CC BY
32
Научная статья УДК 613.2.03
DOI 10.52653/PPI.2021.11.11.009
Изучение токсикологических характеристик растительных экстрактов для использования в продуктах спортивного питания
Юрий Георгиевич Симаков1, Игорь Алексеевич Никитин2, Сергей Александрович Иванов3, Валерий Соломонович Штерман4, Сергей Валерьевич Штерман5, Михаил Юрьевич Сидоренко6, Юрий Ильич Сидоренко7
'' 2Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (ПКУ) 3' 4Московский государственный университет пищевых производств 5 6 7ООО «ГЕОН», г. Оболенск, Московская обл.
Аннотация. В настоящее время имеются свидетельства, что ряд компонентов, образующихся в растениях, произрастающих в экстремальных условиях в ряде труднодоступных районов Южной Америки, Азии и Африки, в результате их успешного приспособления к особым условиям выживания, обладают уникальными физиологическими свойствами и способны оказывать мощное положительное воздействие на физическое и умственное здоровье людей. Вместе с этим точный состав этих растительных объектов и механизмы их воздействия на организм людей до настоящего времени изучены недостаточно. Это делает необходимым подробное исследование их токсикологических характеристик с целью получения экспериментальных доказательств возможности их безопасного применения в составе продуктов питания. Целью работы было изучение токсикологических характеристик новых перспективных компонентов спортивного питания - экстрактов маки перуанской, дамианы и L-теанина. Выявление биологической активности этих продуктов проводилось на классических модельных объектах, которые в настоящее время широко используются в подобных исследованиях во многих странах мира: на крови рыб данио (Danio rer/о) и бактериях аэромонас (Aeromonas gidmphila). Исследования, проведенные в направлениях выяснения влияния исследуемых продуктов на генотоксичность в эритроцитах рыб данио (микроядерный тест), на апоптоз (запрограммированную смену клеток) и эритропоэз (процесс кроветворения), показали, что ни один из исследованных препаратов не обладает генотоксичностью и не вызывает мутаций на молекулярном уровне. Было также обнаружено, что экстракты маки перуанской и дамианы подавляют рост условно патогенных бактерий человека, но не проявляют сильного токсического воздействия на микробиоту кишечника по сравнению со стандартным антибиотиком.
Ключевые слова: спортивное питание, мака перуанская, дамиана, L- теанин, токсикология, рыбы данио, бактерии аэромонас, генная безопасность, бактерицидные свойства
Для цитирования: Симаков Ю. Г., Никитин И. А., Иванов С. А., Штерман В. С., Штерман С. В., Сидоренко М. Ю., Сидоренко Ю. И. Изучение токсикологических характеристик растительных экстрактов для использования в продуктах спортивного питания // Пищевая промышленность. 2021. № 11. С. 74-79.
Original article
Study of the toxicological characteristics of plant extracts for use in sports nutrition products
Yuriy G. Simakov1, Igor' A. Nikitin2, Sergey A. Ivanov3, Valeriy S. Shterman4, Sergey V. Shterman5, Mikhail Yu. Sidorenko6, Yuriy I. Sidorenko7
2K.G. Razumovsky Moscow State University of Technologies and Management 1 4Moscow State University of Food Production 5, 6, 7LLC «GEON», Obolensk, Moscow region
Abstract. Currently, there is evidence that a number of components formed in plants growing under extreme conditions in a number of hard-to-reach regions of South America, Asia and Africa, as a result of their successful adaptation to special conditions of survival, have unique physiological properties and are capable of exerting a powerful positive effect on physical and mental health of people. At the same time, the exact composition of these plant objects and the mechanisms of their effect on the human organism have not been sufficiently studied to date. This necessitates a detailed study of their toxicological characteristics in order to obtain experimental evidence of the possibility of their safe use in nutrition. The aim of the work was to study the toxicological characteristics of new promising components of sports nutrition - extracts of Maca Peruvian, Damiana and L-theanine. The investigation of the biological activity of these products was carried out on classical model objects, which are now widely used in similar studies in many countries of the world: on the blood of zebrafish (Danio rerio) and aeromonas bacteria (Aeromonas gidrophila). Studies carried out in the direction of elucidating the effect of the investigated products on genotoxicity in erythrocytes of zebrafish (micronucleus test), on apoptosis (programmed cell change) and erythropoiesis (hematopoiesis process) have shown that none of the investigated products has genotoxicity and does not cause mutations in molecular level. It was also found that extracts of Maca Peruvian and Damiana inhibit the growth of opportunistic human bacteria, but do not show a strong toxic effect on the intestinal microbiota compared to a standard antibiotic.
