Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ОСИ СОЦВЕТИЙ ВИНОГРАДА АМУРСКОГО – ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРЕСС-ПРОТЕКТОРНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Момот Т.В. 2, 1 Кушнерова Н.Ф. 2, 3
1 ФГБУН «Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского» ДВО РАН
2 Школа биомедицины Дальневосточного федерального университета
3 ФГБУН «Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева» ДВО РАН
Представлены результаты исследования влияния экстракта из осей соцветий винограда амурского, содержащего комплекс флавоноидов, свободных аминокислот, органических и фенольных кислот, фенольных альдегидов, в условиях экспериментального стресс-воздействия (вертикальная фиксация крыс за дорзальную шейную складку на 22 часа). Показано, что влияние стресса сопровождалось увеличением массы надпочечников на 42 %. В сыворотке крови отмечалась гипертриглицеринемия, гиперхолестеринемия, рост лизофракций фосфолипидов, снижение фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, эфиров холестерина. Введение экстракта способствовало нормализации показателей массы надпочечников и липидного обмена в сыворотке крови более эффективно, чем эталонный стресс-протектор «Экстракт элеутерококка®». При введении элеутерококка оставался повышенный уровень холестерина, свободных жирных кислот, лизофракций фосфолипидов, низкий уровень эфиров жирных кислот, эфиров холестерина и дифосфатидилглицерина. Показано, что оси соцветий винограда амурского представляют перспективный вид сырья для получения стресс-протекторных препаратов.
стресс
сыворотка крови
нейтральные липиды
фосфолипиды
виноград амурский
элеутерококк
1. Афанасьева Ю.Г., Фахретдинова Е.Р., Спирихин Л.В., Насибуллин Р.С. О механизме взаимодействия некоторых флавоноидов с фосфатидилхолином клеточных мембран // Хим.-фарм. журн. – 2007. – Т. 41, № 7. – С. 12–14.
2. Барабой В.А., Брехман И.И., Голотин В.Г., Кудряшов Ю.Б. Перекисное окисление и стресс. – СПб.: Наука, 1992. – 148 с.
3. Венгеровский А.И., Маркова И.В., Саратиков А.С. Доклиническое изучение гепатозащитных средств // Ведомости фарм. комитета. – 1999. – № 2. – С. 9–12.
4. Кушнерова Н.Ф., Спрыгин В.Г., Фоменко С.Е., Рахманин Ю.А. Влияние стресса на состояние липидного и углеводного обмена печени, профилактика // Гигиена и сан. – 2005. – № 5. – С. 17–21.
5. Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К. и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. – М.: Слово, 2006. – 556 с.
6. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. – Новосибирск: Наука, 1983. – 233 с.
7. Amenta J.S. A rapid chemical method for quantification of lipids separated by thin-layer chromatography // J. Lipid res. – 1964. – Vol. 5, № 2. – P. 270–272.
8. Folch J., Less M., Sloane-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // J. Biol. Chem. – 1957. – Vol. 226, № 1. – P. 497-509.
9. Packer L., Rimbach G. and Virgili F. Antioxidant activity and biologic properties of a procyanidin-rich extract from pine (pinus maritima) bark, pycnogenol // Free Radic. Biol. Med. – 1999. – Vol. 27, № 5–6. – P. 704–724.
10. Valko M., Leibfritz D., Moncol J. et al. Free radicals and antioxidant in normal physiological functions and human disease // The Int. J. of Biochem. and Cell Biol. – 2007. – Vol. 39. – P. 44–84.
11. Svetachev, V.I., Vaskovsky V.E. A simplified technique for thin layer microchromatography of lipids // J. Chromatography. – 1972. – Vol. 67, № 2. – P. 376–378.
12. Vaskovsky V.E. Kostetsky E.Y., Vasenden I.M. A universal reagent for phospholid analysis // J. Chromatography. – 1975. – Vol. 114, № 1. – P. 129–141.

