CC BY
34
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-5-113-116_
УДК 616-003.215:615.322
ГИПОХОЛИСТЕРИНЕМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СКОРЦОНЕРЫ ИСПАНСКОЙ НА МОДЕЛИ ОСТРОЙ ГИПЕРЛИПИДЕМИИ, ИНДУЦИРОВАННОЙ ЭТАНОЛОМ
Онбыш1 Т.Е., Хочава1 М.Р., Доркина2 Е.Г.
1ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет», г. Краснодар, Российская Федерация 2Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ФГБОУ ВО ВолгГму, г. Пятигорск, Российская Федерация
Аннотация. В работе охарактеризованы основные звенья патогенеза атеросклероза, гиперлипидемии и перекисного окисления липидов. Авторами показана актуальность проблемы эффективной оптимизации современных методов терапии и диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Известно, что медикаментозная терапия сопровождается рядом побочных эффектов, а также плохой переносимостью пациентами применяемых лекарственных препаратов. В связи с этим, в последние годы возрос интерес к поиску веществ природного, в особенности растительного происхождения, сочетающих в себе высокую эффективность действия и минимальные побочные эффекты.
Объектом исследования явился водный экстракт из травы и корня скорцонеры испанской, полученный методом дробной мацерации. В статье приведены основные биологически активные вещества, являющиеся компонентным составом скорцонеры испанской и спектр ее применения в народной медицине. Целью работы явилось изучение гиполипидемической активности водного экстракта травы и корней скорцонеры испанской в условиях экспериментальной гиперхолистеринемии у крыс, индуцированной введением этанола. Опытным путем показано, что экстракт травы и корней скорцонеры испанской оказывает антиоксидантное действие, препятствуя активации перекисного окисления липидов. В статье обоснована актуальность и целесообразность дальнейшего изучения механизма гиполипидемического действия экстракта травы и корня скорцонеры испанской.
Ключевые слова: гиперлипидемия, холестерин, скорцонера испанская, трава, корень, водный экстракт, биологические активные вещества.
Увеличение уровня липидов в крови является ключевым факторам развития заболеваний сердечнососудистой системы. Доказано, что в условиях гиперлипидемии наблюдается нарушение липидного спектра, что и провоцирует риск развития таких серьезных заболеваний как, ишемическая болезнь сердца, неалкогольная жировая дистрофия печени, атеросклероз, которые, как известно, занимают лидирующие позиции по инвалидизации и смертности населения.
Неоспоримым условием профилактики сердечнососудистых заболеваний являются мероприятия, связанные с коррекцией основных факторов риска их развития, а именно: немодифицируемых (наследственность, пол, возраст) и модифицируемых (повышенное артериальное давление, гиперхолистерине-мия, неправильный образ жизни, включающий низкую физическую активность, ожирение и курение).
Основными липидами плазмы крови человека являются липиды четырех основных групп: холестерин и его эфиры, триглицериды, фосфолипиды, а также неэтерифицированные жирные кислоты. Экзогенным источником холестерина является пища. Синтез холе-
стерина происходит во всех клетках организма, но наиболее интенсивно - в печени и, частично в кишечнике [1].
Однократный приём жирной пищи с высоким содержанием насыщенных жиров не приведет к повышению холестерина в крови. В тоже время, если такую пищу употреблять регулярно и длительно, то это спровоцирует развитие дислипопротеинемии и, безусловно, сыграет ключевую роль в патогенезе многих заболеваний, в том числе ассоциированных с атеросклерозом [1].
Несмотря на серьезные достижения в диагностике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний, проблема эффективной оптимизации современных методов терапии остается актуальной.
В настоящее время номенклатура препаратов, применяемых в качестве гиполипидемических средств включает производные фиброевой кислоты (фибраты), секвестранты желчных кислот (смолы), ингибиторы абсорбции холестерина в кишечнике, статины - инибиторы ГМГ-КоА-редуктазы (фермента, синтезирующего холестерин) [1, 2].
Медикаментозная терапия сопровождается рядом побочных эффектов, а также плохой переносимостью пациентами применяемых лекарственных препаратов. Системное действие статинов провоцирует развитие таких нежелательных эффектов, как миотоксичность, гепатотоксичность, нейротоксичность, гипергликемию, нефротоксичность.
В связи с этим, в последние годы возрос интерес к поиску веществ природного, в особенности растительного происхождения, сочетающих в себе высокую эффективность действия и минимальные побочные эффекты.