Keywords: sports nutrition, peruvian maca, damiana, L-theanine, toxicology, zebrafish, aeromonanis bacteria, genetic safety, bactericidal properties
For citation: Simakov Yu. G., Nikitin I. A., Ivanov S. A., Shterman V. S., Shterrman S. V., Sidorenko M. Yu., Sidorenko Yu. I. Study of the toxicological characteristics of plant extracts for use in sports nutrition products // Food processing industry. 2021;(11):74-79 (In Russ.).
Автор, ответственный за переписку: Сергей Валерьевич Штерман, info@farmamed.ru Corresponding author: Sergey V. Shterman, info@farmamed.ru
© Симаков Ю.Г., Никитин И.А., Иванов С.А., Штерман В.С., Штерман С.В., Сидоренко М.Ю., Сидоренко Ю.И., 2021
Введение. В последние годы все большее внимание исследователей привлекают биологически активные компоненты, содержащиеся в растениях, произрастающих в экстремальных условиях в ряде труднодоступных районов Южной Америки, Азии и Африки.
Полагают, что ряд соединений, формирующихся в этих растениях в результате успешного приспособления к особым условиям выживания, обладают уникальными физиологическими свойствами и могут оказывать мощное положительное воздействие на физическое и умственное здоровье людей.
Особый интерес такие вещества представляют для спортсменов в связи с тем, что их организм постоянно испытывает интенсивные нагрузки. Кроме того, для достижения высоких результатов атлетам требуется быстрое и эффективное восстановления организма после интенсивных тренировок и соревнований и устранение последствий, связанных с ними физических и психологических стрессов [1].
Следует иметь в виду, что многие из рассматриваемых растений и/или их компонентов традиционно использовались местными жителями и народными целителями в качестве лекарственных или тонизирующих средств в течение многих столетий.
Вместе с этим детальный состав этих растительных объектов и механизмы их воздействия на организм людей с привлечением современных методов исследований до настоящего времени изучены недостаточно.
Маркетинговые исследования вместе с тем указывают на то, что в современных условиях, когда законодательное регулирование биологически активных соединений, к категории которых относятся продукты спортивного питания, во многих странах мира является менее жестким, чем традиционных лекарственных средств, многие потребители ставят их безопасность на одно из первых мест в своей внутренней системе приоритетов [1, 2].
Это делает необходимым детальное изучение токсикологических характеристик этих продуктов и получение экспериментальных доказательств возможности их безопасного использования.
Одним из перспективных источников биологически активных веществ для спортсменов являются корнеплоды маки перуанской (лат. Lepidium meyeni, синонимы: перуанский женьшень, мака андская). Это растение произрастает в Перу, Боливии и на северо-западе Аргентины на высоте 3500-4500 метров в условиях резких перепадов температур, интенсивной солнечной радиации и ураганных ветров (рис. 1). Совокупность этих природных условий наделяет его уникальными свойствами.
Популярность этого растения в мире в последние годы постоянно растет. Ее экспорт из Перу, являющимся единственной страной, которая культивирует маку
в промышленных масштабах, вырос в последнее десятилетие в 4,5 раза.
С целью получения сырья для производства биологически активных продуктов корнеплоды маки перуанской после их сбора мацерируют в сыром виде с последующим получением из них сока. Сок этот затем высушивают методом распылительной сушки при невысокой температуре и в итоге получают хорошо усваиваемый, богатый многими питательными веществами порошок, часто называемый экстрактом маки перуанской [4].
Анализ состава маки перуанской показал наличие в ней до 15 % протеинов, 60-75 % углеводов, 2 % жиров и 8,5 % клетчатки [5]. В ее составе присутствуют также вещества, принадлежащие к группе тиоционатов, глюкозинолаты, танины, а также алкалоиды типа макаридина, которые встречаются только в корнях этого растения [6].
Исторические хроники свидетельствуют о том, что воины империи инков часто употребляли маку перед сражениями, чтобы повысить свою силу и выносливость [4].
Это объясняется тем, что биологически активные вещества, содержащиеся в маке, усиливают общую секрецию анаболических гормонов, которые способствуют росту мышечной силы и выносливости. Мака в этом случае будет положительно влиять на наращивание мышечной массы атлетами и повышать их спортивную работоспособность, что в конечном итоге будет положительно отражаться на результативности тренировок [7].
Кроме того, было установлено, что при приеме экстракта маки усиливаются и стабилизируются процессы возбуждения в центральной нервной системе, и как результат просыпается» жизненная активность человека, улучшается его настроение, поднимается работоспособность и повышается физическая и умственная выносливость.
Местные жители обычно потребляют высушенные клубни маки перуанской в количестве 20 г/день без проявления каких-либо негативных побочных эффек-
тов, однако научных доказательств отсутствия последствий ее длительного потребления, включая мутагенные, в литературе не приводится.
Другим объектом исследований в работе был экстракт листьев кустарника под названием Тёрнера раскидистая, или дамиана (лат. Turners diffusa, Turners aphrodisiaka) (рис. 2).