В настоящее время серьезной проблемой современного общества является всеобщая подверженность стрессовым воздействиям (тяжелая физическая нагрузка, переохлаждение, перегревание, химический и эмоциональный стрессы и др.). По данным ВОЗ в последние годы смертность мужчин в возрасте от 35 до 44 лет от ишемической болезни сердца возросла на 60 %. Болезни сердца и сосудов поражают людей и молодого возраста ‒ 25–30 лет. Здесь находит свое отражение повреждающее действие стресса. Известно, что одним из основных механизмов в развитии нарушений, снижающих резервы здоровья при стрессе, является активация перекисного окисления липидов и рассогласование каскада химических реакций антиоксидантной системы, изменения углеводно-липидного обмена, сопровождаемые сдвигом окислительно-восстановительного равновесия и нарушением энергообеспечения организма [2, 6]. Усиление свободно-радикальных и перекисных процессов, а также оксидативный стресс лежат в основе патогенеза синдрома адаптационного перенапряжения, хронической усталости, атеросклероза и др. Перспективными корректорами метаболических изменений, возникающих при различных видах стресса, являются природные полифенольные соединения, оказывающие антирадикальное и антиоксидантное действие [5, 9, 10]. Это делает актуальным изучение глубоких биохимических механизмов их влияния на организм и возможность фармакологической профилактики стресса. Природные ресурсы Дальнего Востока предоставляют широкие возможности для создания разнообразных фитопрепататов. В настоящей работе был использован водно-спиртовый экстракт из осей соцветий винограда амурского (Vitis amurensis), в составе которого содержится до 65 % фенольных соединений (лейкоантоцианы, катехины, флавонолы, лигнин и др.). В качестве препарата сравнения использовали известный стресс-протектор – аптечный экстракт элеутерококка.

Целью исследования явилось изучение нарушений липидного состава крови крыс при остром стрессе и их коррекция экстрактом из осей соцветий винограда амурского.

Материалы и методы исследования

Суховоздушное сырье экстрагировали 40 % этиловым спиртом методом реперколяции. Выход экстракта составлял 1 л на 1 кг сырья. Эксперимент проводили на крысах-самцах линии Вистар массой 180–200 г, содержавшихся на стандартном рационе питания и в стандартных условиях вивария. Экспериментальную модель острого стресса воспроизводили путем вертикальной фиксации крыс за дорзальную шейную складку на 22 часа. Препараты вводили животным перорально 2 раза в течение эксперимента (до вертикальной фиксации и через 4 часа после). Водные растворы комплекса полифенолов из осей соцветий винограда и элеутерококка (предварительно освобожденные от спирта экстракты путем упаривания в вакууме) вводили в количестве 100 мг/кг массы тела общих полифенолов, что соответствует известной терапевтической дозе для полифенольных гепатопротекторов [3]. Животные были разделены на четыре группы по 10 крыс в каждой: 1-я – контроль (интактные животные), 2-я – стресс, 3-я – стресс + экстракт из осей соцветий винограда, 4-я – стресс + экстракт элеутерококка. Крыс выводили из эксперимента путем декапитации под легким эфирным наркозом с соблюдением правил и международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 1986). Кровь брали из шейной вены. После повреждающего воздействия измеряли массу надпочечников и количество изъязвлений на слизистой желудка. Исследование одобрено Комиссией по вопросам этики Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН.

Липиды из сыворотки крови экстрагировали по методу J. Folch et al. [8]. Разделение нейтральных липидов проводили методом одномерной микротонкослойной хроматографии на силикагеле в системе растворителей гексан – серный эфир – уксусная кислота (90:10:1 по объему) [7]. Обнаружение пятен нейтральных липидов осуществляли с помощью паров йода, а их идентификацию – с применением очищенных стандартов. Фракционное разделение фосфолипидов осуществляли методом двумерной микротонкослойной хроматографии на силикагеле [11], а их идентификацию и количественное определение по методу V.E. Vaskovsky et al. [12]. Количественное содержание отдельных фракций выражали в % от суммы нейтральных липидов и фосфолипидов. Обработку результатов проводили с использованием статистического пакета Instat 3.0 (GraphPad Software Inc. USA, 2005) со встроенной процедурой проверки соответствия выборки закону нормального распределения. Для определения статистической значимости различий в зависимости от параметров распределения использовали параметрический t-критерий Стьюдента или непараметрический U-критерий Манна – Уитни. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Вертикальная фиксация крыс за дорзальную шейную складку вызывала формирование типичной картины стресса с характерными геморрагическими деструкциями желудка и гипертрофией надпочечников, масса которых повысилась на 42 % (8,43 ± 0,25 мг/100 г массы против 5,94 ± 0,55 мг/100 г массы в контроле; р < 0,001). Количество изъязвлений на слизистой желудка составило 2,7 ± 0,08 ед/жив., в контроле 0. Изучение липидного состава сыворотки крови животных 2-й группы (таблица) характеризовалось увеличением свободных жирных кислот на 33 % по сравнению с контролем, что связано с активизацией периферического липолиза в жировой ткани в ответ на выброс в кровь катехоламинов (стрессовая реакция). Увеличение содержания триацилглицеринов в сыворотке крови на 22 % по сравнению с контрольными величинами объясняется насыщением ими вновь синтезируемых в печени липопротеинов. Известно, что при стрессе в печени происходит ресинтез триацилглицеринов из жирных кислот и глицерина, мобилизуемых при липолизе, что способствует ее жировой инфильтрации.

