CC BY
32
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2015 БИОЛОГИЯ Вып. 2
УЦК 577.164.39-35238
В. О. Пластун^ Е. Э. Комарова*4, Н. А. Дурнова\ Г. А. Афанасьева4, М* Н> Курчатова9, Н. В, Андреева1"
J Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, Саратов, Россия ь Саратовский государственный университет имени Н Г. Чернышевского, Саратов, Россия
ИЗМЕНЕНИЯ АКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЭКСТРАКТА ОЧИТКА БОЛЬШОГО (SEDUM MAXIMUM (L.) HOFFM.)
Изучено изменение активности процессов липоиерокашции (ПОЛ) в сыворотке крови белых крыс под влиянием водного раствора спиртового экстракта очитка большого (Sedum maximum (L.) Hoffm., Crassuiaceae) в концентрациях 100. 200 и 300 мг/кг на модели индуцированного окислительного стресса, Интенсивность процессов ПОЛ оценивали по содержанию в сыворотке крови животных МДА и ГПЛ. интенсивность аутоинтоксикации - по содержанию МСМ Установлено, что экстракт в концентрации 200 мг/кг и выше обладает способностью снижать содержание промежуточных продуктов ПОЛ в сыворотке крови крыс, подвергшихся прооксцдантному действию диоксшшна.
Ключевые слова: ПОЛ: Sedum maximum (L.) Hoffm.; растительные экстракты.
V. О. Plastun\ Е. Е. Komarova\ N, A, Durnova\ G, A, Afanasieva\ М. N. Kurchatova", N. У, Andreevab
* Saratov State Medical University n, a. V. 1. Razumovsky. Saratov, Russian Federation b Saratov State University n.a. N.G. Chernyshevskv. Saratov, Russian Federation
LIPOPEROXIDATION ACTIVITY ALTERATION INFLUENCED BY BIG STONECROP (SEDUM MAXIMUM (L.) HOFFM.) EXTRACT
Lipoperoxidation activity (LPO) alteration in white rat blood serum, influenced by big stonecrop (Sedum maximum (L.) Hoffm,, Crassulaceae) dry extraction water solution in concentrations 100, 200 and 300 mg/kg on the model of induced oxidation stress was studied. Lipoperoxidation activity was evaluated, measuring lipid hydroperoxide and malondialdehyde in rat blood serum autointoxication activity - measuring molecules of average weight concentration. The ability of big stonecrop extraction to decrease lipoperoxidation products amount in DO prooxidant-effected rat blood serum in dose 200 mg/kg and more was ascertained.
Key words: LPO; Sedum maximum (L.) Hoffm.; herbal extracts.
Проблема оксидативного стресса и состояния активности процессов липопсроксидации в норме и при различных формах патологии привлекает внимание многих специалистов [Бобырев, 1989; Загцдуллина. 2005; Гнусина, 2007]. В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что активация процессов псрскисного окисления липндов (ПОЛ) является типовым патологическим процессом, сопровождающим развитие различных патологических состояний, в частности, в этиологии и
клинических проявлениях бактериальных инфекций и интоксикаций, нсоплазий. эндокринных, сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных и др. заболеваний [Афанасьева, Чсснокова, 2009].
В большинстве случаев исход развития патологии определяется не только особенностями происхождения, механизмами воздействия этиологических факторов, но и интенсивностью вторичных нсспсцифичсских функциональных и метаболических сдвигов, развивающихся, зачастую, по сте-
С, Пластун В. О , Комарова Е. Э.;^рноваН. А.; Афанасьева Г. А, Курчатова М. Н.. Андреева Н. В., 2015
178
Изменения активности npotfeccoG лшютроксидагцш под влиянием экстракта очитка
179
реотипным механизмам и в значительной мере потенцирующих действие патогенного агента. Поэтому актуальное значение приобретает проблема фармакологической коррекции свободно-радикальных процессов с использованием препаратов, оказывающих антиоксидантное и антигипоксант-ное действие.
