CC BY
7
УДК 615.012.6:582.272(265.52) DOI: 10.17217/2079-0333-2023-65-29-40
МОДУЛЯЦИЯ ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙТРОФИЛОВ ПРЕПАРАТАМИ ИЗ КАМЧАТСКИХ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ
Перервенко О.В.1, Меджидова Х.М.1, Клочкова Н.Г.2
1 Филиал № 2 ФГКУ «1477 Военно-морской клинический госпиталь», г. Петропавловск-Камчатский, ул. Аммональная падь, 1.
2 Камчатский филиал Тихоокеанского института географии ДВО РАН, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Партизанская, 6.
Представлены результаты изучения влияния водорослевых препаратов - геля из Hedophyllum bongardianum и экстрактов, полученных из морских бурых водорослей H. bongardianum, Alaria esculenta и Fucus distichus на модуляцию фагоцитарной активности нейтрофилов крови. В эксперименте приняли участие 16 добровольцев, которые ежедневно в течение 30 дней принимали по 15 г водорослевого геля. До и после эксперимента у них проводили забор крови для общего анализа и изучения уровня иммуномодуляции после праймирующего воздействия разноконцентрированных (0,5; 1; 2; 5%) растворов водорослевых экстрактов. Неспецифическую резистентность организма участников эксперимента оценивали по следующим показателям: фагоцитарная активность нейтрофилов (ФАН), фагоцитарное число (ФЧ), абсолютный фагоцитарный показатель (АФП) и сумма фагоцитоза (СФ). Наиболее высокое праймирующее воздействие на кровь обследованных лиц, взятую как до, так и после использования ими per os водорослевого геля, оказали водорослевые экстракты, разбавленные физиологическим раствором до концентрации 2%. Низкие концентрации (0,25 и 0,5%) не оказали стимулирующего воздействия. При разведении водорослевых экстрактов до 5% концентрации фагоцитоз заметно угнетался. После тридцатидневного приема геля ФАН у всех участников эксперимента увеличился в среднем на 23%, ФЧ - на 10%, АФП возрос от 2,1 до 42%. Иммуностимулирующий эффект оказался наибольшим для экстрактов Alaria, наименьшим - для Fucus. Результаты эксперимента позволяют рекомендовать препараты из камчатских бурых водорослей в качестве адаптогенов.
Ключевые слова: водорослевый гель, Камчатка, нейтрофилы крови, праймирование, фагоцитарная активность, экстракты водорослей, Alaria esculenta, Hedophyllum bongardianum, Fucus distichus.
MODULATION OF NEUTROPHILS PHAGOCYTIC ACTIVITY USING PRODUCTS MANUFACTURED FROM THE BROWN ALGAE FROM KAMCHATKA
Perervenko O.V.1, Medzhidova Kh.M.1, Klochkova N.G.2
1 Federal State Institution "1477 Naval Clinical Hospital", Branch № 2, Petropavlovsk-Kamchatsky, Ammonalnaya pad Str. 1.
2 Kamchatka Branch of Pacific Geographycal Institute of FEB RAS, Petropavlovsk-Kamchatsky, Partizanskaya Str. 6.
In this paper, we present data on the influence of products produced from the kelp seaweeds, such as gel from Hedophyllum bongardianum and extracts from H. bongardianum, Alaria esculenta and Fucus distichus, on the modulation of phagocytic activity of human blood neutrophils. Our experiment involved
16 volunteers who took 15 g of algal gel daily for 30 days. Before and after the experiment, their blood was taken for general analysis and also to study the level of immunomodulation after priming exposure to different concentrations (0.5, 1, 2, 5%) of algal extracts. The nonspecific resistance of the experiment participants' body was assessed by the following indicators: phagocytic activity of neutrophils, phagocytic number, absolute phagocytic index, and sum of phagocytosis. Algal extracts diluted with saline to a concentration of 2% showed the highest priming effect on the blood of examined individuals taken both before and after the consumption of algal gel per os. Low concentrations (0.25 and 0.5%) did not have a stimulating effect. When algal extracts were diluted to 5% concentration, phagocytosis was noticeably inhibited. After 30 days of consuming the algal gel, the phagocytic activity of neutrophils in all participants increased by an average of 23%, phagocytic number by 10%, and absolute phagocytic index from 2.1 to 42%. The immunostimulating effect was greatest for Alaria extracts, and the lowest for Fucus extracts. The experimental results allowed us to recommend products from Kamchatka's kelp seaweeds as adaptogenic substances.