В этом аспекте значительный интерес представляет выбранный нами объект исследований - пищевая овощная культура скорцонера испанская. В пищу используют все растение - молодые листья для салатов, корнеплоды в качестве гарниров, первых и вторых блюд. В качестве овощной культуры скорцонера на территории России в настоящее время культивируется в европейской части, предгорьях Кавказа, Западной Сибири [3, 4]. Корнеплоды скорцонеры издавна используются в народной медицине для лечения сахарного диабета, рекомендуются при атеросклерозе и ожирении [4, 5, 6].
Установлено, что корень скорцонеры содержит инулин [5, 6, 7, 8, 9]. Эксперименты показали, что корнеплоды имеют способность значительно снижать уровень глюкозы крови, что очень важно в терапии сахарного диабета и предупреждении его осложнений [8].
Водорастворимый полисахаридный комплекс, выделенный из корнеплода скорцонеры, содержит, наряду с углеводными компонентами и белковые вещества, предложен в качестве новой биологически активной добавки к пище, для обогащения продуктов функционального питания не только пищевыми волокнами, но и растительным белком [7, 8, 9, 10]. В состав углеводного комплекса корнеплода скорцонеры входят пищевые волокна, пектины и клетчатка, сорбируют и выводят из организма токсины, в частности радиоактивные элементы [8, 9, 10].
Биологическая ценность белка корня скорцонеры обусловлена высоким содержанием аргинина, суммы пролина, аланина и треонина. Также в корне содержится аспарагин, который участвует в азотистом обмене, выполняет функцию транспорта аммиака от органов и тканей к месту его нейтрализации и выведения; глутамин, играющий важную роль в азотистом обмене, участвует в биосинтезе пуриновых оснований; лизин, необходимый для нормального формирования костей детского организма и способствующий усвоению кальция, участвующий в синтезе антител, гормонов, ферментов, формировании коллагена и восстановлении тканей [7].
Минеральный состав корня скорцонеры включает микро- и макроэлементы, % к массе золы: фосфор 6, калий 10, натрий 9, магний 6, кальций 10, медь 0,03, цинк 0,02, марганец 0,2, никель 0,005, железо 0,3 [10].
Установлен качественный и количественный состав флавоноидов, фенолкарбоновых и органических кислот скорцонеры испанской [10].
Таким образом, к настоящему времени известно, что скорцонера содержит различные группы биологически активных веществ, но особенное значение имеют следующие вещества: инулин - как заменитель сахара и крахмала при сахарном диабете; маннит, маннитол - диуретическое, отхаркивающее, желчегонное действие; алкалоид тригонеллин - гипоглике-мическое действие; холин - стимулирует образование гистамина; флавоноиды, в частности лютеолин - противовоспалительное, спазмолитическое, отхаркивающее, диуретическое действие; лигнановый гликозид сирингарезинол - иммуномодулирующее действие, влияя как на клеточное, так и на гуморальное звено иммунитета [5, 6, 7, 8, 10].
Учитывая вышеизложенное, мы посчитали целесообразным изучить влияние водного экстракта травы и корня скорцонеры на основные звенья патогенетического развития процесса атеросклероза - ингибиро-вание процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и снижение гиперхолестеринемии.
Сухой водный экстракт травы и корня скорцонеры получали по общеизвестной технологической схеме, включающей стадии твердофазной экстракции, концентрирования полученного извлечения, очистки фильтрованием и сушки экстракта.
Антиоксидантное действие суммарных экстрактов из скорцонеры было изучено туйго на модели Fe2+-аскорбатиндуцированного ПОЛ постъядерной фракции печени (ПФП) белых крыс. Эффективность антиоксидантного действия оценивали по степени ингибирования интенсивности ПОЛ ПФП в опытных образцах по отношению к контрольным. Интенсивность ПОЛ ПФП измеряли по накоплению ТБК-активных продуктов за 20 мин инкубации. В опытные образцы вносили исследуемые соединения в виде растворов в 96% спирте и диметилсульфоксиде (ДМСО). В контрольные пробы добавляли только растворитель, при этом конечная концентрация спирта не превышала 1%, что не оказывало существенного влияния на процессы ПОЛ. Антиоксидантную активность исследуемых экстрактов сравнивали с кверцетином.
Проведенные нами исследования, свидетельствуют о том, что в контрольной пробе наблюдалась существенная стимуляция ПОЛ, о чем свидетельствует увеличение более чем на 56% содержания вторичных продуктов ПОЛ - ТБК-активных продуктов. В пробах, содержащих экстракты травы и корня скорцонеры
испанской, было отмечено снижение процессов пе-роксидации (табл. 1). Таким образом, нами было установлено, что экстракт травы скорцонеры прояв-
ляет выраженную антиоксидантную активность по сравнению с экстрактом корнеплода.
