Научная статья на тему 'In vitro исследование маркеров перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели (Oncorhynchus mykiss Walbaum) при инкубации с экстрактами из листьев различных видов Sansevieria Thunb. (Asparagaceae)'

In vitro исследование маркеров перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели (Oncorhynchus mykiss Walbaum) при инкубации с экстрактами из листьев различных видов Sansevieria Thunb. (Asparagaceae) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
105
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАДУЖНАЯ ФОРЕЛЬ (ONCORHYNCHUS MYKISS) / МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ / SANSEVIERIA / ЛИСТЬЯ / ЭКСТРАКТЫ / ПЕРОКСИДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ / RAINBOW TROUT (ONCORHYNCHUS MYKISS) / MUSCLE TISSUE / LEAF EXTRACTS / LIPID PEROXIDATION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Маринюк Мирослава Михайловна, Харченко Игорь Иванович, Ткаченко Галина Михайловна, Буюн Людмила Ивановна, Виташек Марлена

Целью нашей работы было изучение изменений в течении процессов перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели (Oncorhynchus mykiss Walbaum) при инкубации с экстрактами из листьев различных видов Sansevieria Thunb. (Asparagaceae), направленное на последующее усовершенствование мер борьбы и профилактики болезней путем повышения естественной резистентности организма рыб с использованием антибактериальных и антиоксидантных препаратов. Листья Sansevieria francisii Chahin, S. caulescens N.E.Br., S. suffruticosa N.E.Br., S. roxburghiana Schult. & Schult.f., S. metallica Gérôme & Labroy, S. hyacinthoides (L.) Druce, S. cylindrica Bojer ex Hook., S. canaliculata Carrière, S. aethiopica Thunb., S. kirkii Baker, S. trifasciata Prain., S. forscaoliana (Schult. & Schult.f.) Hepper & J.R.I.Wood, S. fisheri (Baker) Marais, S. dooneri N.E.Br., S. intermedia N.E.Br., S. gracilis N.E.Br., S. parva N.E.Br. (syn. S. dooneri N.E.Br.) были собраны в Национальном ботаническом саду имени Н.Н. Гришко Национальной академии наук Украины (Киев, Украина). Мышечная ткань была выделена из рыб после быстрой декапитации. Образцы тканей промывали и гомогенизировали в ледяном 100 мМ Трис-HCl буфере (pH 7,2), используя стеклянный гомогенизатор H500 (POL-EKO). Полученные 10%-е гомогенаты центрифугировали при 3000g в течение 15 мин при 4 °C. После центрифугирования супернатант мышечной ткани рыб использовали для инкубации с экстрактами листьев различных видов Sansevieria (в соотношении 19 : 1) при комнатной температуре. Контрольную группу (мышечную ткань форели) инкубировали с 100 мМ трис-HCl буфером (pH 7,2) (в соотношении 19 : 1). Время инкубации составляло 2 ч, после чего в инкубированном гомогенате изучали интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Все ферментативные анализы проводили при 22±0,5 °С с использованием спектрофотометра Specol 11 (Carl Zeiss Jena, Germany) в шести повторно. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию ТБК-активных продуктов согласно Kamyshnikov, 2004. Результаты инкубации мышечной ткани с экстрактами растений показывают, что содержание ТБК-активных продуктов варьируют в пределах от (48,06±5,35) до (76,86±6,64) нмоль/мг белка. Существенное увеличение содержания ТБК-активных продуктов было отмечено у экстрактов из листьев S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica (увеличение содержания ТБК-активных продуктов на 52,1, 44,4, 43,1, 40,1%, p<0,05 соответственно) по сравнению с контрольной группой мышечного гомогената. Инкубация с экстрактами видов S. forscaoliana, S. parva, S. hyacinthoides сопровождалась несущественными изменениями содержания маркера ПОЛ-ТБК-активных продуктов (64,57±5,33, 63,78±6,56 и 63,06±6,22 нмоль/мг белка соответственно). Экстракты листьев S. fisheri, S. intermedia, S. gracilis и S. kirkii также несущественно изменяли содержание маркеров ПОЛ [(58,46±5,03), (57,88±5,64), (57,41±4,60), (56,41±5,39) нмоль/мг белка соответственно]. Таким образом, анализ представленных данных позволяет заключить, что наиболее токсичными среди исследованных экстрактов при изучении антиоксидантных свойств in vitro относительно мышечной ткани радужной форели являются S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica. Результаты изучения показателей перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели свидетельствуют о разной степени их выраженности в зависимости от химического состава исследуемых видов. При этом некоторые из изученных соединений увеличивают свободнорадикальную активность, т.е. проявляют прооксидантные свойства. Это не противоречит данным литературы, согласно которым проявление антиили прооксидантных свойств зависит от химической природы соединений, их концентрации и т.д.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Маринюк Мирослава Михайловна, Харченко Игорь Иванович, Ткаченко Галина Михайловна, Буюн Людмила Ивановна, Виташек Марлена

