CC BY
15
УДК 615.322:613.81+616-099:612.122 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-4-25-28
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭКСТРАКТА ТРАВЫ И КОРНЯ СКОРЦОНЕРЫ ИСПАНСКОЙ НА УРОВЕНЬ ГЛЮКОЗЫ КРОВИ ПРИ ОСТРОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ Хочава М.Р., Онбыш Т.Е., Сампиев А.М., Шевченко А.И. ФГБОУВО «Кубанский государственный медицинский университет», г., Краснодар, Российская Федерация Аннотация. В работе охарактеризованы основные звенья патогенеза и осложнения сахарного диабета. Авторами показана актуальность оптимизации современных методов профилактики и терапии метаболических нарушений углеводного и белкового обмена. В статье обоснована причина активного интереса в последние годы к поиску веществ природного, в особенности растительного происхождения, которые при терапии нарушений углеводного обмена эффективно сочетаются с синтетическими препаратами, а в профилактических целях являются доминирующими в качестве диетотерапии. Объектом исследования стала скорцонера испанская, пищевое растение, корнеплоды которой издавна применяются в диетическом питании при сахарном диабете. Для изучения гипогликемической активности, исходя из имеющихся данных о химическом составе, были получены сухие водные экстракты как из корня, так и из травы скорцонеры испанской. Изучение гипогликемической активности скорцонеры проводили в условиях экспериментальной гипергликемии у крыс, индуцированной однократным введением этанола. Опытным путем показано, что водный экстракт травы и корней скорцонеры испанской препятствует снижению массы тела животных при хронической алкогольной интоксикации. В статье обоснована актуальность и целесообразность дальнейшего изучения механизма действия экстракта травы и корня скорцонеры испанской на углеводный и белковый обмен. Ключевые слова: скорцонера испанская, экстракт, гипергликемия, глюкоза, катаболизм белка. STUDY ON SPANISH SALSIFY HERB AND ROOT EXTRACT INFLUENCE ON BLOOD GLUCOSE LEVEL UNDER ACUTE ALCOHOL INTOXICATION Khochava M.R., Onbysh T.E., Sampiev A.M., Shevchenko A.I. Kuban state medical university, Krasnodar, Russian Federation Annotation. The work covers the main components of pathogenesis and diabetes mellitus complications. The authors show the significance to optimize the modern methods of prevention and therapy of carbohydrate and protein metabolism disorders. The article gives a justified reason of strong interest over recent years to search naturally occurring, and, in particular, herbal materials, which combine effectively with small molecules during carbohydrate metabolic disorders therapy, and being prevalent for prophylactic purposes as a diet therapy. The subject of research is Spanish salsify; a food plant, which roots has long since been used in dietary nutrition of people having diabetes mellitus. Dry aqueous extracts of both the roots and the herbs of Spanish salsify have been received in order to study hypoglycemic activity on the basis of available data on the chemical composition. The research of Spanish salsify hypoglycemic activity was carried out in conditions of rats experimental hyperglycemia induced with ethanol single dosing. The experience has shown that Spanish salsify root and herb extract prevents weight loss in animals under chronic alcohol intoxication. The article proves the significance and usefulness of the further study of Spanish salsify root and herb extract influence on carbohydrate and protein metabolism. Key words: spanish salsify, extract, hyperglycemia, glucose, protein catabolism.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Лелевич С.В. Метаболизм глюкозы в печени крыс и его гормональная регуляция при острой алкогольной интоксикации» /Биомедицинская химия, 2009. Т.55. Вып.6. С.727-733 [2] Маршалкин М.Ф. Оробинская В.Н. Микроэлементный состав биологически активной добавки, полученной REFERENCES [1] Lelevich S.V. Glucose metabolism in the liver of rats and its hormonal regulation during acute alcohol intoxication / Biomedical Chemistry, 2009. V. 55. Issue 6. P.727-733. [2] Marshalkin M.F. Orobinskaya V.N. The trace element composition of biologically active additives derived from vegetable plant scorzonera / Successes of modern science. 2004. № 8: p. 53 - 54.
---■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
~ 25 ~
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-4
—--—-
на основе овощного растения скорцонера / Успехи со-врем.естествознания. 2004. № 8: С. 53 - 54.
[3] Соловьева А.Е., Токарева Т.Н. Влияние условий выращивания на содержание сухих веществ, витаминов, белковых и минеральных веществ, нитратов в листьях и корнеплодах скорцонеры и овсяного корня / Науч.-техн. бюл. ВИР. 1994. Вып. 233: С. 19 - 22.