Таблица 1
Влияние экстрактов травы и корня скорцонеры на интенсивность Fe2+-индуцированного ПОЛ
Конечная концентрация экстракта травы скорцонера в инкубационной среде, мкг/мл Трава, % снижения ПОЛ, n=3 Конечная концентрация экстракта корней скорцонера в инкубационной среде, мкг/мл Корни, % снижения ПОЛ, n=3
800 61,2 1600 22,1
400 55,6 1200 14,6
200 32,6 600 4,8
100 15,9 400 4,1
200 0,7
IC50=518 мкг/мл IC50=3 682мкг/мл
Экспериментально установлено, что этанол обладает токсическим действием на печень, вызывая активацию свободно-радикального окисления липидов. Гипохолестеринемию у крыс моделировали однократным внутрибрюшинным однократным введением 40%-го этанола в дозе 5 г абсолютного этанола на 1 кг массы тела животного. Объекты исследования вводили per os с помощью эндотрахеальной трубки (без манжеты). Экспериментальные животные были разделены на группы: 1 группа - контроль, однократное введение этанола; 2 группа - интактные - без лечения; 3 группа - ежедневное введение 1,6% экстракта травы скорцонеры; 4 группа - ежедневное введение 4,6% экстракта корней скорцонеры; 5 группа - ежедневное введение препарата-сравнения. Объекты исследования вводили в течение 10 дней. В качестве препарата сравнения был использован экстракт травы якорцев стелющихся в дозе 250 мг. На 11-й день животным вводили этанол и через 8 часов определяли уровень холестерина в крови. Концентрацию холестерина в плазме крови определяли с помощью портативного биохимического анализатора крови фирмы Bioptik EasyTouch GC.
В результате проведенного экспериментального исследования было установлено, что однократное введение этилового спирта приводило к повышению холестерина в крови экспериментальных животных на 110% относительно животных, не подвергавшихся воздействию этанола, что свидетельствует о развитии острой гиперлипидемии. Опытным путем показано, что курсовое введение крысам водного извлечения травы и корней скорцонеры испанской в исследуемых дозах предотвращает острую гиперхолистеринемию, вызванную этанолом, достоверно снижая уровень холестерина в крови на 48% и 42% соответственно по сравнению с данными контрольной группы. Важно отметить, что гипохолистеринемическое действие водного извлечения травы скорцонеры испанской сопоставимо с препаратом сравнения (экстракт травы
якорцев стелющихся способствовал снижению уровня холестерина на 51% относительно контрольной группы животных).
Таким образом, полученные экспериментальные данные позволяют говорить о наличии гипохолисте-ринемического действия водного извлечения травы и корней скорцонеры, обусловленного наличием таких биологически активных веществ, как комплекс полисахаридов и фенольных соединений. Экспериментально установленное снижение ПОЛ, с одновременной гипохолистеринемической активностью объектов исследования, говорит о возможности целесообразности проведения дальнейших исследований по изучению механизма выявленного действия.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1] Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза /Рекомендации Всероссийского научного общества кардиологов (ВНОк). М. 2009.
[2] Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: Изд.дом «Русский врач». 2005. 360с
[3] Чумакова В.В. Рекомендации по возделыванию и семеноводству скорцонеры на юге России / В.В. Чумакова. Ставрополь: АГРУС. 2009. 20с.
[4] Головкин Б. Биологически активные вещества растительного происхождения: в 3-х т. / Б Головкин [и др.]. М. Наука, 2001.
[5] Хобракова В.Б. Иммунотропные свойства лигнанового глюкозида из культивируемых клеток Scorzonera hispanica L /В.Б. Хобракова [и др.] //Химико-фармацевтический журнал. 2003. № 7. Т. 37 С. 55-56.
[6] Маршалкин М.Ф., Оробинская В.Н. Качественное и количественное определение белка в функциональной добавке из скорционера испанского // Успехи соврем. Естествознания. 2005. №10. С.67 - 68.
[7] Оробинская В.Н., Жиркова Е.В., Мартиросян В.В., Малкина В.Д. Разработка и применение инулин-пектинового концентрата из скорционеры в техноло-
гии хлеба // Известия вузов. Пищевая технология. 2009. № 2-3. С.27 - 29.