Key words: algal gel, Kamchatka, blood neutrophils, priming, phagocytic activity, algal extracts, Alaria esculenta, Hedophyllum bongardianum, Fucus distichus.
ВВЕДЕНИЕ
Полноценное сбалансированное питание способствует укреплению иммунитета, нормализации функционального баланса всех систем организма. Концепция здорового питания предполагает использование в пищу продуктов с высоким содержанием растительных волокон, разнообразным составом органических и минеральных веществ. Этим обусловливается повышенный интерес к съедобным морским водорослям и продуктам их химической переработки [Клочкова, Березовская, 1997]. Внимание к ним объясняется ярко выраженными лечебно-профилактическими свойствами их разных представителей [Разумов, 2004; Кусайкин, 2019]. Водоросли, особенно бурые, содержат в своем составе уникальные полисахариды, обладающие широким полифункциональным спектром физиологического воздействия [Хильченко и др., 2018], в том числе антиоксидантным [Оди-нец и др., 2015; Аминина и др. 2017; Облу-чинская, 2018], онкопротекторным [Жанаева и др., 2009; Анисимова и др. 2015], иммуно-модулирующим [Шевчук и др., 2004; Ана-стюк и др., 2014], противовирусным [Бесед-нова и др., 2021], нормализующим метабо-
лизм [Вялков и др., 2008], и другим [Подко-рытова А.В., Рощина А.Н., 2021].
Установлено, что в результате универсальных углеводспецифических взаимодействий сульфатированных полисахаридов и мембранных рецепторов иммуно-компетентных нейтрофилов инициируется развитие некоторых внутриклеточных биохимических процессов и последующая активация их морфологических, метаболических и функциональных изменений [Анисимова и др., 2015; Кузнецова и др., 2016]. Отметим, что большинство результатов изучения влияния водорослей и водорослевых препаратов были получены в ходе использования лабораторных животных, клеточных культур и при проведении экспериментов с кровью in vitro. Активация системы врожденного иммунитета у человека под действием пищевых продуктов из бурых водорослей до сих пор никем не изучалась.
Одним из направлений переработки ламинариевых и фукусовых является получение водорослевых гелей путем их термощелочной обработки ^уховеева, Подкорытова, 2006; Клочкова, Салтанова, 2020; Клочкова, 2021]. Современные технологии его производства позволяют
сохранять в нем все биологически активные компоненты: витамины, аминокислоты, низкомолекулярные сахара, гормоно-подобные соединения, полиненасыщенные жирные кислоты, сульфатированные полисахариды, органический йод и др.
Преимущество водорослевых гелей перед другими пищевыми продуктами из водорослей обеспечивается разрушением в ходе их получения клеточных стенок, результатом чего становится большая доступность ценных внутриклеточных соединений и макромолекул для усвоения организмом. Это делает гели из водорослей очень востребованными при лечении и профилактике самых разных заболеваний. Их влияние на иммуномодулирую-щую активность фагоцитов человека при употреблении per os до сих пор не исследовалось. Приведенные ниже результаты частично восполняют этот пробел.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для изучения воздействия водорослей на состояние здоровья человека использовали водорослевый гель, полученный из камчатской бурой водоросли Hedophyllum bongardianum по опубликованной ранее методике [Клочкова, Салтанова, 2020]. В эксперименте по определению иммуно-модулирующего эффекта приняли участие 16 сотрудников Филиала № 2 военно-морского клинического госпиталя. Перед началом эксперимента все 16 добровольцев заполнили анкету, в которой по 10-балльной шкале ответили на пять вопросов, отражающих общее состояние здоровья (самочувствие, аппетит, сон, работоспособность, стрессоустойчивость), и прошли обследование на общий анализ крови, которую брали из кубитальной вены в вакутейнер-пробирку с К2-ЭДТА в объеме 10 мл. После этого в течение 30 дней каждый участ-
ник принимал водорослевый гель три раза в день по 5 г во время еды. После завершения эксперимента участники вновь заполнили анкету с теми же вопросами, и у них повторно был проведен общий анализ крови. Сравнение начальных и конечных результатов анализов позволило рассуждать о воздействии водорослевого геля на фагоцитарную активность нейтрофилов. Последнюю определяли в экспериментах in vitro.