Дамиана является многолетним кустом с красноватыми ветками, высота которого варьируется от полуметра до метра. Зона произрастания дамианы - это Мексика, Техас, Южная и Центральная Америка и страны Карибского бассейна.
В качестве источника биологически активных веществ используются листья дамианы, содержащие целый ряд компонентов, которые отличаются высокой физиологической активностью.
Экстракт листьев дамианы используется в народной медицине индейцев майя в течение многих веков. Он применяется как психоактивное средство для лечения целого ряда заболеваний, в том числе связанных с появлением головных болей, немотивированной тревогой и возникновением депрессии, истощением организма на нервной почве, а также для поддержания общего тонуса организма [8-10].
Специалистами дамиана считается одним из наиболее мощных известных афроди-зиаков, так как способствует активной выработке тестостерона в организме людей.
В современной практической фитотерапии дамиану используют при депрессивных и нервозных состояниях. Они часто
Рис. 2. Тёрнера раскидистая, или дамиана
встречаются у спортсменов, особенно принадлежащих к элитному уровню.
Фитотерапевты отмечают универсальное действие дамианы на психическое состояние человека. Продукты и напитки с ее содержанием снимают нервозность, дают энергию при наступлении физической усталости, которая возникает, например, после интенсивных тренировок и соревнований, повышают общий тонус организма. В конечном итоге они поднимают настроение и настраивают человека на позитивный лад.
В составе экстракта высушенных листьев дамианы обнаружены цианогенные гли-козиды, флавоноиды, бета-ситостерин, дубильные вещества и ряд других химических соединений.
Присутствие в составе экстракта листьев дамианы циан-группировок и других малоизученных соединений с высокой биологической активностью влечет за собой потенциальную опасность для здоровья человека и требует поэтому специального изучения их воздействия.
Любое соревнование, в котором принимают участие люди, идет ли речь о спорте в его предполагаемом чистом виде или о жизненной борьбе, в которую мы вольно или невольно являемся вовлеченными с самого раннего детства, всегда рождает стресс.
Согласно современным научным представлениям, стресс - это особая реакция организма на внешние раздражители, нарушающие функционирование нервной системы и метаболизм у организмов [11].
Для спортсменов сильным стрессом является соревновательная нагрузка, постоянно испытываемая в современных условиях. В результате переживаемого стресса в организме человека происходит ряд серьезных физиологических сдвигов, многие из которых оказывают негативное влияние на состояние его здоровья.
Что же следует делать в таком случае? Необходимо иметь в виду, что полностью оградить себя от стресса человеку невозможно в принципе. Без него нет ни спорта, да и нормальной жизни вообще.
Выход, очевидно, заключается в разработке мер профилактики и своевременной ликвидации последствий тех расстройств, которые могут возникать в организме под действием сильных соревновательных и жизненных стрессов.
В качестве компонента, обладающего высокой нейропротекторной активностью и другими биологически активными свойствами, используют ¿-теанин. Его молекула состоит из фрагментов глютаминовой кислоты и этиламина, на которые она распадается в тонком кишечнике (рис. 3).
¿-теанин относится к природным соединениям и является одним из компонентов экстракта зеленого чая. Он быстро всасывается в организме и способен преодолевать гематоэнцефалический барьер (преграду между кровеносной системой и мозгом). В связи с этим безопасность его использования в виде биологически активного
соединения имеет особую значимость.
Цель работы - изучение токсикологических характеристик экстрактов маки перуанской, дамианы и ¿-теанина для доказательства возможности их последующего использования в составе продуктов спортивного питания.
Результаты исследования. Выявление биологической активности изучавшихся продуктов было проведено на классических модельных объектах, которые в настоящее время широко применяются при подобных исследованиях во многих странах мира: на крови рыбы данио (Оапю гепо) и бактериях аэромонас (Аеготопаэ gidrоphila). Они моделируют собой условно патогенные микроорганизмы для человека.
Рыб данио при проведении опытов кормили гранулированным кормом, на который приклеивали 3 % исследуемых растительных препаратов. Предварительное их «замасливание» способствовало сохранению на гранулах корма, и было необходимо в связи с тем, что экстракты маки перуанской, дамианы, а также ¿-теанин растворимы в воде.
После адаптации исследуемых рыб к условиям содержания в аквариуме и кормления их в течение 12 дней кормом, содержащим исследуемый продукт, из крови рыб готовились гематологические препараты [13].
Для каждого варианта опытов брали по 5 рыб. По окончании периода кормления их забивали (мгновенно, согласно биоэтическим нормам), а из отрезанного стебля хвостового плавника извлекали каплю крови, которую помещали на предметное стекло.