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IN VITRO STUDY OF LIPID PEROXIDATION MARKERS IN THE MUSCLE TISSUE OF THE RAINBOW TROUT (ONCORHYNCHUS MYKISS WALBAUM) UNDER INCUBATION WITH EXTRACTS FROM LEAVES OF VARIOUS SPECIES OF SANSEVIERIA THUNB. (ASPARAGACEAE)

The main objective of the present study was to evaluate the lipid peroxidation biomarkers in the muscle tissue of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) under incubation with extracts derived from the leaves of various Sansevieria Thunb. (Asparagaceae) species, aimed at the further improving methods for preventing and treating fish diseases by increasing the natural resistance offish organism using antibacterial and antioxidant agents in aquaculture. The leaves of Sansevieiria francisii Chahin, S. caulescens N.E.Br., S. suffruticosa N.E.Br., S. roxburghiana Schult. & Schult.f., S. metallica Gérôme & Labroy, S. hyacinthoides (L.) Druce, S. cylindrica Bojer ex Hook., S. canaliculata Carrière, S. aethiopica Thunb., S. kirkii Baker, S. trifasciata Prain., S. forscaoliana (Schult. & Schult.f.) Hepper & J.R.I.Wood, S. fisheri (Baker) Marais, S. dooneri N.E.Br., S. intermedia N.E.Br., S. gracilis N.E.Br., S. parva N.E.Br. (syn. S. dooneri N.E.Br.) were sampled at M.M. Gryshko National Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine (Kyiv, Ukraine). Muscle tissue was removed from trout after immediate decapitation. The tissue samples were rinsed and homogenized in ice-cold 100 mH Tris-HCl buffer (pH 7.2) using laboratory glass homogenizer H500 (POL-EKO). Obtained 10 % supernatants were subjected to centrifugation at 3000g for 15 min at 4°C. After centrifugation the supernatant offish muscle tissue was used for incubation with leaf extracts of various Sansevieria species (in ratio 19:1) at ambient temperature. The control group (rainbow trout muscle tissue) was incubated with 100 mM Tris-HCl buffer (pH 7.2) (in ratio 19:1). The incubation time was 2 hrs, after that the intensity of lipid peroxidation processes was evaluated. All enzymatic analyses were conducted at 22±0,5°С using spectrophotometer Specol 11 (Carl Zeiss Jena, Germany) with 6 replicates per analysis. 2-Thiobarbituric acid-reacting substances (TBARS) assay has been applied to evaluate the intensity of lipid peroxidation of the sample according to the method of Kamyshnikov (2004). The results obtained after incubation of muscle tissue with plant-derived extracts exhibit that content of TBARS vary in the range of (48.06±5,35) to (76.86±6,64) nmol per mg protein. The significant increasing of TBARS content was observed in sample incubated with the leaf extracts of S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica (increasing of TBARS content by 52.1%, 44.4%, 43.1%, 40.1%, p<0.05, respectively) as compared with control group of muscle tissue homogenate. Incubation of muscle tissue sample with leaf extracts of S. forscaoliana, S. parva, S. hyacinthoides leaves was accompanied by insignificant changes of lipid peroxidation marker (TBARS) content (64.57±5.33, 63.78±6.56 and 63.06±6.22 nmol/mg protein, respectively). Also, the leaf extracts of S. fisheri, S. intermedia, S. gracilis and S. kirkii have not changed lipid peroxidation marker (TBARS) significantly [(58.46±5.03), (57.88±5.64), (57.41±4.60), (56.41±5.39) nmol/mg protein, respectively]. Thus, from the above study, it can be concluded that among plant extracts screened for in vitro antioxidant properties in rainbow trout muscle tissue the strongest toxicity responses were exhibited by S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica extracts. The results obtained from the preliminary study of lipid peroxidation levels in rainbow trout muscle tissue indicate that these values are determined by the chemical composition of the leaves of plant species tested. Furthermore, some compounds tend to increase free radical activity, i.e. exhibit prooxidant properties. It is in line with literature data, suggested that manifestation of antior prooxidant properties of plant extracts are strongly influenced by the chemical nature of compound, it concentration etc.