Используя венозную кровь, взятую в начале и конце описанного выше эксперимента, провели изучение воздействия на фагоцитарную активность водорослевых экстрактов, полученных из H. bongardianum, Alaria esculenta (порядок Laminariales) и Fucus distichus (порядок Fucales). Указанные виды были собраны 20.08.2019 г. у о. Старичков, расположенного в Авачин-ском заливе (Юго-Восточная Камчатка), и находились в фертильном состоянии.
Для получения экстрактов из водорослей использовали дистиллированную воду. Соотношение их измельченных слоевищ и воды составляло 1 : 1,5. Экстракцию вели в термостате при температуре 40°С в течение 36 часов. Полученные экстракты после фильтрования хранили в холодильнике при температуре 4°С в емкостях из темного стекла.
Для экспериментов in vitro по определению влияния водорослевых экстрактов на активность фагоцитов использовали кровь тех же добровольцев, взятую до начала приема геля и после его тридцатидневного употребления. Проба крови каждого добровольца аликвотировалась по пробиркам типа эппендорф на 29 мини-проб по 250 мкл каждая. Две из них использовали в качестве контроля, в 27 остальных добавляли разведенные в физрастворе до концентрации 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 15; 20 и 25% экстракты A. esculenta, H. bongardianum и F. distichus, т. е. по 9 эп-пендорфов для каждого вида водорослей.
Подготовленные таким образом пробы крови инкубировали, шейкируя в термостате при 37°С в течение 30 мин. После этого в них добавляли по 125 мкл раствора суточной культуры бактерии штамма ВКПМ В-8172 Staphylococcus aureus АТСС 25923, оттитрованного с применением бактериального стандарта мутности 1 • 108 КОЕ/мл по МсFarland, изготовленного государственным НИИ стандартизации и контроля биологических препаратов им. Л.А. Тарасе-вича. Далее пробирки вновь выдерживали в термостате в режиме шейкирования при той же температуре 30 мин. С использованием общепринятой методики из материала каждой пробы готовили по два мазка, окрашивали их по методу Романовского - Гим-зы и изучали под микроскопом Leyca DM500 с использованием объектива Plan100x/1.25 Oil. Для микрофотографирования использовали микроскоп Olympus BX53. Изучение препарата завершали после нахождения в нем 100 нейтрофилов и определения в каждом из них количества поглощенных бактерий. Схематично ход проведения экспериментов показан на рисунке 1.
Количество лейкоцитов в периферической крови и лейкоцитарную формулу оп-
ределяли общепринятыми методами. Для оценки активности фагоцитоза использовали такие широко распространенные в иммунологии показатели, как фагоцитарная активность нейтрофилов периферической крови (ФАН, %), фагоцитарное число (ФЧ, ед.) как среднее число микробов, поглощенных одним фагоцитом [Меньшиков и др., 1987], абсолютный фагоцитарный показатель (АФП, ед.) [Коваленко и др., 1988] и предложенный нами показатель (сумма фагоцитоза - СФ, ед.). Первый представляет собой соотношение фагоцитирующих нейтрофилов к их общему числу, второй - среднее число микробов, поглощенных одним фагоцитом, третий - произведение числа лейкоцитов, нейтрофилов, ФАН и ФЧ.
Всего в ходе эксперимента было изучено более 1 500 морфологических препаратов из 1 189 минипроб крови. Для проведения сравнительного анализа и статистической достоверности исследований использовали непараметрические статистические методы. Полученные значения микроисследований сводили в Excel таблицы и обрабатывали по программе Statistica ver. 10.0.