После высушивания в термостате мазок крови фиксировали смесью Никитина (спирт-эфир 1:1) и окрашивали по Рома-
новскому [13]. В результате получали цитоплазму эритроцитов, которая имела розовую либо синеватую окраску. Ядро, содержавшее генетический материал, было окрашено в темно-фиолетовый цвет.
Помимо этого, исследовали структуру ДНК в ядрах клеточных элементов крови при получении ее витальных препаратов, окрашенных акридиновым оранжевым. Препараты в этом случае исследовали с помощью люминесцентного микроскопа «Биомед 3Л».
При нарушении структуры ДНК зеленая окраска ядер меняется на оранжевую или желтую, что указывает на расхождение цепей ДНК либо на их разрывы. Это исследование позволяет выявлять генные мутации в ядрах клеток [14].
Микроядерный тест (МЯТ) проводили на эритроцитах рыб (подсчитывали частоту встречаемости в 2000 клеток в %о), по которому судили об отсутствии или наличии генотоксичности препарата [14, 15].
В опытах определяли также количество ретикулоцитов и их процентное отношение к нормоцитам. Это позволяет делать выводы о процессе эритропоэза и о стимулировании кроветворения при использовании того или иного исследуемого растительного препарата. Для классификации клеточных элементов использовались атласы крови рыб [16-18].
О быстроте смены крови и возможном действии токсических факторов на клеточные элементы крови судили по наличию эритроцитов, находящихся в стадии апоптоза.
Аеготопаэ hydrophila - гетеротрофная грамотрицательная палочковидная бактерия, обитающая в основном в районах с теплым климатом. Однако она может размножаться и жить при температуре даже +40 °С.
Вид бактерий Аеготопаэ hydrophila встречается как в пресной, так и в соленой воде. Она выживает как в аэробной, так и в анаэробной среде и может разлагать желатин и гемоглобин. Данная бактерия устойчива к большинству распространенных антибиотиков и низким температурам.
Указанный вид бактерий выбран из тех соображений, что все продукты, которые изучались в данной работе на биологическую активность, сталкиваются с
а б в
Рис. 4. Контроль, препараты крови рыб данио (окраска по Романовскому) а - группа эритроцитов, в одном из которых отмечено микроядро (в центре); б - эритроциты на начальных и конечных стадиях апоптоза; в - ретикулоцит с круглым ядром среди нормоцитов (вверху снимка)
Aeromonas hydrophila. Аэромонады могут вызывать гастроэнтерит у людей с пониженным иммунитетом или в условиях стрессовых ситуаций, например, во время интенсивных тренировок или соревнований.
Исследования по влиянию экстрактов маки перуанской, дамианы и L-теанина на указанный вид бактерий были проведены методом их диффузии в заливочную среду.
При посеве бактерий в чашки Петри использовали среду на сердечно-мозговом агаре. Посев указанной культуры бактерий в чашках Петри и наблюдаемые последствия контактной диффузии биологически активных веществ, входящих в состав растительных экстрактов и L-теанина, в микробиологическую заливную среду позволяли судить о влиянии этих объектов на микробиоту, которая может присутствовать в кишечнике человека.
На рис. 4 представлен типичный препарат крови данио, окрашенный по Романовскому, с набором красителей Гимза. МЯТ проводился в экспериментах на эритроцитах, как на однотипных клетках, имеющих ядро с гетерохроматином. Проведение подобного теста на лейкоцитах из-за разнообразия клеточных элементов и возможного их различного функционального состояния было бы более затруднительным.
Проведение МЯТ на зрелых эритроцитах показало, что значительная часть красных кровяных клеток однотипна. Все зрелые клетки обладают эллипсоидной формой и имеют вытянутое овальное ядро. При проведении МЯТ и анализе 2000 эритроцитов было обнаружено только шесть эритроцитов с микроядрами. Следовательно, частота встречаемости микроядер может быть принята равной 3,3 %о.
Этот показатель соответствует контрольному и указывает на то, что при проведении экспериментов на рыбах на них не было оказано неблагоприятного воздействия, тем более носящего мутагенный характер.
Микроядра в эритроцитах имеют небольшие размеры, и, скорее всего, они были образованы фрагментами ацентрических хромосом, которые получились в результате спонтанных мутаций.
Как показали дальнейшие исследования, количество апоптозных эритроцитов в контрольных образцах было невелико. Частота их выявления составляла не более 2,0 % в 2000 исследованных нормоцитах.
Молодые эритроциты, или ретикулоци-ты, которые недавно появились в составе периферической крови, имеют округлое ядро. При окрашивании акридиновым оранжевым и при исследовании с помощью люминесцентного микроскопа в их ядрах отмечается оранжевая флуоресценция, которая указывает на продолжающуюся экспрессию генов, в отличие от зрелых эритроцитов, где трансляция генетической информации завершена.