[4] Исследование флавоноидов, фенолкарбоновых и органических кислот скорцонеры испанской (Scorzonera hispanica L/ А.М. Сампиев [и др.] //Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2018. №1. т.21. С.25-29.
[5] Онбыш Т.Е., Хочава М.Р., Доркина Е.Г. Гипохолисте-ринемическое действие скорцонеры испанской на модели острой гиперлипидемии, индуцированной этанолом /Здоровье и образование в XXI веке, 2018, Т.20. №5: С.113-116.
[6] Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. // Nature 2001; 414: 813- 820.
[3] Solovyova A.E., Tokareva T.N. The effect of growing conditions on the content of dry substances, vitamins, protein and mineral substances, nitrates in the leaves and root vegetables Scorzonery and oat root / Scient. bullet VIR. 1994. Vol. 233: p. 19 - 22.
[4] Scorzonera hispanica L. / A.M. Sampiyev [and others], Investigation of flavonoids, phenolcarboxylic and organic acids, Scorzonera hispanica L. / A.M. Sampiyev [and others] // Questions of biological, medical and pharmaceutical chemistry, 2018. No. 1. Vol. 21. P.25- 29.
[5] Onbysh T.E., Khochava M.R., Dorkina E.G. Hypocholes-teralemic effect of Spanish Scorzoner on a model of acute hyperlipidemia induced by ethanol / Health and Education in the 21st Century, 2018, T.20. No. 5: p.113-116.
[6] Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. // Nature 2001; 414: 813- 820.
Заболеваемость сахарным диабетом является актуальной проблемой современной медицины. Сахарный диабет - синдром хронической гипергликемии, которая развивается в результате влияния генетических и экзогенных факторов, обусловленный абсолютным или относительным дефицитом инсулина в организме и ха-рактеризируется нарушением всех видов метаболизма, и в первую очередь - обмена углеводов.
Данное заболевание занимает третье место в мире после сердечно-сосудистых и онкологических. Из числа заболевших 90% приходится на сахарный диабет 2 типа, который вызывает ожирение, низкая физическая активность и наследственная предрасположенность.
Установлено, что сахарный диабет (СД) характеризуется изменениями обмена в организме всех основных энергетических веществ, а также сопровождается первичными или вторичными нарушениями секреции гормонов. При СД инсулин-глюкагоновый индекс снижен. Это связано не только с уменьшением секреции инсулина, но и с увеличением секреции глюкагона. В результате ослаблена стимуляция процессов складирования и усилена стимуляция мобилизации запасов. Продукты переваривания, а также их метаболиты, не откладываются, а в форме гликогена и жиров, циркулируют в крови. Повышена концентрация в крови ли-попротеинов, свободных жирных кислот, кетоновых тел. В свою очередь гиперглюкоземия является основной причиной как острых, так и поздних осложнений диабета.
Метаболические отклонения, связанные с СД, такие как гипергликемия, инсулинорезистентность, дислипидемия, окислительный стресс, вызывают молекулярные изменения, которые приводят к
эндотелиальной дисфункции и нарушениям в системе гемостаза и, как следствие, к развитию и прогрессиро-ванию атеросклероза и сердечно-сосудистым осложнениям [1].
Большая социальная значимость СД состоит в том, что он приводит к ранней инвалидизации и летальности, которая обусловлена наличием поздних сосудистых осложнений диабета: микроангиопатии (ретинопатии и нефропатии), макроангиопатии (инфаркт миокарда, инсульт, гангрена нижних конечностей), нейро-патии.
Важнейшими целями в лечении сахарного диабета являются: ликвидация симптомов, оптимальный метаболический контроль, предотвращение острых и хронических осложнений, достижение возможно более высокого качества жизни и доступность для пациентов.
Поставленные цели достигаются с помощью основных принципов лечения, имеющих первостепенное значение для больных сахарным диабетом: комбинированная терапия, включающая применение антидиабетических синтетических препаратов, фитопрепаратов, диетотерапию, дозированную физическую нагрузку, самоконтроль.
В последние десятилетия возрос интерес диабето-логов к изучению биологических свойств лекарственных растений. В литературе подчеркивается терапевтическое влияние растительных препаратов не только на регуляцию углеводного, но и липидного обмена, водного баланса, функциональную деятельность почек и печени, на поддержание энергетического статуса организма и противодействие окислительному стрессу [1].