Одним из перспективных направлений поиска новых средств патогенетической и симптоматической терапии заболеваний и патологических процессов является исследование возможностей эффективной регуляции процессов ПОЛ с помощью биологически активных соединений растительного происхождения. Преимуществами этих веществ ЯВЛЯЮТСЯ отсутствие токсических, побочных эффектов. «мягкое» воздействие на организм, что позволяет использовать их не только для коррекции патологических СДВИГОВ, НО и в целях профилактики развития заболеваний и осложнений.
Очиток большой (Бес^/т тах1тшп (Ь.) НоЯт.к Сгаьаи!асеае) широко применяется в народной медицине. в том числе как тонизирующее и адапто-генное средство [Шиякина. Краснов, 1974: Варна) лов и др., 2001]. однако спектр действия его БАВ пока мало изучен. Имеются сведения о способности отвара близкородственного вида о. пурпурного 1е!ерНшт Ь.) ингибировать окислительные процессы 1п \ ilro [Барнаулов и др+, 2001]. До настоящего момента в отечественной и ^рубежной литературе отсутствуют сведения о влиянии биологически активных компонентов травы о.
большого на состояние активности процессов ли-попероксидации в условиях нормы и патологии.
Целью работы явилось установление возможностей влияния водного раствора спиртового экстракта травы очитка большого на активность сво-боднорадикального окисления липидов в экспериментальных условиях.
Материалы и методы исследования
Материалом для исследований являлась трава о. большого, собранная на территории Саратовской области в августе 2013 г. Спиртовые извлечения были получены методом двукратной экстракции 95%-ным этанолом, после чего упарены насухо. Спиртовые экстракты упаривали насухо, после чего растворяли сухой остаток в воде.
Исследования проводили в экспериментах in vivo на 54 беспородных белых крысах-самцах массой 1550.0 ± 20.0 г, которые содержались в одинаковых условиях на стандартном пищевом рационе. Оксидативный стресс моделировали путем внут-рибрюшинного введения экспериментальным ЖИВОТНЫМ 1%-ного раствора диоксидина (ДО) в дозе 100 мг/мл. ДО часто используется в экспериментах в качестве прооксиданта, поскольку индуцирует образование в организме свободных форм кислорода (Н202, он-радикалов) 1Дурнев и др., 1989; Абдуллин и др., 2002; Празднова. 2013J.
В эксперименте были использованы 9 групп по 6 крыс в каждой (таблица). Все животные содержались в стандартных условиях вивария,
Группы животных, использованных в эксперименте
№ группы Название группы Вводимые вещества и их концентрации, мг/кг
1 Интактная -
2 Контроль 1 (позитивный) ДО 100
Контроль 2 (негативный) вода юо
4 Опытная 1 ДО 100; экстракт 100
5 Опытная 2 Экстракт 100
6 Опытная 3 ДО 100; экстракт 200
7 Опытная 4 Экстракт 200
8 Опытная 5 ДО 100; экстракт 300
9 Опытная 6 Экстракт 300
Все препараты вводились внутрибрюшинно один раз в день на протяжении 4 с>т. На четвертые С}тки через 1 ч, послс введения растворов животных дскапитировали и отбирали кровь для анализа, Состояние активности процессов свободнора-дикального окисления липидов оценивали по содержанию в сыворотке крови экспериментальных крыс промежуточных продуктов ПОЛ - гидроперекисей липидов (ГПЛ) и малонового диальдегида (МДА). Уровень ГПЛ и МДА определяли общепринятыми спскрофотомстрическими методами на спектрофотометре «БЫищ^и» СФ-11У 1800. Уро-
вень аутоинтоксикации определяли по содержанию в сыворотке крови молекул средней массы (МСМ) [Медицинские. .. 2002].