На рис. 4в представлен препарат с ретикулоцитом с округлым ядром, окруженный нормоцитами. Частота встречае-
мости ретикулоцитов составила в контроле 4,0 %, что также указывает на отсутствие отклонений в генетическом аппарате при эритропоэзе у исследованных особей рыб.
Таким образом, в крови исследованных рыб процесс эритропоэза не был нарушен, а спонтанные хромосомные аберрации и апоптоз проявлялись в пределах допустимой нормы.
Имеются сведения, что мака перуанская способствует кроветворению, что можно установить при проведении экспериментов на крови рыб данио [8, 10].
Исследование гематологических препаратов, полученных из крови рыб данио после 12-дневного приема ими гранулированного корма с 3 %-ным содержанием экстракта маки, показало, что биологически активные вещества, которые входят в состав экстракта, способствуют индуцированному мутагенезу и появлению в эритроцитах микроядер.
Эти микроядра являются более крупными, чем обычно (рис. 5а). Они образуются, скорее всего, при спонтанном мутагенезе во время митоза из фрагментов аберративных хромосом.
Однако этот мутагенез можно считать стимулирующим, так как частота встречаемости микроядер в эритроцитах увеличивается несильно. Совместный подсчет количества клеток с микроядрами, получившихся в результате спонтанного и индуцированного мутагенеза, показал, что их количество не превышает нормы и составляет 4,2 %. В норме частота встречаемости микроядер в эритроцитах данио может составлять 4-5%.
Начало апоптоза эритроцита с участием лейкоцита представлено на рис. 5б. Однако апоптоз был отмечен только в 2,5 % исследованных 2000 эритроцитов, что даже ниже, чем в контроле.
Эритропоэз в крови рыб, получавших вместе с кормом экстракт маки перуанской, был повышен и достигал 6,3 %, что несколько выше показателя, полученного в контроле. Два ретикулоцита в крови данио, потреблявших маку, представлены на рис. 5в.
На основании полученных данных можно сделать общий вывод, что экстракт маки перуанской по сравнению с контро-
лем стимулирует митотическую активность при эритропоэзе, что, видимо, приводит к появлению более крупных микроядер в эритроцитах. Одновременно с этим в периферической крови уменьшается их апоптоз. Вместе с тем увеличивается количество молодых клеток - ретикулоцитов, что указывает на стимуляцию процесса эритропоэза.
Биологическая активность дамианы исследовалась, как и в случае маки перуанской, с целью, с одной стороны, выявления ее возможной генотоксичности, то есть на запрограммированную гибель клеток - апоптоз, а с другой - на эритро-поэз, то есть процесс кроветворения.
Проведение МЯТ показало, что частота встречаемости микроядер после приема дамианы составляет 2,5 %, что полностью соответствует норме.
Апоптоз эритроцитов также не изменялся по сравнению с нормой. Количество клеток, вступивших в стадию апоптоза, из 2000 подсчитанных составило 3,5 %.
Добавка дамианы в корм не стимулировала образования ретикулоцитов, и эритропоэз соответствовал норме.
Особенностью действия дамианы является, однако, стабилизация размеров эритроцитов и морфологии их ядер. Под влиянием потребления дамианы уменьшается полиморфизм клеточных элементов (эритроцитов), что благоприятно сказывается на реологических свойствах крови.
В целом в отношении хромосомных аберраций и апоптоза эритроцитов потребление дамианы вместе с кормом не приводит к морфологическим изменениям, отличным от контроля.
Положительным эффектом действия экстракта дамианы является, однако, то, что в этом случае происходит стабилизация морфологических параметров эритроцитов за счет уменьшения полиморфизма, что будет благоприятно сказываться на снабжении кислородом различных органов и улучшении клеточного дыхания.
Исследование крови рыб данио после потребления L-теанина показало, что он практически не влияет на частоту встречаемости микроядер в эритроцитах. При подсчете 2000 клеток микроядра выяв-
а б в
Рис. 5. Цитологические особенности эритроцитов у рыб данио после приема гранулированного корма с экстрактом маки перуанской а - эритроцит с крупным микроядром;
б - начальная стадия деструкции эритроцита в процессе апоптоза; в - два ретикулоцита в периферической крови, завершающие эритропоэз
а б в
Рис. 6. Влияние дамианы на морфо-функциональные особенности ядер эритроцитов данио а - эритроцит с микроядром, характерным для спонтанного мутагенеза; б - два эритроцита на начальных стадиях апоптоза; в - снижение полиморфизма ядер эритроцитов под влиянием дамианы
а б в
Рис. 7. Микроядра, апоптоз и ретикулоциты в крови данио после 12-дневного приема L-теанина в составе корма
а - эритроцит с микроядром в группе нормоцитов после воздействия L-теанина; б - эритроцит при апоптозе с четырьмя микроядрами (вверху);
в - молодые эритроциты, указывающие на нормальное протекание процесса эритропоэза (внизу)
лены только в 3,0 %о из них. Обычно же в норме встречается от 1 до 5 % спонтанных аберраций хромосом, выявляемых методом МЯТ.