Текст научной работы на тему «In vitro исследование маркеров перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели (Oncorhynchus mykiss Walbaum) при инкубации с экстрактами из листьев различных видов Sansevieria Thunb. (Asparagaceae)»

УДК 615.32:616-092.18:574

1 1 2 12 М.М. Маринюк , И.И. Харченко , Г.М. Ткаченко , Л.И. Буюн , М. Виташек ,

П. Пажонтка-Липинский2, З. Осадовский2

Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко, Национальная академия наук

Украины, 01014, Украина, г. Киев, ул. Тимирязевская, 1 2Институт биологии и охраны окружающей среды, Поморская академия в Слупске, 76-200, Польша, г. Слупск, ул. Арцишевского, 22б

IN VITRO ИССЛЕДОВАНИЕ МАРКЕРОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ РАДУЖНОЙ ФОРЕЛИ (ONCORHYNCHUS MYKISS WALBAUM) ПРИ ИНКУБАЦИИ С ЭКСТРАКТАМИ ИЗ ЛИСТЬЕВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ SANSEVIERIA THUNB. (ASPARAGACEAE)

Целью нашей работы было изучение изменений в течении процессов перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели (Oncorhynchus mykiss Walbaum) при инкубации с экстрактами из листьев различных видов Sansevieria Thunb. (Asparagaceae), направленное на последующее усовершенствование мер борьбы и профилактики болезней путем повышения естественной резистентности организма рыб с использованием антибактериальных и антиоксидант-ных препаратов. Листья Sansevieria francisii Chahin, S. caulescens N.E.Br., S. suffruticosa N.E.Br., S. roxburghiana Schult. & Schult.f., S. metallica Gérôme & Labroy, S. hyacinthoides (L.) Druce, S. cylin-drica Bojer ex Hook., S. canaliculata Carrière, S. aethiopica Thunb., S. kirkii Baker, S. trifasciata Prain., S. forscaoliana (Schult. & Schult.f.) Hepper & J.R.I.Wood, S. fisheri (Baker) Marais, S. dooneri N.E.Br., S. intermedia N.E.Br., S. gracilis N.E.Br., S. parva N.E.Br. (syn. S. dooneri N.E.Br.) были собраны в Национальном ботаническом саду имени Н.Н. Гришко Национальной академии наук Украины (Киев, Украина). Мышечная ткань была выделена из рыб после быстрой декапитации. Образцы тканей промывали и гомогенизировали в ледяном 100 мМ Трис-HCl буфере (pH 7,2), используя стеклянный гомогенизатор H500 (POL-EKO). Полученные 10%-е гомогенаты центрифугировали при 3000g в течение 15 мин при 4 °C. После центрифугирования супернатант мышечной ткани рыб использовали для инкубации с экстрактами листьев различных видов Sansevieria (в соотношении 19 : 1) при комнатной температуре. Контрольную группу (мышечную ткань форели) инкубировали с 100 мМ трис-HCl буфером (pH 7,2) (в соотношении 19 : 1). Время инкубации составляло 2 ч, после чего в инкубированном гомогенате изучали интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Все ферментативные анализы проводили при 22±0,5 °С с использованием спектрофотометра Specol 11 (Carl Zeiss Jena, Germany) в шести повторно. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию ТБК-активных продуктов согласно Kamyshnikov, 2004. Результаты инкубации мышечной ткани с экстрактами растений показывают, что содержание ТБК-активных продуктов варьируют в пределах от (48,06±5,35) до (76,86±6,64) нмоль/мг белка. Существенное увеличение содержания ТБК-активных продуктов было отмечено у экстрактов из листьев S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica (увеличение содержания ТБК-активных продуктов на 52,1, 44,4, 43,1, 40,1%, p<0,05 соответственно) по сравнению с контрольной группой мышечного гомогената. Инкубация с экстрактами видов S. forscaoliana, S. parva, S. hyacinthoides сопровождалась несущественными изменениями содержания маркера ПОЛ-ТБК-активных продуктов (64,57±5,33, 63,78±6,56 и 63,06±6,22 нмоль/мг белка соответственно). Экстракты листьев S. fisheri, S. intermedia, S. gracilis и S. kirkii также несущественно изменяли содержание маркеров ПОЛ [(58,46±5,03), (57,88±5,64), (57,41±4,60), (56,41±5,39) нмоль/мг белка соответственно]. Таким образом, анализ представленных данных позволяет заключить, что наиболее токсичными среди исследованных экстрактов при изучении антиоксидантных свойств in vitro относительно мышечной ткани радужной форели являются S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica. Результаты изучения показателей перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели свидетельствуют о разной степени их выраженности в зависимости от химического состава исследуемых видов. При этом некоторые из изученных соединений

увеличивают свободнорадикальную активность, т.е. проявляют прооксидантные свойства. Это не противоречит данным литературы, согласно которым проявление анти- или прооксидантных свойств зависит от химической природы соединений, их концентрации и т.д.

Ключевые слова: радужная форель (Oncorhynchus mykiss), мышечная ткань, Sansevieria, листья, экстракты, пероксидное окисление липидов.

