (р < 0,05) и содержания ПВК на 43,5 % (р < 0,05) по сравнению с параметрами этого показателя в III группе животных. Изменения уровня лактата в этих группах были статистически не достоверны. Выявленная в ходе исследования динамика параметров углеводного обмена четко иллюстрируется изменениями коэффициента, отражающего соотношение содержания лактата и пирувата. У животных, получавших масло льна, величина этого коэффициента была на 30,1 % меньше его значения группы сравнения. Полученные результаты позволяют констатировать, что при введении льняного масла в организм крыс с экспериментальной интоксикацией тетрахлорметаном наблюдалось частичное восстановление нарушенного метаболизма углеводов.
У крыс с интоксикацией CCl4 под влиянием льняного масла произошли позитивные изменения белкового обмена. По сравнению с животными III группы у них в крови возросла концентрация общего белка и альбумина. Общее содержание глобулинов статистически не отличалось от данных, полученных в группе сравнения. Однако содержание фракции α-глобулинов в крови крыс, получавших льняное масло, возросло на 100,6 %, при снижении β-глобулинов на 27,0 % (р < 0,05). Концентрация γ-глобулинов была при этом выше аналогичного показателя у животных III группы на 7,9 % (р < 0,05).
Полученные данные свидетельствуют, что при введении крысам с интоксикацией CCl4 льняного масла проявилась явная тенденция к уменьшению выраженности нарушений липидного метаболизма и тенденция к его нормализации (табл. 3).
Таблица 3
Динамика биохимических показателей метаболизма липидов в сыворотке крови крыс при интоксикации тетрахлорметаном на фоне введения льняного масла (М ± m)
|
Исследуемый показатель |
Группы животных |
|||
|
I (контроль-ная) |
II (7 суток от начала опыта) |
III (30 суток от начала опыта) |
IV (30 суток от начала опыта) + льняное масло |
|
|
ОХС, ммоль/л |
2,90 ± 0,08 |
3,12 ± 0,05* |
3,77 ± 0,06* |
3,52 ± 0,04*● |
|
ТАГ, ммоль/л |
1,29 ± 0,07 |
0,55 ± 0,02* |
0,43 ± 0,02* |
0,95 ± 0,02*● |
|
ХС ЛПВП, ммоль/л |
0,91 ± 0,04 |
0,68 ± 0,02* |
0,50 ± 0,02* |
0,64 ± 0,02*● |
|
ХС ЛПНП, ммоль/л |
1,40 ± 0,08 |
2,18 ± 0,06* |
3,08 ± 0,07* |
2,45 ± 0,06*● |
|
ХС ЛПОНП, ммоль/л |
0,59 ± 0,03 |
0,25 ± 0,01* |
0,20 ± 0,01* |
0,43 ± 0,02*● |
|
ЭХС, ммоль/л |
1,79 ± 0,03 |
1,39 ± 0,02* |
1,23 ± 0,01* |
1,31 ± 0,02*● |
|
НЭХС, ммоль/л |
1,11 ± 0,08 |
1,73 ± 0,05* |
2,54 ± 0,06* |
2,21 ± 0,06*● |
|
Коэффициент ЭХС/НЭХС |
1,81 ± 0,14 |
0,82 ± 0,03* |
0,49 ± 0,01* |
0,59 ± 0,02*● |
Примечание: * – р < 0,05 в сравнении с контролем; ● – р < 0,05 в сравнении с III группой.
У этих подопытных животных отмечено значительное снижение ОХС в сыворотке крови (на 17,5 %, р < 0,05) и НЭХС (на 38,2 %, р < 0,05) по сравнению с крысами группы сравнения. Анализ распределения ХС показал, что введение льняного масла крысам с интоксикацией тетрахлорметаном вызвало достоверное снижение содержания ХС в ЛПНП (на 47,4 %, р < 0,05) по сравнению с животными III группы, а уровень ХС в ЛПОНП практически в 2 раза превысил этот показатель у крыс группы сравнения. Содержание ХС в ЛПВП в группе животных, получавших льняное масло, на 80 % превысило этот показатель у крыс с интоксикацией CCl4, которым льняное масло не вводили.
Коэффициент, отражающий соотношение содержания эфиров холестерина к неэтерифицированному холестерину (ЭХС/НЭХС), позволяющий судить о свойствах ЛПВП у животных, получавших льняное масло, в 2 раза превысил соответствующий показатель в группе сравнения. Содержание ТАГ в крови крыс, получавших льняное масло, достоверно превысило этот показатель у животных III группы сравнения (на 202,0 %, р < 0,05), а на 30-е сутки эксперимента этот параметр не имел статистических отличий от содержания ТАГ в крови животных контрольной группы. У животных с интоксикацией CCl4, которым вводили льняное масло, зафиксировано увеличение (на 57,4 %, р < 0,05) содержания ФЛ, а также достоверное снижение концентрации НЭХС в гемолизате эритроцитов по сравнению с группой крыс, не получавших масло льна, что логично отразилось на снижении коэффициента НЭХС/ФЛ в 1,9 раза в сопоставлении с его величиной в III группе сравнения.
Введение льняного масла существенным образом отразилось на спектре ФЛ в эритроцитах крыс с интоксикацией тетрахлорметаном по сравнению с животными III группы. Содержание фосфатидилхолина существенно повысилось, а сфингомиелина, наоборот, заметно уменьшилось. Значение расчетного коэффициента, отражающего соотношение процентного содержания фосфатидилхолин/сфингомиелин, составило 3,56 ± 0,04, что было достоверно выше, чем у крыс III группы, но все же не достигало его величины в контрольной группе крыс. У крыс, получавших льняное масло, отмечено снижение содержания лизоформ ФЛ в эритроцитах. Содержание лизофосфатидилхолина уменьшилось на 17,2 % (р < 0,05), а лизофосфатидилэтаноламина – на 43,7 % (р < 0,05) по сравнению с III группой животных. Введение льняного масла подопытным животным обусловило увеличение процентной доли фосфатидилэтаноламина и снижение относительного содержания фосфатидилсерина. Соотношение концентраций фосфатидилэтаноламин/фосфатидилсерин в эритроцитах крыс, получавших льняное масло, превысило аналогичный показатель группы сравнения на 340,0 % (р < 0,05). Полученные данные позволяют заключить, что под действием льняного масла в условиях проведенного эксперимента происходило насыщение эритроцитов подопытных животных фосфолипидами. Изменение спектра ФЛ свидетельствует о том, что введение льняного масла улучшает реологические свойства клеточных мембран, способствует увеличению их текучести, нормализует проницаемость. В целом изменения липидного метаболизма у крыс с интоксикацией тетрахлорметаном, которым вводили льняное масло, были значительно меньшими по сравнению с животными, не получавшими это масло.
Результаты исследования влияния льняного масла на состояние метаболических процессов у крыс с интоксикацией тетрахлорметаном позволяют сделать вывод о его выраженных позитивных эффектах, проявившихся в достоверной тенденции к нормализации нарушений обмена белков, углеводов и липидов в организме подопытных животных.
Рецензенты:
Каде А.Х., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и клинической патофизиологии, ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар;
Колесникова Н.В., д.б.н., профессор кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС, ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар.
Работа поступила в редакцию 27.01.2014.