Рис. 1. Схематическое изображение постановки эксперимента реакции фагоцитоза Fig. 1. Schematic drawing of phagocytosis reaction experiment
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Данные обработки анкет участников эксперимента, заполненных до принятия per os геля из H. bongardianum и после 30 дней его употребления, показаны в таблице 1. Сравнение показателей свидетельствует о том, что у лиц, ежедневно принимавших гель, несколько улучшились самочувствие и сон и заметно повысились работоспособность, стрессоустойчивость. Они также отмечали улучшение своего психосоматического состояния. На состояние аппетита гель влияния не оказал. Тем не менее участники эксперимента отметили некоторое улучшение работы их желудочно-кишечного тракта.
Изменения показателей общего анализа крови у лиц, принимавших гель, приведены в таблице 2. Наиболее заметным образом в лейкоцитарном звене клинического анализа крови в сторону уменьшения изменилось содержание палочкоядерных нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов и базофилов. При этом доли лимфоцитов и зрелых нейтрофилов увеличились. Чтобы судить об изменениях неспецифической резистентности иммунной системы участников эксперимента в соответствии с опи-
санной выше методикой были определены округленные до целых чисел показатели ФАН, ФЧ, СФ, полученные при статистической обработке анализов 16 человек, начавших и завершивших эксперимент. При этом за 100% были приняты абсолютные значения этих показателей.
Из данных, представленных в таблице 3, видно, что прием участниками эксперимента водорослевого геля оказал положительное влияние на состояние их фагоцитарного профиля. Так, ФАН увеличилась на 23%, ФЧ на 10% и СФ на 12%, что свидетельствует о том, что праймированию подвергся почти каждый четвертый ней-трофил, у этих клеток увеличилась поглотительная способность, одновременно возросло число активных фагоцитарных клеток.
Одним из важнейших показателей работы неспецифического профиля иммунной системы является абсолютный фагоцитарный показатель (АФП). Он, как это было сказано выше, определяется по результатам общего анализа крови как произведение четырех значений: количества лейкоцитов, суммы всех нейтрофилов, ФАН, ФЧ - и выражается в единицах. Изменения АФП у 16 завершивших эксперимент участников приведены на рисунке 2.
Таблица 1. Изменение общего состояния здоровья участников эксперимента по данным обработки анкет
Table 1. Changes in the general state of health in the participants of the experiment according to the questionnaire processing data
Показатели Перед началом После завершения Изменения показателей
общего состояния эксперимента эксперимента общего состояния
Самочувствие 7 9 Общее улучшение
Аппетит 7 7 Изменения отсутствуют
Сон 6 7 Улучшение
Работоспособность 5 9 Заметное улучшение
Стрессоустойчивость 5 8 Повышение
Таблица 2. Относительное (%) содержание лейкоцитов в крови участников эксперимента в его начале и после ежедневного тридцатидневного приема per os водорослевого геля из Hedophyllum bongardianum
Table 2. Relative (%) content of leukocytes in the blood of individuals who took part in the experiment at its beginning and after a daily 30-days-long consumption per os of the algal gel from Hedophyllum bongardianum
Этап эксперимента Лимфоциты Нейтрофилы палочко-ядерные Нейтрофилы сегменто-ядерные Моноциты Эозино-филы Базофилы
Начало 19,6 ± 1,8 7,3 ± 0,6 54,1 ± 5,3 10,2 ± 0,9 7,1 ± 0,7 1,7 ± 1,0
Конец 27,4 ± 2,5 4,1 ± 0,4 56,3 ± 5,1 7,6 ± 0,6 3,9 ± 0,3 0,7 ± 0,5
Границы нормы 19-37 1-5 47-72 2-10 1-5 0,1-1
Таблица 3. Фагоцитарная активность нейтрофилов (ФАН, %), фагоцитарное число (ФС, ед.) и сумма фагоцитоза (СФ, ед.) у участников эксперимента в его начале и конце, после тридцатидневного приема per os водорослевого геля из Hedophyllum bongardianum, выраженные в относительных (%) показателях
Table 3. Phagocytic activity of neutrophils (%), phagocytic number (units) and the sum of phagocytosis (units) in individuals who took part in the experiment at its beginning and after a daily 30-days-long consumption per os of algal gel from Hedophyllum bongardianum (expressed in relative (%) units)
Этап эксперимента ФАН, % ФЧ, ед. СФ, ед.