11 2 1

Myroslava Maryniuk , Igor Kharchenko , Halyna Tkachenko , Lyudmyla Buyun ,

2 2 2 Marlena Witaszek , Pawet Pazontka-Lipinski , Zbigniew Osadowski

IN VITRO STUDY OF LIPID PEROXIDATION MARKERS IN THE MUSCLE TISSUE OF THE RAINBOW TROUT (ONCORHYNCHUS MYKISS WALBAUM) UNDER INCUBATION WITH EXTRACTS FROM LEAVES OF VARIOUS SPECIES OF SANSEVIERIA THUNB. (ASPARAGACEAE)

The main objective of the present study was to evaluate the lipid peroxidation biomarkers in the muscle tissue of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) under incubation with extracts derived from the leaves of various Sansevieria Thunb. (Asparagaceae) species, aimed at the further improving methods for preventing and treating fish diseases by increasing the natural resistance offish organism using antibacterial and antioxidant agents in aquaculture. The leaves of Sansevieiria francisii Chahin, S. caulescens N.E.Br., S. suffruticosa N.E.Br., S. roxburghiana Schult. & Schult.f., S. metallica Gérôme & Labroy, S. hyacinthoides (L.) Druce, S. cylindrica Bojer ex Hook., S. canaliculata Carrière, S. aethiopica Thunb., S. kirkii Baker, S. trifasciata Prain., S. forscaoliana (Schult. & Schult.f.) Hepper & J.R.I.Wood, S. fisheri (Baker) Marais, S. dooneri N.E.Br., S. intermedia N.E.Br., S. gracilis N.E.Br., S. parva N.E.Br. (syn. S. dooneri N.E.Br.) were sampled at M.M. Gryshko National Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine (Kyiv, Ukraine). Muscle tissue was removed from trout after immediate decapitation. The tissue samples were rinsed and homogenized in ice-cold 100 mM Tris-HCl buffer (pH 7.2) using laboratory glass homogenizer H500 (POL-EKO). Obtained 10 % supernatants were subjected to centrifuga-tion at 3000g for 15 min at 4°C. After centrifugation the supernatant offish muscle tissue was used for incubation with leaf extracts of various Sansevieria species (in ratio 19:1) at ambient temperature. The control group (rainbow trout muscle tissue) was incubated with 100 mM Tris-HCl buffer (pH 7.2) (in ratio 19:1). The incubation time was 2 hrs, after that the intensity of lipid peroxidation processes was evaluated. All enzymatic analyses were conducted at 22±0,5°С using spectrophotometer Specol 11 (Carl Zeiss Jena, Germany) with 6 replicates per analysis. 2-Thiobarbituric acid-reacting substances (TBARS) assay has been applied to evaluate the intensity of lipid peroxidation of the sample according to the method of Kamyshnikov (2004). The results obtained after incubation of muscle tissue with plant-derived extracts exhibit that content of TBARS vary in the range of (48.06±5,35) to (76.86±6,64) nmol per mg protein. The significant increasing of TBARS content was observed in sample incubated with the leaf extracts of S. cyl-indrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica (increasing of TBARS content by 52.1%, 44.4%, 43.1%, 40.1%, p<0.05, respectively) as compared with control group of muscle tissue homogenate. Incubation of muscle tissue sample with leaf extracts of S. forscaoliana, S. parva, S. hyacinthoides leaves was accompanied by insignificant changes of lipid peroxidation marker (TBARS) content (64.57±5.33, 63.78±6.56 and 63.06±6.22 nmol/mg protein, respectively). Also, the leaf extracts of S. fisheri, S. intermedia, S. gracilis and S. kirkii have not changed lipid peroxidation marker (TBARS) significantly [(58.46±5.03), (57.88±5.64), (57.41±4.60), (56.41±5.39) nmol/mg protein, respectively]. Thus, from the above study, it can be concluded that among plant extracts screened for in vitro antioxidant properties in rainbow trout muscle tissue the strongest toxicity responses were exhibited by S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica extracts. The results obtained from the preliminary study of lipid peroxidation levels in rainbow trout muscle tissue indicate that these values are determined by the chemical composition of the leaves of plant species tested. Furthermore, some compounds tend to increase free radical activity, i.e. exhibitprooxidantproperties. It is in line with literature data, suggested that manifestation of anti- or prooxidant properties of plant extracts are strongly influenced by the chemical nature of compound, it concentration etc.

Key words: Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), muscle tissue, Sansevieria, leaf extracts, lipid peroxidation.

Введение

Рыбоводство на современном этапе развития приобретает характер промышленного производства, основанного на выращивании рыб в индустриальных условиях. Искусственное выращивание рыб, гидробионтов и растений в контролируемых и управляемых человеком условиях - это наиболее динамично развивающаяся продовольственная отрасль в Европе. Особое место в производстве мировой рыбной продукции занимают лососевые и осетровые виды в связи с особенностями их биологии, сложным жизненным циклом и высокой пищевой ценностью [2].