Частота встречаемости эритроцитов с апоптозом при действии /.-теанина также близка к контролю и составляет 3,5%.
При потреблении корма с /.-теанином эритропоэз не стимулируется, и в исследованных клетках частота встречаемости ретикулоцитов составляет 4,5% от нормоцитов.
Для примера на рис. 7 (а, б, в) представлены эритроциты с микроядрами, с апоптозом и ретикулоциты. Исследования проводились на гематологических препаратах крови рыб Оап'ю гегю после 12-дневного питания с включением /.-теанина.
Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что /.-теанин, который используется для стабилизации функционирования нервной системы, не влияет на увеличение хромосомных аберраций у Оап'ю гепю, не повышает численность эритроцитов в состоянии апоптоза и не оказывает вредного влияния на эритропоэз.
С учетом общих механизмов действия перечисленных функций /.-теанина можно сделать вывод, что при его использовании он будет выполнять стимулирующую роль по стабилизации функционирования нервной системы, без нарушения генетического аппарата и процесса эритропоэза. Можно предположить, что это будет происходить и у других исследованных ранее организмов, в том числе и у человека.
Люминесцентный микроскопический анализ исследованных препаратов крови после окрашивания их акридиновым оранжевым показал, что флуоресценция ДНК в ядрах нормоцитов при действии каждого из изученных препаратов не меняла своего исходного зеленого свечения.
Это является подтверждением того, что ни один из исследуемых растительных экстрактов и /.-теанин не нарушают исходной структуры ДНК в ядрах эритроцитов, на основании чего можно сделать вывод, что они не обладают генотоксичностью и не вызывают мутаций на молекулярном уровне.
При проведении исследований с бактерией Aerюmюnas д'к^горИИа эти бактерии засевались на сердечно-мозговой агар, с тем чтобы получить «газон» из их колоний.
В центр чашки Петри во время опытов помещался для контроля бумажный диск с антибиотиком левомицетином. Это делалось для того, что убедиться, что данный антибиотик, используемый в качестве контроля, оказывает свое действие и зона вокруг диска с ним просветляется.
В периферии чашки Петри микробиологической петлей, несущей экстракт растений и раствор /.-теанина, делались отпечатки (1, 2, 3). Затем чашка Петри
с культурой бактерий для роста колоний на поверхности агара помещалась в термостат при 37 °С на 24 ч.
Повторяемость опыта была шестикратной, и она сопровождалась получением одинаковых результатов. Они представлены на рис. 8.
В центре чашки Петри диск с левомицетином и зона просветления газона от бактерий АегютюпаБ д1с1горЫ!а вокруг него (контроль).
1. Место нанесения экстракта дамианы и просветление газона бактерий.
2. Место нанесения насыщенного раствора 1_-теанина; просветления не наблюдается.
3. Место нанесения экстракта маки перуанской и просветление газона бактерий.
Анализ полученных результатов показывает, что экстракты дамианы и перуанской маки обладают определенным бактерицидным действием, хотя и достаточно слабым. /.-теанин при этом не оказывает подобного воздействия на исследуемую культуру бактерий и не подавляет роста колоний аэромонаса.
Сравнительный анализ действия антибиотика, который обладает сильными бактерицидными свойствами по сравнению с изученными растительными экстрактами, показывает, что действие экстрактов не будет отрицательно влиять на симбиотическую микрофлору кишечника человека и вызывать дисбактериоз.
В то же время изученные экстракты растений будут сдерживать развитие условно
Рис. 8. Испытание бактерицидных свойств экстрактов перуанской маки, дамианы и L-теанина (стрелкой показаны места нанесения опытных образцов)
патогенных бактерий, предотвращать развитие гастроэнтерита и стабилизировать работу кишечника в стрессовых ситуациях.
Заключение. На основании выполненных экспериментов можно сделать вывод, что исследованные экстракты маки перуанской, дамианы и 1_-теанина являются безопасными, и, учитывая их высокую биологическую активность, они могут с успехом использоваться в составе различных продуктов спортивного питания.
список источников
1. Штерман С. В., Сидоренко М. Ю., Штер-ман В. С., Сидоренко Ю. И. [и др.] «5-HTP антистресс-комплекс» компании «ГЕОН» для спортсменов // Пищевая промышленность. 2021. № 3. С. 54-58.
2. Штерман С. В., Сидоренко М. Ю., Штерман В. С. [и др.] Анализ особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке спортивного питания // Пищевая промышленность. Часть I. 2012. № 11. С. 68-70; Пищевая промышленность. Часть II. 2012. № 12. С. 68-71.