Начальный, до приема водорослевого геля 68 90 86
После тридцатидневного приема водорослевого геля 100* 100* 100*
* Максимальные значения показателей, принятые за 100%
* The maximum values of indicators taken as 100%
160 140 120 100 % 80 60 40 20 0
Участники эксперимента ■ 1-й день ■ 30-й день
Рис. 2. Определение контрольной фагоцитарной активности нейтрофилов крови участников эксперимента в его начале и после ежедневного тридцатидневного приема per os водорослевого геля из Hedophyllum bongardianum. Начальный результат принят за 100%
Fig. 2. Determination of the control phagocytic activity of blood neutrophils in individuals who took part in the experiment at its beginning and after a daily 30-days-long consumption per os of the algal gel from Hedophyllum bongardianum. The initial result is considered as 100%
Из рисунка 2 видно, что абсолютно у всех лиц после ежедневного употребления геля в течение 30 дней этот показатель в разной степени увеличился, у половины обследованных на 20-40%. Стоит отметить, что наиболее выраженным был эффект у сотрудников госпиталя, возраст которых был от 41 до 45 лет. У самых молодых участников эксперимента в возрасте 22-26 лет изменение показателей составило всего 2,3-5%. Различия АФП у разных возрастных групп объясняются, скорее всего, тем, что в молодом возрасте иммунная система активнее, чем в более зрелом, и иначе реагирует на праймирование нейтрофилов.
Т.А. Кузнецовой с соавторами [2016] и Н.Н. Беседновой с соавторами [2021] было выполнено исследование по модулированию функциональной активности клеток врожденного иммунитета. Они в своем эксперименте использовали сульфатирован-ные полисахариды, выделенные из F. dis-tichus (evanescens), и продукты ферментативной трансформации и показали их эффективное воздействие на клетки врожденного иммунитета, в том числе активность нейтрофилов, обусловленную активацией рецепторов их клеточных мембран.
В исследовании Н.Ю. Анисимовой с соавторами [2015] была показана высокая им-муннотропная активность к эффекторам врожденного иммунитета. Наиболее мощный эффект она наблюдала под воздействием высокомолекулярного фукоидана из хордариевой бурой водоросли Chordaria flageHiformis. Он увеличивал относительное количество активных фагоцитов и их поглотительную способность. Влияние на фагоцитарную активность фукоидансо-держащих морских водорослей A. esculenta и H. bongardianum изучалось нами впервые.
В ходе экспериментов in vitro мы выяснили воздействие их водорослевых экстрактов на активность фагоцитоза у участников эксперимента как до, так и после приема водорослевого геля. При этом нам представлялось важным выявить для каждого вида водоросли оптимальную концентрацию праймирующих растворов. В таблицах 4-6 приведены данные по изменению фагоцитарной активности у участников эксперимента после праймирования ней-трофилов растворами экстрактов разной концентрации из разных видов водорослей, произошедшему после употребления ими водорослевого геля.
Разведение раствора Фагоцитарная активность нейтрофилов (ФАН, %) Фагоцитарное число (ФЧ, ед.) Сумма фагоцитоза (СФ, ед.) Абсолютный фагоцитарный показатель (АФП, ед.)