Искусственное содержание гидробионтов в условиях, значительно отличающихся от естественных, приводит к изменению поведенческих реакций рыб и появлению новых, ранее не известных болезней. Скученное содержание, обильное кормление, техногенные факторы, стрессы различного характера оказывают негативное влияние на организм млекопитающих и рыб, в результате приводят к депрессии иммунной системы и возникновению различных патологических процессов [4]. Следует иметь в виду, что некоторые заболевания различной этиологии у рыб протекают с похожими клиническими признаками. И при этом только у некоторой части рыб развиваются адаптивные реакции, направленные на сохранение вида и, как правило, довольно длительное время отрицательно сказывающиеся на их продуктивности [11].

Если раньше стратегия лечения была направлена на уничтожение возбудителей болезней в организме рыб, то в настоящее время предпочтение отдается использованию препаратов, обеспечивающих повышение устойчивости макроорганизма к заражению болезнетворными агентами. В первую очередь, это адаптогены и иммуностимуляторы [5]. Другим важным фактором, обеспечивающим стабильность любого организма в условиях влиянии патологических процессов, является антиоксидантная защита (АОЗ). Процессы окислительного стресса и АОЗ находятся в динамическом равновесии. Нарушение этого равновесия приводит к развитию у рыб различных патологий [3].

В современной практике рыбоводства для профилактики и борьбы с болезнями рыб широко используют различные антибактериальные лекарственные средства, в то время как вопросам коррекции про- и антиоксидантных процессов уделяется еще недостаточно внимания. В качестве альтернативы общеизвестным антибиотикам и химиотерапевтантам в рыбоводстве рассматриваются экстракты из листьев различных видов Sansevieria Thunb. (Asparagaceae), которые уже нашли свое применение в разных сферах народной медицины. Род Sansevieria включает около 70 видов ксерофитных, корневищных, многолетних растений, распространенных в засушливых, тропических и субтропических регионах Старого света [14, 25], с диапазоном распространения от Африки до Юго-Восточной Азии и о-вов Индийского океана [8, 22]. Этноботанические исследования показали широкую сферу использования видов рода Sansevieria при лечении широкого спектра заболеваний [21, 25, 26]. Разные виды сансевьер оказывают противовоспалительное, обезболивающие действия [7, 9, 10, 15, 18]. Изучение водных экстрактов некоторых видов Sansevieria, в частности, S. liberica и S. senegambica показало кардиозащитный потенциал экстрактов в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний [16, 19]. Этанольный экстракт S. trifasciata обладал противоаллергической, антианафилактической и антиоксидантной активностью [10].

Поэтому целью нашей работы было изучение изменений в течении процессов пере-кисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели (Oncorhynchus mykiss Walbaum) при инкубации с экстрактами из листьев различных видов Sansevieria Thunb. (Asparagaceae) с последующим усовершенствованием мер борьбы и профилактики болезней путем повышения естественной резистентности организма рыб, с использованием антибактериальных и антиоксидантных препаратов.

Объекты и методы исследования

Листья Sansevieiria francisii Chahin, S. caulescens N.E.Br., S. suffruticosa N.E.Br., S. roxburghiana Schult. & Schult.f., S. metallica Gérôme & Labroy, S. hyacinthoides (L.) Druce, S. cylindrica Bojer ex Hook., S. canaliculata Carrière, S. aethiopica Thunb., S. kirkii Baker, S. tri-fasciata Prain., S. forscaoliana (Schult. & Schult.f.) Hepper & J.R.I.Wood, S. fisheri (Baker) Marais, S. dooneri N.E.Br., S. intermedia N.E.Br., S. gracilis N.E.Br., S. parva N.E.Br. (syn. S. dooneri N.E.Br.) были собраны в Национальном ботаническом саду имени Н. Н. Гришко Национальной академии Украины (Киев, Украина).

Все биохимические анализы проводили на кафедре зоологии и физиологии животных Института биологии и охраны окружающей среды Поморского университета в Слупске (Польша). Свежие измельченные листья промывали, взвешивали, измельчали и гомогенизировали в 100 мМ трис-HCl буфере (pH 7,2) (в соотношении 1 : 19) при комнатной температуре и центрифугировали при 3000g в течение 5 мин. Супернатанты хранились при -20 °C в стерильных условиях.

Радужная форель содержалась в отделе исследований лососевых рыб Института пресноводного рыбного хозяйства (Жуково, Польша). Использовали клинически здоровую радужную форель с массой тела 80-120 г, которую содержали в 250-литровых резервуарах (по 70-75 рыб) при температуре воды 16±2 °С и рН 7,5. Уровень растворенного кислорода составлял около 12 м. д. с дополнительной подачей кислорода с потоком воды 25 л/мин. Рыбу кормили коммерческим гранулированным кормом.