Увеличение уровня холестерина на 20 % обусловлено активацией его синтеза из ацетил-КоА, так как при стрессе происходит избыточное образование ацетата из жирных кислот в связи с усилением их распада при липолизе [4].

Уменьшение содержания эфиров холестерина на 17 % свидетельствует о нарушении этерифицирующей функции печени и, как следствие, синтеза и катаболизма липопротеинов с преобладанием липопротеинов низкой плотности. При этом роль липидов в энергетике организма в условиях острого стресса значительно возрастает. Энергетический обмен переключается с «углеводного» типа на «липидный», что характерно для стадии резистентности стресса [4, 6]. Среди фосфолипидных фракций характерно отметить достоверное снижение фосфатидилхолина на 7 %, фосфатидилэтаноламина на 14 % при одновременном увеличении лизофосфатидилхолина на 24 % и лизофосфатидилэтаноламина на 32 %. Обращает на себя внимание высокий уровень сфингомиелина (на 36 %). Рост лизофракций обусловлен активацией фосфолипаз, тогда как увеличение сфингомиелина является компенсаторной реакций на повышение проницаемости мембран.

Влияние растительных препаратов на содержание нейтральных липидов и фосфолипидов в сыворотке крови крыс при стрессе (% от суммы всех фракций; М ± m)

Липидные фракции

1-я группа

Контроль

2-я группа

Стресс

3-я группа

Стресс + экстракт осей соцветий винограда

4-я группа

Стресс + экстракт элеутерококка

Нейтральные липиды

ТАГ

19,67 ± 0,62

23,81 ± 0,773

18,76 ± 0,64

21,71 ± 0,701

СЖК

6,00 ± 0,17

7,97 ± 0,283

5,22 ± 0,12

7,05 ± 0,242

ЭЖК

24,07 ± 0,63

24,05 ± 0,82

25,55 ± 0,72

23,00 ± 0,68

ХС

14,86 ± 0,45

17,89 ± 0,643

14,53 ± 0,48

15,97 ± 0,401

ЭХС

24,48 ± 0,66

20,41 ± 0,563

25,00 ± 0,63

23,11 ± 0,721

Остаточная фракция

10,92 ± 0,49

5,87 ± 0,47

10,94 ± 0,77

9,16 ± 0,59

Фосфолипиды

ФХ

63,19 ± 0,89

59,00 ± 0,952

64,00 ± 0,79

62,04 ± 1,11

ЛФХ

7,94 ± 0,26

9,86 ± 0,383

7,33 ± 0,42

8,72 ± 0,231

СМ

8,88 ± 0,23

12,05 ± 0,313

8,15 ± 0,07

9,20 ± 0,36

ФЭ

9,71 ± 0,57

8,43 ± 0,261

10,25 ± 0,26

9,63 ± 0,301

ЛФЭ

3,19 ± 0,14

4,22 ± 0,133

2,71 ± 0,14

3,77 ± 0,161

ФИ

4,17 ± 0,16

4,37 ± 0,17

4,46 ± 0,20

3,89 ± 0,17

ДФГ

2,92 ± 0,05

2,06 ± 0,043

3,10 ± 0,11

2,75 ± 0,051

Примечание. Различия статистически достоверны при: 1 – р < 0,05; 2 – р < 0,01; 3 – р < 0,001 по сравнению с контролем. ТАГ – триацилглицерины, СЖК – свободные жирные кислоты, ЭЖК – эфиры жирных кислот, ХС – холестерин, ЭХС – эфиры холестерина, ФХ – фосфатидилхолин, ЛФХ – лизофосфатидилхолин, СМ – сфингомиелин, ФЭ – фосфатидилэтаноламин, ЛФЭ – лизофосфатидилэтаноламин, ФС – фосфатидилсерин, ФИ – фосфатидилинозит, ФК – фосфатидная кислота, ДФГ – дифосфатидилглицерин