3. Kerksick C. M., WiLborn C. D., Roberts M. D. [et aL.] ISSN exercise & sport nutrition review update: research & recommendations // Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2018. Vol. 15. P. 38.
4. Gonzales G. F. EthnobioLogy and ethnopharmacoLogy of Lepidium meyeneLi (maca), a plant from Peruvian highlands // Evid Based Complement ALternaive Medicine. 2012. P. 193496.
5. Dini A., MigLiuoLo G., RastreUi L. [et aL.] Chemical composition of Lepidium meyeneLi // Food Chemistry. 1994. Vol. 49. No. 4. P. 347-349.
6. Мака перуанская (Lepidium meyeneLi) [Electronic resource]. Mode of access: https:// Lektrava.ru/encycLopedia/maka-peruanskaya/ (Date of access: 05.03.2021).
7. Clement C., Diaz D., AvuLa B. [et aL.] Influence of colour type and previous cuLtivation on secondary metaboLites in hypocotyLs and Leaves of maca (Lepidium meyeneLi WaLpers) // Journal of the Science of Food and AgricuLture. 2010. VoL. 90. No. 5. P. 861-869.
8. Kumar C., Taneja R., Sharma A. The genus Turnera: A review update // PharmaceuticaL BioLogy. 2005. VoL. 43. No. 5.
9. Hoffman D. Damiana. HerbaL materiaL medicaL [ELectronic resource]. Mode of access: www. heaLthy.net/scr/articLe.asp?ID=1873 (Date of access: 05.03.2021).
10. Целебные свойства растения дамиа-на и его грамотное применение в лечении [ELectronic resource]. Mode of access: https://sadovodu.com/ 22017/05/ceLebnye-svojstva-rasteniya-diamana-i-ego-gramotnoe-primenenie-v-Lechenii. (Date of access: 10.03.2021).
11. Стресс и спорт. [ELectronic resource]. Mode of access: www. sportmedia.narod.ru/ stress.htmL. (Date of access: 25.03.2021).
12. Качанов Д. А. Danio rerio (Zebrafish) как универсальный модельный объект в доклинических исследованиях // FORCIPE. 2018. т. 1. № 1. С. 49-52.
13. Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия. М.: Мир, 1969. 645 с.
14. Simakov Yu. G., Purtskhvanidze V. A. [et aL.] StimuLation of erythropoeisis and regenerative processes in the Danio rerio fish under the influence of interLeukin-2 // InternationaL JournaL of Advanced Research in Engineering and TechnoLogy. 2020. VoL. 11. No. 5. P. 309-317.
15. Simakov Yu. G., Purtskhvanidze V. A., GoLovacheva N. A. Testing the effect of nutrients for the personaLized nutrition without the nanodessert nutritionaL fermented dairy product. Nutrition with the danio rerio fish (On the exampLe of the nanodessert nutritionaL fermented dairy product) // InternationaL JournaL of Engineering Trends and TechnoLogy (IJETT). 2020. VoL. 68. No. 7. P. 13-18.
16. иванова н. т. Атлас клеток крови рыб. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. 184 с.
17. Кузина Т. В. Изменения структуры ядра эритроцитов периферической крови промысловых рыб Волго-Каспийского канала // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». М.: Издательство МГОУ, 201. № 2. С. 50-57.
18. Житенева Л. Д., Полтавцева Т. Г., Рудницкая О. А. Атлас нормальных и патологически измененных клеток крови рыб. Ростов-на-Дону: Книжное издательство, 1989. 112 с.
REFERENCES
1. Shterman S. V., Sidorenko M. Yu., Shterman V. S., Sidorenko Yu. I. [et aL]. «5-HTP antistress-kompLeks» kompanii «GEON» dLya sportsmenov. Pishchevaya promyshLennost' = Food Industry. 2021;3:54-58.
2. Shterman S.V., Sidorenko M. Yu., Shterman V. S. [et aL.]. AnaLysis of the characteristics of consumer behavior and consumer preferences in the sports nutrition market Pischevaya promyshLennost'. Chast' I. = Food Industry. Part I. 2012;11:68-70; Pischevaya promyshLennost'. Chast' II = Food Industry. Part II. 2012;12:68-71.
3. Kerksick C. M., WiLborn C. D., Roberts M. D. [et aL.] ISSN exercise & sport nutrition review update: research & recommendations. JournaL of the InternationaL Society of Sports Nutrition. 2018;15:38.
4. GonzaLes G. F. EthnobioLogy and ethnopharmacoLogy of Lepidium meyeneLi (maca), a pLant from Peruvian highLands. Evid Based CompLement ALternaive Medicine. 2012;2012:193496.
5. Dini A., MigLiuoLo G., RastreLLi L. [et aL.] ChemicaL composition of Lepidium meyeneLi. Food Chemistry. 1994;49(4):347-349.