Мышечная ткань была выделена из рыб после быстрой декапитации. Образцы тканей промывали и гомогенизировали в ледяном 100 мМ Трис-HCl буфере (pH 7,2), используя стеклянный гомогенизатор H500 (POL-EKO). Полученные 10%-е гомогенаты центрифугировали при 3000g в течение 15 мин. при 4 °C. После центрифугирования супернатант мышечной ткани рыб использовали для инкубации с экстрактами различных видов Sansevieria (в соотношении 19 : 1) при комнатной температуре. Контрольную группу (мышечную ткань форели) инкубировали с 100 мМ трис-HCl буфором (pH 7,2) (в соотношении 19 : 1). Время инкубации составляло 2 ч, после чего в инкубированном гомогенате изучали интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Содержание белка определялось с использованием метода Брэдфорда [13] с бычьим сывороточным альбумином в качестве стандарта. Абсорбция регистрировалась при 595 нм.

Все ферментативные анализы проводили при 22±0,5 °С с использованием спектрофотометра Specol 11 (Carl Zeiss Jena, Germany) в шести повторностях. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию ТБК-активных продуктов [20]. Полученные результаты анализировали с помощью пакета программы STATISTICA 8.0 (StatSoft, Poland) [27].

Результаты и их обсуждение

Экспериментальные исследования перекисного окисления липидов (ПОЛ) мышечной ткани радужной форели после воздействия экстрактов из листьев различных видов сансевьер показали значительные изменения в содержании ТБК-активных продуктов (таблица).

Основным маркером оценки наличия окислительного стресса является накопление первичных и вторичных продуктов свободнорадикального окисления. В силу стабильности продукты перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот, включая диеновые конъюгаты (ДК) и основной продукт реакции с тиобарбитуровой кислотой - малоновый диальдегид (МДА), являются наиболее информативными маркерами развития пере-кисного окисления липидов.

Как показали результаты наших исследований, содержание ТБК-активных продуктов (маркера ПОЛ) в контрольной пробе гомогената мышечной ткани рыб составило

(50,53±4,23) нмоль/мг белка. Результаты инкубации мышечной ткани с экстрактами растений показывают, что содержание ТБК-активных продуктов варьируют в пределах от (48,06±5,35) до (76,86±6,64) нмоль/мг белка. Существенное увеличение содержания ТБК-активных продуктов было отмечено у экстрактов из S. cylindrica, S. canaliculata, S. trifasciata, S. metallica (увеличение содержания ТБК-активных продуктов на 52,1, 44,4, 43,1, 40,1 %, p<0,05 соответственно) по сравнению с контрольной группой мышечного го-могената. Инкубация с экстрактами видов S. forscaoliana, S. parva, S. hyacinthoides сопровождалось несущественными изменениями содержания маркера ПОЛ-ТБК-активных продуктов (64,57±5,33, 63,78±6,56 и 63,06±6,22 нмоль/мг белка соответственно). Экстракты листьев S. fisheri, S. intermedia, S. gracilis и S. kirkii также несущественно изменяли содержание маркеров ПОЛ [(58,46±5,03), (57,88±5,64), (57,41±4,60), (56,41±5,39) нмоль/мг белка соответственно] (таблица).

Содержание маркеров перекисного окисления липидов-ТБК-активных продуктов в мышечной ткани радужной форели после инкубации с экстрактами из листьев

различных видов сансевьер (M±m, n=6) The content of markers of lipid peroxidation-TBA-active products in the muscular tissue of rainbow trout after incubation with extracts from leaves of various species of Sansevieria

(M±m, n=6)

Виды Содержание ТБК-активных продуктов, нмоль/мг белка Достоверность, р

Контрольная группа 50,53±4,23

Sansevieria francisii 48,06±5,35 0,723

Sansevieria caulescens 53,21±1,80 0,672

Sansevieria suffruticosa 54,32±3,55 0,571

Sansevieria roxburghiana 55,79±4,60 0,453

Sansevieria metallica 70,83±3,01* 0,006

Sansevieria hyacinthoides 63,06±6,22 0,111

Sansevieria cylindrica 76,86±6,64* 0,003

Sansevieria canaliculata 72,97±8,04* 0,015

Sansevieria aethiopica 55,58±3,23 0,446

Sansevieria kirkii 56,41±5,39 0,420

Sansevieria trifasciata 72,31±7,26* 0,014

Sansevieria forscaoliana 64,57±5,33 0,065

Sansevieria fisheri 58,46±5,03 0,273

Sansevieria dooneri 54,53±5,03 0,575

Sansevieria intermedia 57,88±5,64 0,322

Sansevieria gracilis 57,41±4,60 0,329

Sansevieria parva 63,78±6,56 0,099

* - изменения статистически достоверные (p<0,05) в сравнении с контрольной группой.