При введении экспериментальным животным экстракта из осей соцветий винограда (3-я группа) или экстракта элеутерококка (4-я группа) в период стресса наблюдалась коррекция вызванных им нарушений биохимических показателей сыворотки крови (таблица). В группе животных, получавших экстракт из осей соцветий винограда, по сравнению со 2-й группой (стресс), на 23 % снизилась гипертрофия надпочечников (6,53 ± 0,23 мг/100 г; р < 0,01), тогда как при введении элеутерококка – на 9 % (7,67 ± 0,13 мг/100 г; р < 0,05). Отсутствовали изъязвления на слизистой желудка. Данный феномен объясняется тем, что молекулы полифенолов, взаимодействуя с поверхностью слизистой желудка, способны образовывать мономолекулярные слои, увеличивающие прочность поверхностного слоя клеток [1], соответственно, снижая возможность язвообразования.

При исследовании показателей липидного обмена в сыворотке крови крыс 3-й группы обращает на себя внимание сохранение содержания фракций нейтральных и фосфолипидов на уровне контроля (таблица). В то же время в 4-й группе сохраняется достоверно повышенный, относительно контроля, уровень свободных жирных кислот (на 25 %), холестерина (на 10 %), лизофосфатидилхолина (на 19 %), лизофосфатидилэтаноламина (на 39 %), сфингомиелина (на 13 %), а также пониженный уровень эфиров холестерина (на 8 %) и дифосфатидилглицерина (на 12 %). Анализируя полученные результаты, можно предположить, что растительные полифенолы снижают эффект выброса катехоламинов надпочечниками при стрессе, что подтверждается уменьшением их гипертрофии. Это влечет за собой меньшую активность липолиза в жировой ткани, в результате чего величины триацилглицеринов и свободных жирных кислот в сыворотке крови сохраняются на уровне контроля. Также сохраняется этерифицирующая функция печени, но степень выраженности в росте эфиров холестерина в 3-й и 4-й группах относительно 2-й группы (стресс) различается. Так, при введении экстракта из осей соцветий винограда функция эфирообразования была более интенсивной (увеличение на 22 %), чем таковая при введении элеутерококка (увеличение на 13 %). Это важный показатель, так как предполагает сохранение синтеза фосфолипидов, блокируемого при стрессе [4]. Кроме этого, экстракт из осей соцветий винограда значительно превосходил экстракт элеутерококка по способности снижать гипертрофию надпочечников. По остальным показателям экстракт из осей соцветий винограда проявлял свойства, сходные с таковыми у экстракта элеутерококка. Наряду с элеутерококком экстракт из осей соцветий винограда может быть рекомендован в качестве стресс-протекторного средства.

Выводы

1. Применение экстракта из осей соцветий винограда амурского при стресс-воздействии сопровождалось выраженным стресс-протекторным действием, которое проявлялось в восстановлении массы надпочечников и нормализации липидного обмена.

2. Механизм стресс-протекторного действия комплекса биологически активных веществ экстракта из осей соцветий винограда амурского и экстракта элеутерококка обусловлен тем фактом, что растительные полифенолы, входящие в их состав, имеют способность улавливать свободные оксигенные и пероксильные радикалы, образуя при этом относительно стабильный феноксил-радикал, который сдерживает процессы перекисного окисления липидов и снимает состояние оксидативного стресса.

3. По исследованным показателям экстракт из осей соцветий винограда амурского показывает более высокую биологическую активность, чем таковая у препарата сравнения «Экстракт элеутерококка®».

4. Оси соцветий винограда амурского являются перспективным видом сырья для получения стресс-протекторных препаратов, содержащих флавоноиды.

Работа поддержана Министерством образования и науки РФ, проект № 1326.

Рецензенты:

Богданович Л.Н., д.б.н., заведующая лабораторией инновационных медико-биологических исследований и технологий, ФГБУЗ Медицинское объединение ДВО РАН, г. Владивосток;

Палагина М.В., д.б.н., профессор, заведующая лабораторией фундаментальных и прикладных проблем товароведения, Школа экономики и менеджмента Дальневосточного федерального университета, г. Владивосток.

Работа поступила в редакцию 17.10.2014.


Библиографическая ссылка

Момот Т.В., Момот Т.В., Кушнерова Н.Ф., Кушнерова Н.Ф. ОСИ СОЦВЕТИЙ ВИНОГРАДА АМУРСКОГО – ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРЕСС-ПРОТЕКТОРНЫХ ПРЕПАРАТОВ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-4. – С. 832-835;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35641 (дата обращения: 29.11.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074