---■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-4
—--—-
Актуальным задачами в современной фармации является изучение новых растительных объектов как с доказанной экспериментально и клинически фармакологической активностью, так и культивируемых пищевых растений, применяемых в народной медицине.
В этой связи, потенциально интересной с исследовательской точки зрения и возможного последующего использования в медицине, представляется пищевая культура скорцонера испанская ^согаопега hispаnicа), известная также как козелец испанский, черный или сладкий корень, черная морковь. Данное многолетнее травянистое растение семейства Астровые (Asteraceae) в настоящее время достаточно широко культивируется в России как однолетнее или двулетнее, характеризуется хорошо развитыми надземной и подземной частями: достаточно широкими (до 9 см) и длинными (до 50 см) листьями, мясистыми (толщиной до 4 см) корнями. Скорцонера испанская широко распространена в России как овощная диетическая культура. Скорцонера испанская не входит в Государственную Фармакопею РФ и не применяется в официальной медицине, однако ее лечебные свойства широко используются в народной медицине при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Корнеплоды скорцонеры испанской часто включают в рацион пожилых людей, а также больных с ожирением, заболеваниями печени и гипертонической болезнью. Согласно данным литературы, корнеплоды скорцонеры испанской, в народной медицине также рекомендованы в качестве лечебного питания при сахарном диабете. Что, безусловно, делает это растение весьма перспективным ценным источником новых биологически активных веществ (БАВ), используемых при таком серьезном заболевании, которое относится к числу пожизненных и постоянно требует приема лекарственных средств [1, 2, 3, 4].
Пищевая ценность скорцонеры стимулировала ряд исследований, в результате которых установлено, что данное растение содержит множество важных для организма человека БАВ. Достаточно хорошо изучены полисахариды, органические кислоты и флавоноиды [2]. Полезные свойства скорцонеры обусловлены входящими в её состав комплекса БАВ. В корнеплодах скорцонеры содержатся полисахариды (около 20%), витамины С, В1, В2, Е и РР, соли меди, калия, железа, марганца, фосфора, цинка, кальция. Кроме того, в составе скорцонеры был обнаружен аспарагин, укрепляющий сердечную мышцу и сосуды, а также способствует их очищению от холестерина и атеросклероти-ческих бляшек. Инулин и левулин, содержащиеся в корнеплодах скорцонеры, способствуют понижению количества сахара в крови, а также выводят из организма вредные вещества [3, 4]. Установлена гиполипидемическая активность водного экстракта
травы и корней скорцонеры испанской в условиях экспериментальной гиперхолистеринемии у крыс, индуцированной введением этанола. Опытным путем показано, что водный экстракт травы и корней скорцонеры испанской оказывает антиоксидантное действие, препятствуя активации перекисного окисления липидов
[5].
Учитывая вышеизложенное, мы посчитали целесообразным изучить влияние скорцонеры на уровень глюкозы в крови при острой алкогольной интоксикации.
Объектом исследования служила трава и корни скорцонеры испанской, заготовленные в сентябре 2018 г. на территории ФГБНУ ВИЛАР (Северо-кавказский филиал, ст. Васюринская). Поскольку наиболее объективным показателем качества сырья, является количественное содержание биологически активных веществ, нами был определен выход суммы экстрактивных веществ, извлекаемых различными по полярности растворителями. Для установления потенциально возможного выхода водо-и спирторастворимого комплекса биологически активных веществ в траве и корнях скорцонеры при переработке данного лекарственного растительного сырья использовали фармакопейную методику определения экстрактивных веществ. В качестве экстрагентов использовались 96%, 70% и 40% спирт этиловый и вода очищенная. В результате проведенных сравнительных исследований корней и травы скорцонеры установлен выход комплекса БАВ извлекаемого водой, 40%, 70% и 95% спиртом этиловым. Количественное содержание экстрактивных веществ, извлекаемых водой из травы скорцонеры испанской, составило 35,7%; 40% спиртом этиловым 29,3%, 70% спиртом этиловым 29,3% и 95% спиртом этиловым 26,2%. В корнях экстракцией 96% спиртом этиловым содержание экстрактивных веществ составило 22,3%, 70% спиртом - 37,5%, 40% этиловым спиртом - 70,4%, водой - 77,8%. Как видно из представленных данных наибольший выход экстрактивных веществ наблюдается при использовании в качестве экстрагента воды.