Окислительный стресс - нарушение окислительно-антиоксидантного баланса в организме - наблюдается практически при всех заболеваниях и, соответственно, рассматривается сегодня в качестве неспецифических реакций при патологических процессах [3]. В течение последних двух десятилетий окислительный стресс принадлежит к числу наиболее

широко обсуждаемых в биологии тем. Среди многочисленных патологий, которые в настоящее время связывают с окислительным стрессом, часто называют атеросклероз, сахарный диабет, нейродегенеративные расстройства, злокачественные и аутоиммунные заболевания, ревматизм и т.д. [12], поэтому первичный скрининг препаратов с антиоксидант-ными свойствами, перспективных для использования в качестве лекарственных и профилактических средств, является достаточно актуальной и важной проблемой. Наиболее широко используемым методом анализа карбонильных продуктов ПОЛ является определение содержания веществ, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК-продукты). Однако уровень ПОЛ зависит не только от уровня накопления свободных радикалов, но и от функций антиоксидантной защиты [1].

В исследовании, посвященном S. roxburghiana и S. trifasciata, было обнаружено присутствие таких важных соединений, как алкалоиды, флавоноиды, сапонины, гликозиды, терпеноиды, танины, белки и углеводы [9]. В настоящее время растет число исследований физико-химических и биологических свойств вторичных метаболитов высших растений, широко используемых в народной медицине, к которым относится и семейство алкалоидов и флавоноидов. Алкалоиды, как правило, обладают более высокими показателями биологической активности, в том числе мощными антиоксидантными свойствами [23]. Полифе-нольные соединения также способны взаимодействовать с гидроксильным (L-О*)- и пе-роксильным (L-OO^-радикалами липидов (алькоксилами) благодаря их способности отдавать электрон (или атом водорода). В результате образуются радикалы фенолов -феноксилы, которые не участвуют в распространении окислительного процесса [6].

Стероидные сапонины, тритерпеноиды и флавоноиды, присутствующие в этанольном экстракте S. trifasciata, проявляют антиаллергическую и антиадгезивную активность (ин-гибирование высвобождения химических медиаторов из тучных клеток [10]. Более того, гидроэтанольный экстракт корня S. liberica и водно-спиртовой экстракт из корневища S. roxburghiana обладают значительной противоопухолевой активностью [7, 17]. Кроме того, экстракты из диэтилового эфира, спирта и ацетона корневища S. roxburghiana проявили антибактериальную активность относительно Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae и Staphylococcus aureus [24].

Выводы

Таким образом, анализ представленных данных позволяет заключить, что наиболее токсичными среди изученных экстрактов при оценке in vitro антиоксидантных свойств в отношении мышечной ткани радужной форели являются экстракты листьев S. cylindrica, S. сanaliculata, S. trifasciata, S. metallica. Результаты изучения показателей перекисного окисления липидов в мышечной ткани радужной форели свидетельствуют о разной степени их выраженности в зависимости от химического состава исследуемых видов. При этом некоторые из изученных соединений увеличивают свободнорадикальную активность, т.е. проявляют прооксидантные свойства. Это не противоречит данным литературы, согласно которым проявление анти- или прооксидантных свойств зависит от химической природы соединений, их концентрации и т. д.

This study was carried out during Scholarship Program supported by The Polish National Commission for UNESCO in the Department of Zoology and Animal Physiology, Institute of Biology and Environmental Protection, Pomeranian University in Slupsk (Poland). We thank to The Polish National Commission for UNESCO for the supporting of our study.

Список литературы

1. Владимиров Ю.А., Азизова О. А., Деев А.И. и др. Свободные радикалы в живых системах // Итоги науки и техники. Биофизика. 1992. Т. 29. С. 3-250.

2. Гамыгин Е.А. Кормление лососевых рыб в индустриальной аквакультуре: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 1996. 77 с.

3. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс. М. : Наука, Ин-терпереодика, 2001. 343 с.

4. Микряков В.Р. Закономерности функционирования иммунной системы пресноводных рыб: дис. ... д-ра биол. наук. Б., 1984. 471 с.

5. Новоскольцева Т.М. Аэромоноз карпов: совершенствование мер борьбы и профилактики болезни: дис. ... канд. вет. наук. М., 2002. 207 с.

6. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина / Ю.С. Тараховский, Ю.А. Ким, Б.С. Абдрасилов, Е.Н. Музафаров, (отв. ред. Е.И. Маевский). Пущино: ЗупсЬгоЬоок, 2013. 310 с.

7. Akindele, A.J. In Vitro and In Vivo Anticancer Activity of Root Extracts of Sansevieria liberica Gerome and Labroy (Agavaceae) / A.J. Akindele, Z.A. Wani, S. Sharma, G. Mahajan, N.K. Satti, O.O. Adeyemi, D M. Mondhe, A.K. Saxena // Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2015. Article ID 560404.

8. Alfani, A. Histochemistry, ultrastructure and possible significance of dead parenchyma cells with specialized walls in the leaf and rhizome of Sansevieria / A. Alfani, R. Ligrone, A. Fioretto, A. Virzo de Santo // Plant Cell and Environment. 1989. № 12. P. 249-259.