Статистическую обработку проводили при помощи пакета программного обеспечения StatSoft Статистика 10.0. Достоверность полученных результатов оценивалась с использованием критерия Манна - Уитни. различия групп считались достоверными при уровне значимости р<0.05.
Результаты и их обсуждение
Как показали результаты проведенных иссле-
] 80 В. О. Пластун, Е Э. Камарсш; Я Л. Дурнова, Г. А. Афанасьева; М. Н. Курчатова, Н. В. Андреева
дований, после внутрибрюшинного введения бе- ГПЛ (рис. 2. б) на 20% раза (р<0.05) по сравнению
лым крысам 1%-ного раствора ДО на протяжении с аналогичными показателями интактной группы
4 сут. в дозе 100 мг/кг происходило повышение животных (рис. 1, а: рис. 2. а) и группой негатив-
уровня МДА (рис. К б) в сыворотке крови на 90%. ного контроля (рис.1, в. рис.2, в).
Рис. 1. Концентрация МДА в сыворотке крови экспериментальных белых крыс: а - интактная группа; б - контроль 1; в - контроль 2; г - опытная 1; д - опытная 2; е - опытная 3; ж -
опытная 4; з - опытная 5; и - опытная 6
Рис. 2. Концентрация ГПЛ в сыворотке крови экспериментальных белых крыс. Обозначения такие же, как на рис. 1
Накопление промежуточных продуктов липо-пероксидации на фоне введения диоксидина сочеталось с развитием выраженной эндогенной интоксикации белых крыс, что подтверждалось увеличением содержания в сыворотке крови МСМ (рис. 3. б) на 40% по сравнению с показателями животных, которым вводили эквивалентный объем воды (р<0.01) (рис. 3, в). Полученные результаты свидетельствовали об активации процессов липоперок-сидации под влиянием ДО.
В последующих сериях экспериментов исследовали возможности биологически активных веществ водного раствора спиртового экстракта травы о. большого коррегировать прооксидантные эффекты ДО. Как оказалось, при сочетании введе-
ния на протяжении 4 сут. 1%-ного раствора ДО в дозе 100 мг/кг и последующего внутрибрюшинно-го введения водного раствора спиртового экстракта о. большого в дозе 200 мг/кг происходило значительное снижение уровня продуктов липоперок-сидации в сыворотке крови белых крыс: МДА на 40% (рис. 1, е). ГПЛ на 75% (р<0.01) (рис. 2, е). Фоновое введение экстракта о. большого в дозе 200 мг/кг вызывало незначительное повышение уровня этих веществ в сыворотке экспериментальных животных (рис. 1. ж: рис. 2, ж) в сравнении с интактной группой и было сопоставимо с их уровнем у группы негативного контроля.
Уровень эндогенной интоксикации у экспериментальных животных, оценивемый по содержа-
Изменения активности процессов лшюущюксидации под влиянием экстракта очитка .
181
нию МСМ в сыворотке крови, при использовании этой концентрации экстракта о. большого сохранялся на том же уровне, что и у животных контрольных групп. Отличие количества МСМ как в сыворотке крови животных, получавших экстракт
Далее была изучена зависимость протекторных эффектов водного раствора спиртового экстракта травы о. большого от величины используемой дозы растительного препарата. Для этого провели сравнительную оценку содержания промежуточных продуктов липопероксидации (ГПЛ, МДА) и интегративного показателя аутоинтоксикации -МСМ в крови белых крыс при использовании экстракта о. большого в дозах 100 мг/кг и 300 мг/ кг.
Полученные результаты свидетельствовали об отсутствии протекторного эффекта препарата при использовании его в дозе 100 мг/кг. что подтверждалось сохранением высокого содержания МДА (рис. 1, г, д) и ГПЛ (рис.2, г, д) в сыворотке крови животных, сопоставимого с таковым в группе позитивного контроля.