По результатам приведенных выше фитохимиче-ских исследований определения суммы экстрактивных веществ, а также анализу литературных данных в отношении химии и фармакологии скорцонеры испанской мы сочли целесообразным для изучения гипогли-кемической активности применить технологию получения водных экстрактов из травы и корней. Сухие водные экстракты травы и корня скорцонеры получали по общеизвестной технологической схеме, включающей стадии твердофазной экстракции, концентрирования полученного извлечения, очистки фильтрованием и сушки экстракта.
Гипергликемию у крыс моделировали однократным внутрибрюшинным введением 40%-го этанола в
---■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-4 —--—-
дозе 5 г абсолютного этанола на 1 кг массы тела животного [1, 6]. Экспериментальные животные были разделены на группы: 1 группа - контроль, однократное введение этанола; 2 группа - интактные - без лечения; 3 группа - ежедневное введение 1,6% экстракта травы скорцонеры; 4 группа - ежедневное введение 4,6% экстракта корней скорцонеры; 5 группа - ежедневное введение препарата-сравнения. В качестве препарата сравнения использовали сухой экстракт побегов черники 15%. Объекты исследования вводили в течение 10 дней per os с помощью эндотрахеальной трубки без манжеты. На 11-й день животным вводили этанол и через 8 часов определяли уровень глюкозы в крови. Уровень глюкозы измеряли при помощи глюко-метра «ACCU-CHEK Performa Nano».
Через 30 минут после введения этанола конце нтра-ция глюкозы в крови животных контрольной группы увеличивалась более чем на 36% в сравнении с интакт-ной группой. Экспериментально показано, что уровень глюкозы в крови животных, получавших экстракт травы скорцонеры увеличился на 14% по сравнению с группой животных без патологии. Полученные результаты свидетельствует о снижении, более чем в 2,5 раза
Влияние экстракта травы и корня скорцонеры н
алкогольной
уровня глюкозы в крови животных третьей экспериментальной группы в сравнении с группой животных без лечения при моделировании острой алкогольной интоксикации. Нами отмечено, что гипогликемиче-ский эффект экстракта корня скорцонеры испанской сопоставим с препаратом сравнения (повышение уровня глюкозы на 20% и 18% соответственно относительно интактной группы).
Влияние объектов исследования на общее состояние животных в опытных и контрольной группах оценивали по динамике массы тела. Этанол, экстракты травы, корней скорцонеры и побегов черники вводили в течение 14 дней per os. Через 3 дня после начала эксперимента у животных всех групп происходило снижение массы тела. К концу эксперимента наибольшая потеря массы тела наблюдалась у животных контрольной группы (на 12,1%) по сравнению с исходными данными. Вместе с тем, на 14 день эксперимента в группе животных, получавших лечение экстрактом черники масса тела снизилась на 6,0% относительно исхода, в то время как при терапии экстрактом травы и корней скорцонеры - на 2,9% и 3,5% соответственно (Таблица 1).
Таблица 1
а динамику массы тела крыс при моделировании
интоксикации
Группы животных Исходные данные Через 3 дня Через 14 дней
контрольная 204,3±0,005 185,9±0,007* 179,6±0,008*
экстракт травы скорцонеры 217,1±0,008 207,3±0,009* 210,8±0,006*
экстракт корня скорцонеры 212,8±0,008 197,5±0,005* 204,8±0,008*
экстракт побегов черники 214,3±0,007 201,0±0,011* 201,5±0,009*
*-р <0,001 - достоверно значимые изменения по отношению к исходным данным в группе
Уменьшение массы тела экспериментальных животных свидетельствует о наиболее выраженном снижении синтеза и увеличение катаболизма белка, приводящее к гипотрофии мышц и снижению массы тела животных.
Таким образом, полученные экспериментальные данные позволяют говорить о наличии гипогликемиче-ского действия у водного извлечения травы и корней скорцонеры, обусловленного наличием таких водоэкс-трагируемых биологически активных веществ, как фе-нольные соединения и полисахариды. Способность
объектов исследования ограничивать снижение массы тела экспериментальных животных при алкогольной интоксикации, говорит о возможности и целесообразности проведения дальнейших исследований по изучению механизма метаболического действия.
Проведенные исследования, а также анализ литературных данных в отношении химии и фармакологии скорцонеры испанской позволяет сделать вывод о целесообразности разработки гипогликемического средства из травы и корней.
---—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