9. Anbu, J.S. Analgesic and antipyretic effects of Sansevieria trifasciata leaves / J.S. Anbu, P. Jayaraj, R. Varatharajan, J. Thomas, J. Jisha, M. Muthappan // Afr. J. Tradit. Complement. Altern. Med. 2009. 6(4). P. 529-533.

10. Andhare, R.N. Evaluation of antiallergic and anti-anaphylactic activity of ethanolic extract of Sanseveiria trifasciata leaves (EEST) in rodents / R.N. Andhare, M.K. Raut, S.R. Naik // J. Ethnopharmacol. 2012. 142(3). P. 627-633.

11. Antychowicz, J. Choroby i zatrucia ryb. Warszawa : Wyd. SGGW, 1996. 359 s.

12. Birben, E. Oxidative stress and antioxidant defense / E. Birben, U.M. Sahiner, C. Sacke-sen, S. Erzurum, O. Kalayci // World Allergy Organ J. 2012. 5(1). P. 9-19.

13. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. 1976. 72. P. 248254.

14. Brown N.E. A monograph of all the known species // Bulletin of Miscellaneous Infroma-tion. 1915. № 5. P. 185-261.

15. Burkill H.M. The Useful Plants of West Tropical Africa // Royal Botanic Gardens, Kew. 1985. Vol. 3.

16. Chigozie I.J., Chidinma I.C. Positive moderation of the hematology, plasma biochemistry and ocular indices of oxidative stress in alloxan-induced diabetic rats, by an aqueous extract of the leaves of Sansevieria liberica Gerome and Labroy // Asian Pac. J. Trop. Med. 2013. 6(1). P. 27-36.

17. Haldar, P.K. Antidiabetic activity and modulation of antioxidant status by Sansevieria roxburghiana rhizome in streptozotocin-induced diabetic rats / P.K. Haldar, B. Kar, S. Bhatta-charya, A. Bala, S. R. B. Kumar // Diabetologia Croatica. 2010. 39(4). P. 115-123.

18. Hedberg I., Staugard F. Traditional medicinal plants: Traditional medicine in Botswana. Broadhurst, Gaborone : Ipeleng publishers, 1989. 324 р.

19. Ikewuchi C.C. Hypocholesterolemic effect of an aqueous extract of the leaves of Sansevieria senegambica Baker on plasma lipid profile and atherogenic indices of rats fed egg yolk supplemented diet // EXCLI J. 2012. 11. P. 346-356.

20. Kamyshnikov V.S. Reference book on clinic and biochemical researches and laboratory diagnostics. M. : MEDpress-inform, 2004 (in Russian).

21. Khalumba, M.L. Uses and conservation of some highland species of the genus San-sevieria Thunb. in Kenya / M.L. Khalumba, P.K. Mbugua, J.B. Kung'u // African Crop Science Conference Proceedings. 2005. 7. P. 527-532.

22. Purseglove J.W. Tropical crops. Monocotyledons 1. London : Longman groups Ltd, 1972.

23. Senchina, D.S. Alkaloids and athlete immune function: caffeine, theophylline, gingerol, ephedrine, and their congeners // D.S. Senchina, J.E. Hallam, M.L. Kohut, N.A. Nguyen, M.A. Perera // Exerc. Immunol. Rev. 2014. 20. P. 68-93.

24. Sheela D.J. Antimicrobial activity and phytochemical analysis of Sansevieria roxburghi-ana leaf / D.J. Sheela, S. Jeeva, I.M.R. Shamila, N.C.J. Packia Lekshmi, J. Raja Brindha // Asian J. Plant Sci. Res. 2012. 2(1). P. 41-44.

25. Staples G.W., Herbst D.R. A Tropical Garden Flora: Plants cultivated in the Hawaiian Island and other tropical places. - Honolulu, Hawaii : Bishop Museum Press, 2005. 908 p.

26. Takawira-Nyenya, T. Ethnobotanical uses of Sansevieria Thunb. (Asparagaceae) in Coast Province of Kenya / T. Takawira-Nyenya, L.E. Newton, E. Wabuyele, B. Stedje // Ethno-botany Research and Application. 2014. 12(1). P. 51-69.

27. Zar J.H. Biostatistical Analysis 4th ed. New Jersey : Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, 1999. 663 p.

Сведения об авторах: Маринюк Мирослава Михайловна, ведущий инженер, e-mail: [email protected];

Харченко Игорь Иванович, кандидат биологических наук, e-mail: [email protected];

Ткаченко Галина Михайловна, кандидат биологических наук, e-mail: [email protected];

Буюн Людмила Ивановна, доктор биологических наук, e-mail: [email protected];

Виташек Марлена, студентка, e-mail: [email protected];

Пажонтка-Липинский Павел, студент, e-mail: [email protected];

Осадовский Збигнев, доктор биологических наук, e-mail:

[email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.