Показатели до приема водорослевого геля
2% 1/50 54,5 ± 4,9 6,6 ± 0,5 93,2 ± 9,1 156 ± 12,5
1% 1/100 47,2 ± 4,3 5,5 ± 0,5 71,2 ± 7,0 127 ± 11,3
0,5% 1/200 41,5 ± 4,0 4,9 ± 0,44 67,5 ± 6,3 88,6 ± 8,1
Физраствор (контроль) 41,5 ± 3,9 4,6 ± 0,4 71,5 ± 6,9 98,1 ± 9,3
Показатели после приема водорослевого геля
2% 1/50 62,2 ± 6,1 7,1 ± 0,6 103,4 ± 8,9 170,7 ± 15,3
1% 1/100 51,3 ± 4,8 6,4 ± 0,6 78,7 ± 7,3 141 ± 12,6
0,5% 1/200 43,7 ± 4,2 6,1 ± 0,4 76 ± 7,2 99,2 ± 8,4
Физраствор (контроль) 53,8 ± 5,1 5,1 ± 0,5 81,4 ± 7,2 116,4 ± 10,9
Таблица 4. Влияние разноконцентрированных растворов экстрактов из Alaria esculenta на фагоцитарную активность нейтрофилов в пробах крови участников эксперимента до и после приема ими водорослевого геля из Hedophyllum bongardianum
Table 4. Effect of differently concentrated solutions of extract from Alaria esculenta on the phagocytic activity of neutrophils in the blood of individuals who took part in the experiment at its beginning and after a daily 30-days-long consumption per os of algal gel from Hedophyllum bongardianum
Таблица 5. Влияние разноконцентрированных растворов экстракта из Hedophyllum bongardianum на фагоцитарную активность нейтрофилов в крови участников эксперимента до и после приема водорослевого геля из Hedophyllum bongardianum
Table 5. Effect of differently concentrated solutions of extract from Hedophyllum bongardianum on the phagocytic activity of neutrophils in the blood of individuals who took part in the experiment at its beginning and after a daily 30-days-long consumption per os of algal gel from Hedophyllum bongardianum
Разведение раствора Фагоцитарная активность нейтрофилов (ФАН, %) Фагоцитарное число (ФЧ, ед.) Сумма фагоцитоза (СФ, ед.) Абсолютный фагоцитарный показатель (АФП, ед.)
Показатели до приема водорослевого геля
2% 1/50 51,7 ± 4,1 6,8 ± 0,5 86 ± 7,9 148 ± 11,7
1% 1/100 58,6 ± 5,1 5,7 ± 0,5 79 ± 7,2 126 ± 12,4
0,5% 1/200 42,9 ± 4,0 5,4 ± 0,4 74 ± 7,3 87,8 ± 8,5
Физраствор (контроль) 41,5 ± 3,9 4,6 ± 0,4 71,5 ± 6,9 98,1 ± 9,3
Показатели после приема водорослевого геля
2% 1/50 56,3 ± 5,4 7,1 ± 0,5 100,7 ± 9,3 153 ± 13,6
1% 1/100 59,4 ± 5,3 6,7 ± 0,5 89,4 ± 8,2 140,6 ± 12,4
0,5% 1/200 48,7 ± 4,6 5,8 ± 0,5 81,2 ± 7,5 117 ± 10,4
Физраствор (контроль) 53,8 ± 5,1 5,1 ± 0,5 81,4 ± 7,2 116,4 ± 10,9
Таблица 6. Влияние разноконцентрированных растворов экстракта из Fucus distichus на фагоцитарную активность нейтрофилов в пробах крови участников эксперимента до и после приема ими водорослевого геля из Hedophyllum bongardianum
Table 6. Effect of differently concentrated solutions of extract from Fucus distichus on the phagocytic activity of neutrophils in the blood of individuals who took part in the experiment at its beginning and after a daily 30-days-long consumption per os of algal gel from Hedophyllum bongardianum
Разведение раствора Фагоцитарная активность нейтрофилов (ФАН, %) Фагоцитарное число (ФЧ, ед.) Сумма фагоцитоза (СФ, ед.) Абсолютный фагоцитарный показатель (АФП, ед.)
