CC BY
12
3 УДК 619:616.935:636.2:577.115.3
Калачнюк Л.Г. 1 2 к.б.н., старший науковий ствроб1тник;
Мельничук Д.О. 2, д.б.н., академк НАНУ I УААН, Сид1р 1.М. астрант;
Савка О.Г. 1-3, кандидат бюлопчних наук, Калачнюк Г.1. 1, д.б.н., професор
1Льв1вський нацюнальний ушверситет ветеринарног медицины та бютехнологт ¡мет С.З.Гжицького
2Нацюнальний аграрний ушеерситет Кабгнету мгнгстргв Украгни 31нститут фгзюлоггг / генетики теарин Чеськог АН, Прага, Чеська Республгка
АНТИОКСИДАНТНА ЗДАТН1СТЬ ФОСФОЛ1П1ДВМ1СНИХ КОМПЛЕКС1В ЗА УМОВ РОЗВИТКУ АЛКОГОЛЫНДУКОВАНОГО ГЕПАТИЧНОГО СТЕАТОЗУ
Показано, що хронгчне спожиеання алкоголю вгроггдно (р< 0,001) знижуе актившсть супероксиддисмутази I каталази на тл1 тдвищення концентрацп малонового дгальдеггду, тобто вгроггдно посилюе прооксидантний стан у клтинах печтки щур1в. Завчасне застосування фосфолтдвмгсних комплекав рослинного I тваринного походження вгроггдно (р<0,5-0,01) вгдновлюер1вновагу про- I антиоксидантног системи у пошкоджених токсикантом гепатоцитах. ФосфолШдвмгсш препарати тваринного (молочного) походження мають вищ1 антиоксидантш властивост1 пор1вняно з такими ж рослинного (соевого) походження.
Ключовi слова: про- I антиоксидантна система, супероксиддисмутаза, каталаза, малоновий дгальдеггд, алкоголындукуючий гепатичний стеатоз, щури.
За умов штоксикаци алкоголем у кров1 щур1в тдвищуеться актившсть ЛДГ, АлАТ I АсАТ [4], що вказуе на значення порушення у функщонуванш глюкозо-лактатного й глюкозо-аланшового цикл1в та аспартатно! човниково! системи в клтинах печшки, м'яз1в та шших тканин. Показано також [5], що алкогольна штоксикащя в1рогщно тдвищуе р1вень бюсинтезу триацилглщерол1в (~ у 2,6 рази) 1 холестерину (~ у 2 рази) у печшщ щур1в, а також ктотно знижуе актившсть алкогольметабол1зуючих ензим1в (алкогольдегщрогенази 1 ацетальдегщдегщрогенази) у цитозольнш фракцп гепатоцит1в на тл1 зниження (на 22%) живо! маси тварин та шших порушень метабол1зму. Завчасне застосування екзогенних фосфолшщвмкних комплекЫв в1рогщно знижуе токсичну дш етанолу I наближае до норми вищеперераховаш та шш1 бюх1м1чш показники, причому вищий позитивний ефект виявляеться при використанш препарат1в тваринного походження пор1вняно з рослинним (EPL -"Ессенщале").
© Калачнюк Л.Г., Мельничук Д.О., Сид1р 1.М., Савка О.Г., Калачнюк Г.1., 2008
99
Зважаючи на вищенаведеш даш та актуальшсть з'ясування впливу алкоголю й фосфолшщвмкних комплекЫв на стан про- i антиоксидантно! системи в кл^инах печiнки, нашi експериментальш дослiдження були продовженi саме в цьому напрям^
Матер1али i методи дослщжень. Дослiдження проводили на 25 щурах-самцях, якi були роздшеш на 5 груп по 5 тварин у кожнш. Жива маса !х знаходилась у межах 130-150 г. Детальний опис дослiду наведено у статт [5]. Слiд нагадати, щурi 1о! (К; контрольно!) групи продовжували утримуватися на звичайнiй дieтi та одержували iзокалорiйний розчин глюкози (40%). Тваринам усiх дослiдних груп (2-, 3-, 4- i 5"ог групи) вводили алкоголь (EtOH) у високш дозi - 8 г/кг живо! маси. EtOH був розчинений у водi (30%; v/v). Його та розчин глюкози вводили один раз на день per os тд час роздачi im протягом 30 дшв. Отже, щурi 2'°' групи споживали глюкозу й алкоголь, а тварини 3"ог, 4"ог i 5"ог груп за 1 год до введення глюкози й алкоголю вщповщно по групах додатково одержували ще й рослинний препарат EPL (Ессенщале по 25 мг/1 кг живо! маси ) [9], FLP-MD (фософлшщний препарат на основi вiдходiв молока - по 25 мг/1кг живо! маси) i LP (лшосомальний препарат - молочний фосфолiпiдний комплекс - по 10 мг/1 кг живо! маси) [2, 6, 7]. У кшщ експериментального перюду (пiсля голодування впродовж ноч^ щурiв забивали i вiдбирали бiоматерiал для бiохiмiчних дослщжень. Частки печiнки заморожували у рщкому азотi i зберiгали при -70°С. Iншi частки свiжоi тканини промивали 0,9% NaCl i гомогенiзували з 9-ма об'емами (w/v) 25 мМ трiс-HCl (рН 7,4), який мктив 0,25 М сахарози i 1 мМ ЕДТА. Пiсля цього грубий гомогенат центрифугували при 700 g упродовж 10 хв при 4°С (щоб видалити ядерну фракцiю i кл^инш уламки), а надосадову рiдину (супернатант) переносили до шшо! пробiрки та центрифугували при 10900 g упродовж 30 хв при 4°С. Мiтохондрiальна фракщя знаходилася в осадi. Для видшення цитозольних i мiкросомальних фракцiй супернатант далi пiддавали центрифугуванню при 100000 g протягом 60 хв при 4°С. Осад (мкросомальну фракцiю) i супернатант (цитозольну фракцш) роздiляли i зберкали при -70 °С до проведення наступних бiохiмiчних дослiджень.