[8] Борисов А.Г., Оробинская В.Н., Казуб В.Т. Кинетика процессов экстрагирования полисахаридов из корнеплодов скорционера испанского под воздействием электрического разряда // Вестник ТГТУ. 2011. № 17(2). С.410 - 416.
[9] Маршалкин М.Ф., Оробинская В.Н. Микроэлементный состав биологически активной добавки, получен-
ной на основе овощного растения скорционера //Успехи соврем. естествознания. 2004; № 8: 53-54.
[10] Исследования флавоноидов, фенолкарбоновых и органических кислот скорцонеры испанской (Scorzonera hispanica L.) //А.М. Сампиев [и др.] //Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2018. №1. т.21. С.25-29.
HYPOCHOLISTERINEMIC ACTION OF THE SCORZONERA SPANISH ON THE MODEL OF ACUTE HYPERLIPIDEMIA INDUCED BY ETHANOL
Onbysh1 T.E, Khochava1 M.R., Dorkina2 E.G.
Kuban state medical university, Krasnodar, Russian Federation 2Pyatigorsk medical pharmaceutical institute of Volgograd state medical university, Pyatigorsk, Russian Federation
Annotation. The main links in the pathogenesis of atherosclerosis, hyperlipidemia and lipid peroxidation are characterized. The authors show the actuality of the problem of effective optimization of modern methods of therapy and diagnoses of cardiovascular diseases. It is known that drug therapy is accompanied by a number of side effects, as well as poor patient tolerance of the drugs used. In this regard, in recent years, has increased the interest in finding substances of natural, especially plant origin, which combine a high effectiveness of action and minimal side effects.
The object of the study was a dry water extract from grass and root of Scorzonera Spanish, obtained by the method offractional maceration. The article shows the main biologically active substances, which are the component composition of the scorpion-spanish and the range of its application in folk medicine. The aim of the work was to study the lipid-lowering activity of the aqueous extract of grass and the roots of Scorzonera Spanish under conditions of experimental hypercholesterolemia in rats induced by the introduction of ethanol. Along with this, the herb extract and the scorzonera roots of the Ispanian have an antioxidant effect, preventing the activation of lipid peroxidation. The article proves the urgency and expediency of further study of the mechanism of lipid-lowering action of grass extract and Scorzonera root of Spanish.
Key words: hyperlipidemia, cholesterol, scorzonera Spanish, grass, root, water extract, biological active substances.
REFERENCES
[1] Diagnosis and correction of lipid metabolism disorders for the prevention and treatment of atherosclerosis / Recommendations of the All-Russian Scientific Society of Cardiology (VNOK). M. 2009.
[2] Khubriev R.U. The manual on experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. Moscow: Izd.dom "The Russian Physician". 2005. 360p
[3] Chumakova V.V. Recommendations on the cultivation and seed production of scorzoners in the south of Russia / V.V. Chumakova. Stavropol: AGRUS. 2009. 20p.
[4] Golovkin B. Biologically active substances of plant origin: in 3 tons / Golovkin [and others]. M. Nauka, 2001.
[5] Khobrakova V.B. Immunotropic properties of lignan glu-coside from cultured cells Scorzonera hispanica L / V.B. Khobrakov [and others] // Chemical-pharmaceutical magazine. 2003. № 7. P. 37 p. 55-56.
[6] Marshal M.F., Orobinskaya V.N. Qualitative and quantitative determination of protein in the functional additive
from the scorcher of the Spanish // Uspehi sok-vrem. Natural science. 2005. №10. P.67-68.
[7] Orobinskaya V.N., Zhirkova E.V., Martirosyan V.V., Malkina V.D. Development and application of inulin-pectin concentrate from scorce cure in bread technology // Izvestiya Vuzov. Food technology. 2009. № 2-3. P.27-29.
[8] Borisov A.G., Orobinskaya V.N., Kazub V.T. Kinetics of the processes of extraction of polysaccharides from roots of the Spanish scorgee under the influence of an electric discharge // Bulletin of TSTU. 2011. № 17 (2). P.410-416.
[9] Marshal M.F., Orobinskaya V.N. Microelement composition of the biologically active additive obtained on the basis of the vegetable plant of the scorceper // Uspekhi sov-rem. natural science. 2004; No. 8: 53-54.
[10] Studies of flavonoids, phenolcarbonic and organic acids of Scorzonera Spanish (Scorzonera hispanica L.) // A.M. Sampiev [and others] // Questions of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2018. №1. vol.21. P.25-29.