6. Maka peruanskaya (Lepidium meyeneLi) [Electronic resource]. Mode of access: https:// Lektrava.ru/encycLopedia/maka-peruanskaya/ (Date of access: 05.03.2021).
7. Clement C., Diaz D., AvuLa B. [et aL.] Influence of coLour type and previous cuLtivation on secondary metaboLites in hypocotyLs and Leaves of maca (Lepidium meyeneLi WaLpers). JournaL of the Science of Food and AgricuLture. 2010;90(5):861-869.
8. Kumar C., Taneja R., Sharma A. The genus Turnera.: A review update. PharmaceuticaL BioLogy. 2005;43:5.
9. Hoffman D. Damiana. HerbaL materiaL medicaL [ELectronic resource]. Mode of access: www. heaLthy.net/scr/articLe.asp?ID=1873 (Date of access: 05.03.2021).
10. HeaLing properties of the pLant damiana and his competent use in treatment [ELectronic resource]. Mode of access: https://sadovodu. com/ 22017/05/ceLebnye-svojstva-rasteniya-damiana-i-ego-gramotnoe-primenenie-v-Lechenii. (Date of access: 10.03.2021).
11. Stress and sport. [ELectronic resource]. Mode of access: www.sportmedia.narod.ru/ stress.htmL. (Date of access: 25.03.2021).
12. Kachanov D. A. Danio rerio (Zebrafish) Like universaL modeL object in precLinicaL studies. FORCIPE. 2018;1(1):49-52.
13. LiLLi R. HistopathoLogicaL technique and practicaL. Moscow: Mir, 1969. 645 p.
14. Simakov Yu. G., Purtskhvanidze V. A. [et aL.] StimuLation of erythropoeisis and regenerative processes in the Danio rerio fish under the influence of interLeukin-2. InternationaL JournaL of Advanced Research in Engineering and TechnoLogy. 2020;11(5):309-317.
15. Simakov Yu. G., Purtskhvanidze V. A, GoLovacheva N. A. Testing the effect of nutrients for the personaLized nutrition without the nanodessert nutritionaL fermented dairy product. Nutrition with the danio rerio fish (On the exampLe of the nanodessert nutritionaL fermented dairy product). InternationaL JournaL of Engineering Trends and TechnoLogy (IJETT). 2020;68(7):13-18.
16. Ivanova N. T. Fish BLood CeLL AtLas. Moscow: Light and food industry, 1983. 184 p.
17. Kuzina T. V. Structure changes erythrocyte nucLei peripheraL bLood commerciaL fish of the VoLga-Caspian canaL. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo obLastnogo universiteta. Seriya «Estestvennye nauki» = Moscow State RegionaL University BuLLetin. Series «NaturaL Sciences». Moscow: PubLishing House MGOU, 2011. No. 2. P. 50-57.
18. Zhiteneva L. D., PoLtavceva T. G., Rudnickaya O. A. AtLas of normaL and pathoLogicaLLy aLtered fish bLood ceLLs. Rostov-on-Don: Book PubLishing House, 1989. 112 p.
Информация об авторах
Симаков Юрий Георгиевич, д-р биол. наук, профессор, Никитин Игорь Алексеевич, д-р техн. наук
Московский государственный университет технологий и управления имени К. Г. Разумовского (ПКУ), 109004, Москва, ул. Земляной Вал, д. 73. Иванов Сергей Александрович, Штерман Валерий Соломонович, канд. хим. наук
Московский государственный университет пищевых производств,
125080, Москва, Волоколамское ш., д. 11
Штерман Сергей Валерьевич, д -р техн. наук,
Сидоренко Михаил Юрьевич, д-р техн. наук,
Сидоренко Юрий Ильич, д-р техн. наук, профессор
ООО «ГЕОН», 142279, Московская обл., Серпуховской р-н, п.г.т. Обо-
ленск, Оболенское ш., стр. 1, info@farmamed.ru
Information about the authors
Yuriy G. Simakov, Doctor of Biological Sciences, Professor, Igor A. Nikitin, Doctor of Technica[ Sciences K. G. Razumosky Moscow State University of Technologies and Management, 73, Zemlyanoy Val str., Moscow, 109004 Sergej Aleksandrovich Ivanov,
Valeriy S. Shterman, Candidate of Chemical Sciences
Moscow State University of Food production, 11, Volokolamskoe highway,
Moscow, 125080
Sergey V. Shterman, Doctor of Technical Sciences,
Mikhail Yu. Sidorenko, Doctor of Technical Sciences,
Yuriy I. Sidorenko, Doctor of Technical Sciences, Professor
LLC «GEON», 1, Obolenskoe highway, Obolensk, Serpukhov district,
Moscow region, 142279, info@farmamed.ru
Статья поступила в редакцию 15.07.2021; принята к публикации 25.10.2021. The article was submitted 15.07.2021; accepted for publication 25.10.2021.