У цитозолi визначали активнiсть основних антиоксидантних ензимiв та показники iнтенсивностi перекисного окислення лшвдв. Супероксиддисмутазну активнiсть (СОД; супероксидредуктаза; КФ 1.15.1.1) визначали за методом Дубининой Е.Е. и др. [3] та з допомогою Bioxytech SOD-525. Каталазну актившсть (КАТ); пероксид гщрогену: пероксид гiдрогену оксидоредуктаза; КФ 1.11.1.6) ощнювали за методом Королюк М.А. и др. [1, 8] та з допомогою Bioxytech catalase-520, вмкт малонового дiальдегiду (МДА) - за описом Мартинюк В.Б. та ш. [1, 8]. Фосфолшщвмкш комплекси, фiнансова тдтримка та iншi необхiднi умови для проведення дослщжень [7] були надаш нам Нащональним аграрним унiверситетом та 1нститутом фiзiологii i генетики тварин Чесько! АН (Прага), за що висловлюемо !м щиру вдячнiсть. Обробку отриманих цифрових даних проводили статистично, використовуючи критерш "t" Стюдента.
100
Результати 1 обговорення. Одержат результати наведет на рис. 1-3.
мети.
Рис. 1. Змши активного СОД (и/мг бшка / хв) за дй екзогенного етанолу 1 фосфо.гпшдв1Упсни\ препаратов (М±щ; п=5).
300
250
й 200 гЗ
| 130 и>
¡5 100
50
238,1
4ЙХ
17ВЗ
143,2
186£
о
1
Рис. 2. Змши активного КАТ (и/мг бшка/хв) за дй екзогенних фактор1в
(М±т; п=5).
101
1 2 3 4 5
Рис. 3. Змши вмкту малонового дiальдегiду (нмоль/ мг бшка) в гепатоцитах за дн екзогенних факто|мв (М±т; п=5).
1з рис. 1 i 2 видно, що за умов вживання алкоголю рiвень активност СОД i КАТ у гепатоцитах вiрогiдно (р<0,001) знижуеться. Завчасне введення в рацюн щурiв фосфолiпiдвмiсних комплексних добавок вiрогiдно (р<0,05-0,01) змiнюe рiвень активностi дослiджуваних ензимiв i вказуе на суттеву гепатопротекторну здатнiсть застосованих лжарських засобiв. Причому препарати тваринного походження (FLP-MD i LP) мають значно вищi захиснi властивостi порiвняно з рослинним препаратом (EPL, "Ессенщале") . Такий висновок пiдтверджуеться вщповщними змiнами рiвня МДА, що видно iз даних рис. 3. Вiрогiдне (р<0,001) збiльшення вмiсту малонового дiальдегiду пiд впливом спожитого етанолу (2-а група) вказуе на те, що ця токсична сполука сприяе активаци вiльнорадикального перекисного окислення лiпiдiв, тобто е сильним прооксидантом. Подальший ланцюговий розвиток процесу лшопероксидацп полягае у взаемоди перокисного радикала з шшою молекулою жирно! кислоти з утворенням гщроперекису R-OOH та нового радикала. У свою чергу гщроперекиси жирних кислот перетворюються на стабiльний молекулярний продукт - малоновий альдегiд (О=СН-СН2-НС=О), що використовуеться як метод оцшки активностi процесу лшопероксидацп. Загалом, пероксидащя лiпiдiв бiологiчних структур призводить до руйнування життево важливих бiомолекул та е одним iз фундаментальних молекулярних механiзмiв пошкодження клiтин при штоксикащях. Органiчнi речовини, що зупиняють
102
реакци лшопероксидаци у бюлопчних системах шляхом взаемоди з хiмiчно активними вшьними радикалами (виступаючи в ролi гасникiв чи "пасток" вiльних радикалiв) вважаються антиоксидантами. I як видно iз даних рис. 1-3, згадаш властивостi мають i застосованi нами фосфолiпiдвмiснi комплекснi препарати (EPL-"Ессенцiале", FLP-MD i LP). Ц данi також свiдчать, що препарати тваринного (молочного) походження мають вищу антиоксидантну здатшсть порiвняно з рослинним. Слщ зазначити, що одержанi результати щодо бiохiмiчних вiдхилень дослiджуваних показниюв у гепатоцитах щурiв узгоджуються з даними лггератури [1, 8]. Висновки
1. Хрошчне споживання алкоголю вiрогiдно (р<0,001) знижуе активнiсть ензимiв супероксиддисмутази i каталази на тлi вiрогiдного пiдвищення концентраци малонового дiальдегiду, тобто вiрогiдно посилюе прооксидантний стан у кл^инах печiнки щурiв.