В серии экспериментов с сочетанным введением ДО с экстрактом о. большого в дозе 300 мг/кг отмечалось снижение уровня обоих продуктов липопероксидации не только по сравнению с соответствующими показателями группы животных, которым вводился только ДО. но и с показателями белых крыс, получавших ДО в сочетании с экстрактом травы о. большого в дозе 200 мг/кг.
Уровень эндогенной интоксикации в сыворотке крови экспериментальных животных одинаков во всех группах, которым вводили ДО в сочетании с экстрактом, независимо от его концентрации, и значимо не отличается от группы позитивного контроля (р<0.05). В группах, получавших только экстракт о. большого в различных концентрациях, эндогенная интоксикация сохраняется на уровне негативного контроля для концентраций 100 и 200
о. большого в сочетании с ДО. от позитивного контроля. так и у группы животных, получавших только экстракт от негативного контроля, было не значимо (р>0.05; рис. 3, е. ж).
мг/мл (р<0.05). При введении исследуемого экстракта в концентрации 300 мг/мл количество МСМ в сыворотке крови экспериментальных животных снижается относительно позитивного контроля на 20% (р<0.05) и становится сопоставимо с количеством МСМ у интактной группы. В целом, уровень эндогенной интоксикации, оцениваемый по концентрации МСМ в сыворотке крови экспериментальных животных, слабо коррелирует с концентрацией вводимых веществ и интенсивностью протекающих процессов ПОЛ.
Заключение
Установлено, что водный раствор спиртового экстракта о. большого обладает способностью снижать содержание промежуточных продуктов ПОЛ (МДА и ГПЛ) в сыворотке крови крыс, подвергшихся прооксидантному действию ДО. Способность компонентов экстракта подавлять интенсивность процессов липопероксидации в условиях патологии носит дозозависимый характер и проявляется при использовании экстракта о. большого в дозе 200 мг/кг и более. В связи с этим является перспективным более детальное изучение его ан-тиоксидантных свойств по другим маркерам окси-дативного стресса.
Библиографический список
Абдуллин И.Ф. и др. Экспрессная оценка антиоксида нтной активности растительного сырья // Тез. докл. ТТ Всерос. конф. «Химия и техноло-
Рис. 3. Концентрация МСМ в сыворотке крови экспериментальных белых крыс. Обозначения такие же, как на рис. 1
182 В. О. Пластун, Е Э. Комарова Я А Д^рнова, Г. А. Афанасьева, M Я Курчатова, Я В. Андреева
гия растительных веществ». Казань. 2002. С. 77-78.
Азнабаева Ю.Г., КаспранскиИ P.P., Фархутдинов P.P. Антиоксидантные свойства чайных напитков фирмы «Травы Башкирии» // Эфферентная терапия, 2001. Т. 7Г № 2. С. 52-56.
Афанасьева ГА,, Чеснокова Н.П. О патогенетической значимости активации процессов липопе-роксидации в механизмах нарушения реологических свойств крови при экспериментальной чумной интоксикации, индуцируемой фракцией FII вакцинного штамма EV Y.pestis // Вестник Российской академии медицинских наук. 2009. №2. С. 14-18.
Барнаулов ОД. и др. Сравнительная оценка анти-оксидантной активности (АОА) водных извлечений ш растений. И Материалы X конф. «Нейроимм>нология». СПб, 2001. Т. 2. С. 223-297.
Бобырев ВН. Антиоксиданты в клинической практике // Терапевтический архив. 1989. 3. С. 122-125.
Гнусииа СВ. Перекисное окисление липидов и ан-тиоксидантная система у больных сахарным диабетом I типа разного возраста: автореф. дне ... канд. мед. наук. Иркутск, 2007. 21 с.
Дурнев А.Д. и др. Роль свободных радикалов кислорода в механизме мутагенного действия фотрина и диоксидина // Химико-фармацевтический журнал. 1989, Т. 23. № 11. С. 1289-1291.