2. Завчасне застосування фосфолшщвмкних комплексiв рослинного i тваринного походження вiрогiдно (р<0,05-0,01) вщновлюе рiвновагу про- i антиоксидантно! системи у пошкоджених токсикантомгепатоцитах.
3. Фосфолiпiдвмiснi комплекси тваринного походження порiвняно з рослинним (соевим) мають вищi антиоксидантнi властивост^
Л1тература
1. Барабой В.А., Олтник С.А., Бтоконь Ю.М. та т. Динамка процеЫв перекисного окислення лшвдв в кровi i органах щурiв в умовах максимального фiзичного навантаження та фракщонованого опромiнення в низьких дозах // Доп. НАН Укра!ни. 1995. - №7. - С.127-129.
2. Грищенко В.А. Кислотно-лужний стан кровi перехворших на диспепсiю телят за рiзних терапевтичних пiдходiв // Укр. бiохiм. журн. 2006. - Т.78, №6. - С.93-97.
3. Дубинина Е. Е., Ефимова Л. Ф., Софронова Л.Н., Геронимус А. С. Сравнительный анализ активности супероксиддисмутазы и каталазы эритроцитов и цельной крови у новорожденных детей при хронической гипоксии // Лаб. Дело. 1988. - №8. - С.16-19.
4. Калачнюк Г.1., Кравщв Р.Й., Мж М.Я. та т. Змши окремих показниюв штенсивност окисно-вщновних процеЫв i трансамшування у щурiв за ди екзогенних токсичних та бюпротекторних речовин // Наук. вкник ЛНУВМтаБТ ш. С.З. Гжицького, Львiв, 2007. Т.9, №3(34), Ч.1.- С.54-60.
5. Калачнюк Л.Г., Мельничук Д.О., Калачнюк Г.1. та т. Бюсинтез триацилглiцеролiв у печшщ за умов алкогольно! штоксикаци та впливу екзогенних фосфолшщних комплексiв // Наук. вiсник ЛНАВМ iм. С.З. Гжицького, Львiв, 2007. Т.9, №1(32). С.279-286.
103
6. Мельничук ДО., Грищенко В.А. Показники лшщного i фосфолшщного спекав плазми KpoBi за репаративно! терапи при ентеропатологи телят // Укр. 6ioxiM. журн. 2005. - Т.77, №1. - С.89-95.
7. Мельничук Д.О, Калачнюк Л.Г., Калачнюк Г.1., Краеще Р.Й. та т. Вщновлення внутршньокл^инного метаболiзму в печшщ телят при ентеропатологи / Рекомендаци з науково-практичним обгрунтуванням // Кшв: Мiнагрополiтики Укра1ни, 2006. 19 с.
8. Олтник С. А. Антиоксидантний захист за умов опосередкованих окисним стресом патолопчних сташв оргашзму. Автореф. Дис. на здобуття наук. ст.. д. б. н. за спец. 03.00.04 "Бiохiмiя", НАУ: Кшв, 2004. - 40 с.
9. Kuntz T. Essential phospholipids as liver therapeutic agents // Exp. Opin. (Scientific Institute of Hepatology, Werzlar FRG). - 1988. - Vol. 31. - 255 p.
Summary
L. Kalachnyuk1,2, D. Mel'nychuk2, I. M. Sydir1, O. Savka1-3, G. Kalachnyuk1,
1Biotechnology Research Institute of Animal Production S.Z. Gzhytskyi L 'viv National Academy of Veterinary Medicine, Pekarska st. 50, L'viv 79010, Ukraine;
2National Agrarian University, Heroyiv Oborony st. 15, Kyiv 03041, Ukraine 3Institute of Animal Physiology and Genetics, Czech Academy of Sciences, Prague,
Czech Republic
ANTIOXIDANT PECULIARITY OF THE PHOSPHOLIPIDS COMPLEXES UNDER DEVELOPMENT OF ALCOHOL-INDUCED HEPATIC STEATOSIS
It has been shown the chronic alcohol consumption decrease significantly activity of superoxide dismutase and catalase at the shadow of increase of malone dialdehide concentration that is enhance significantly peroxide state of liver cells in rats. The done in good time use of the phospholipids remedies from plant and animal origin does reduce significantly (р<0,5-0,01) a balance of pro- and antioxidant system in hepatocytes damaged by toxic agents. The phospholipids remedies from animal origin have higher antioxidant peculiarities than ones from plant origin.
Key words: pro- and antioxidant system, superoxide dismutase, catalase, malone dialdehide, alcohol-induced hepatic steatosis, rats.
Стаття надшшла до редакцИ 2.09.2008
104