Загидуллнна АН. Патогенетическое значение процессов перекисного окисления липидов, анти-оксидантной защиты и системы гемостаза, коррекция их нарушений методом озонотерапии при роже: автореф. дис. ... канд. мед. наук. СПб.. 2005. 24 с,
Колесова В, Г, и др. Антиоксидантная терапия растениями // Эфферентная терапия, 1996. Т. 2, № 1. С. 67-70.
Медицинские лабораторные технологии: справочник / под ред проф. А.И. Карпищенко. СПб.: Интермедика. 2002. 600 с.
Празднова Е.В. Оценка биологической активности антноксидантов на основе анализа экспрессии стресс-индуцибельных бактериальных оперо-нов: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Ростов н/Д. 2013.24 с.
Шнякына Г.П., Красное ЕА. О фотохимической и медико-биологической изученности видов рода Sedum L. // Растительные ресурсы. 1974. Т. 10. вып. 1. С. 130-135.
References
Abdullin T.F.. Chernvsheva N.N., Turova E.N. et al. [Herbal raw material antioxidant activity express evaluation] Tezisv dokladov fl Vserossijskoj kon-
ferencii Chimija / technology a rastite/ nych ve$ùest\> " [Conference proceedings «Himiya i tekhnologiya rastitelnyh vescliestv»]. Kazan. 2002. pp. 77-78. (InRuss.).
Afanasyeava G.A.. Chesnokova N.P. [Lipoperoxida-tion activation pathogenetic significance in the blood rheology violations mechanisms in experimental plague intoxication induced fraction FII vaccine strain EV Y.pestis] Vesinik Rossiyskoj akademii medicmskich nauk. N 2 (2009): pp. 14-18. (InRuss.).
Azanabaeva J.G., Kasparansky R.R.. Farliutdinov R R. [«Travy Bashkirii» herbal teas antioxidant properties] Efferentnaja terapija V. 7. N 2 (2001). pp. 52-56. (In Russ.).
Bamaulov OD., Sergeeva T V., Aleksandrova L.A. el al. [Herbal water extraction antioxidant activity comparative evaluation] Matehaiy A' konferencii ' Nejro imm un oiogija " [Conference proceedings. «Neyroiminunologiya»]. St. Petersburg, 2001. V. 2. pp. 223-297, (InRuss ).
Bobyrev V.N. [Antioxidants in clinical practice] Terapevticeskij archiv. N 3 (1989): pp. 122-125. (In Russ ).
Durnev A.D., Dubovskaya O.J.. Nigarova E. et.al. [The role of oxygen free radicals in the meclia-iiism of mutagenic action of fotrin and dioksidin] Chimiko-faramacevticeskj zumal V. 23. N 11 (1989): pp. 1289-1291. (In Russ ).
Gnusina S.V. Perekisnoe okislenie lipidov i antioksi-dantnaja sisiema u hoi nych sacharnym diabeiom Î dpa raznogo vozrasta. Avtoref. diss, kand, rued, nauk [Lipoperoxidalion and the antioxidant system of patients with type I diabetes of different ages. Abstract PliD-1. Irkutsk, 2007. 21 p. (In Russ.).
Karpischeiiko A.I., ed. Afedicinskie laboraiornye technologii; spravocnik [Medical laboratory technologies. Book of reference]. St. Petersburg, In-Lermedica PubL 2002. 600 p. (In Russ ).
Kolesova V.G.. Dadali V.A., Loyko V.l. et. al. [Herbal antioxidant therapyl Efferentnaja terapija. V. 2. N 1 (1996): pp. 67-70. (In Russ.).
Prazdnova E.V. Ocenka biologiceskoj aktivnosti an-tioksidantov na osnove analiza ëkspressii stress-inducibef'nych bakleriaVnych operonov. Avtoref, diss. kand. bioi. nauk [Antioxidant biological activity evaluation based on expression of stress-înducible bacterial opérons. Abstract PhD.]. Rostov on Don, 2013. 24 p. (In Russ ).
Shnyakina G.P., Krasnov E A. [Pliyto-chcmical and medico-biological scrutiny of Sedum L. genera species] Rastitel nye resursy V. 10, iss. 1 (1974): pp. 130-135. (In Russ ).
Zagidullina A.I. Patogeneticeskoe znacenie proces-,vov perekisnogo okislenija lipidov, antioksidant-noj zascityt î sîstemy gemostaza, korrekcija ich na-rusenij metodom ozonoterapu pr\ raze. Avtoref.
Изменения активности npcnfeccoe лтюпероксидшцш под влиянием экстракта очитка
183
diss. hand. med. nauk [Pathogenetic significance of by ozone therapy of the erysipelas. Abstract PhJ) ] lipoperoxidation. antioxidant protection and the St. Petersburg. 2005. 24 p. (In Russ.). hemostatic system and it's violations correction
Посту пила в редакцию 24.02,2015
Об авторах
Пласту н Валентина Олеговна, аспирант кафедры общей биологии, фармакогнозии и ботаники
ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им, В.И. Разумовского» 410012. Саратов, ул. Большая Казачья, 112; roggyjnoniing@iiiail.ru; 89172077962
Комарова Елена Энгслсвна, ассистент кафедры общей биологии, фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им, В.И. Разумовского» 410012. Саратов, ул. Большая Казачья, 112: koinaio\va_eleiia_sgmu6'iiibox.ni
Дурнова Наталья Анатольевна, доктор биологических наук, доцент, заведующая кафедрой обшей биологии, фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» 410012, Саратов, ул. Большая Казачья, 112; ndur nova@mail.ru
Афанасьева Галина Александровна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой патологической физиологии ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им, В.И. Разумовского» 410012. Саратов, ул, Большая Казачья, 112; gafana seva (¿yandex. ru
Курчатова Мария Николаевна, аспирант кафедры общей биологии, фармакогнозии и ботаники
ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» 410012, Саратов, ул. Большая Казачья. 112, kurchatova.niarya@yandex.ru
Андреева Наталья Валерьевна, магистрант кафедры морфологии и экологии ЖИВОТНЫХ ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» 410012. г, Саратов, ул, Астраханская, 83
About the authors
Plastun Valentina Olegovna. PliD student, general biology, pharmacognosy and botany department Saratov State Medical University n. a. V.I. Razumovsky. 112. Bolsliaya Kazachia str.. Saratov. Russia, 410012; foggy_morning®mail.ru; 89172077962
Koniarova Elena Engelevna, assistant, general biology, pharmakognosy and botany depart nient Saratov State Medical University n, a. V.I. Razumovsky, 112. Bolsliaya Kazachia str., Saratov, Russia, 410012; komarowa elena sgmu5ai11box.ru
Durnova Natalia Anatolievna, assistant professor, doctor of biological science, head of department of general biology, pharmakognosy and botany Saratov State Medical University n, a. V.l. Razumovsky. 112, Bolsliaya Kazachia str., Saratov, Russia, 410012; ndurnova@inail.ru
Afanaseva Galina Aleksandrovna, professor, doctor of medical science, head of department of pathological physiology Saratov State Medical University n, a. V.l. Razumovsky, 112. Bolsliaya Kazachia sir., Saratov, Russia, 410012; gafanaseva@yandex.ru
Kurchatova Maria Nikolaevna, PliD student, general biologyr. pharmacognosy and botany department Saratov State Medical University n. a. V.I. Razumovsky. 112. Bolsliaya Kazachia str.. Saratov. Russia, 410012; kurcliatova.marva@yandex.ru
Andreeva Natalia Valerjevna, master student of animal moiphology and ecology department Saratov State University n.a. N.G. Chernyshevsky. 83, Astrakhanskaja str,, Saratov, Russia. 410012