Показатели до приема водорослевого геля
2% 1/50 45,5 ± 3,9 5,6 ± 0,5 84 ± 7,8 139 ± 11,5
1% 1/100 43,3 ± 4,1 5,5 ± 0,4 79 ± 0,7 127 ± 11,6
0,5% 1/200 37,2 ± 3,5 4,8 ± 0,4 70,3 ± 7,1 90,1 ± 8,8
Физраствор (контроль) 41,5 ± 3,9 4,6 ± 0,4 71,5 ± 6,9 98,1 ± 9,3
Показатели после приема водорослевого геля
2% 1/50 54,9 ± 5,1 6,7 ± 0,6 97,3 ± 8,2 153,5 ± 11,2
1% 1/100 49,1 ± 3,8 6,1 ± 0,5 92,8 ± 8,7 149,1 ± 12,7
0,5% 1/200 45,9 ± 4,4 5,5, ± 0,5 80,4 ± 7,9 101,8 ± 10,3
Физраствор (контроль) 53,8 ± 5,1 5,1 ± 0,5 81,4 ± 7,2 116,4 ± 10,9
Из таблицы 4 видно, что наибольшее праймирующее воздействие на нейтрофи-лы оказал 2%-й раствор концентрированного экстракта из A. еsculenta. При его добавлении в кровь АФП возрос более чем в 1,5 раза, по сравнению с воздействием физраствора, служившего контрольной пробой. Тот же показатель у лиц после тридцатидневного употребления геля увеличился еще больше, причем не только под воздействием двух- и однопроцентных растворов,
но и в контрольной пробе. Концентрация раствора 0,5% оказала на фагоцитарную активность ингибирующее воздействие. Это видно по уменьшению на 12% значения АФП. Интересно отметить, что после использования геля та же концентрация раствора привела к угнетению фагоцитоза в еще большей мере - 17%.
Сравнение показателей фагоцитарной активности до и после приема геля показало, что на фоне его регулярного приема
значения ФАН, ФЧ и СФ также возрастают. Это однозначно свидетельствует о высоком праймирующем воздействии биологически активных веществ, экстрагированных из A. esculenta. Но степень этой активности во многом определяется мерой их воздействия, зависящей от концентрации использованных в эксперименте растворов.
В таблице 5 приведены результаты изучения воздействия разноконцентриро-ванных растворов, приготовленных из экстракта Н. bongardianum. Из представленных данных видно, что положительный эффект их использования очевиден, хотя он и несколько ниже, чем у A. esculenta. Так, АФП в экспериментах с Н. bongardianum при воздействии на кровь ее раствора с 2%-й концентрацией был меньше, чем у A. esculenta, на 8 единиц до использования геля и на 17 единиц после ее применения. При анализе данных, приведенных в таблице 5, видно, что однопроцентный раствор из этого вида повышает адгезивную способность ней-трофилов. Об этом свидетельствует значение ФАН. Значения ФЧ в свою очередь показывают, что наибольшая поглотительная способность у нейтрофилов появляется при воздействии на них 2%-го раствора экстракта обсуждаемого вида. Самая низкая концентрация раствора 0,5% не вызывает такого ингибирующего эффекта, как в случае с A. esculenta.
При изучении праймирующего воздействия на фагоциты растворов из экстракта F. distichus (табл. 6) обнаружились те же тенденции. Самым активным воздействием обладал раствор с концентрацией 2%, но его влияние было меньшим, чем у Н. bongar-dianum и A. esculenta. Экстракт из F. dis-tichus, разведенный до 0,5%, не оказывал заметного ингибирующего воздействия, особенно до употребления геля.
Анализируя в целом показатели, приведенные в таблицах 4-6, отметим, что фа-
гоцитарная активность резко увеличивалась при воздействии на кровь двухпроцентных растворов экстрактов из всех изученных видов. После употребления геля их воздействие усиливалось. Лучшие результаты праймирования фагоцитов наблюдались при добавлении в пробы крови растворов, полученных из экстрактов A. esculenta, наименьшие - из F. distichus. Во всех образцах крови при добавлении 5% растворов и растворов с еще большей концентрацией отмечалось заметное угнетение общей фагоцитарной активности нейтро-филов. При добавлении 0,25%-х растворов были получены значения, близкие к таковым в контрольных пробах.
Проведенный эксперимент показал, что использование водорослевого геля per os усилило действие праймирующих растворов, полученных из экстрактов всех изученных видов водорослей. Это особенно ярко отражает абсолютный фагоцитарный показатель, который для A. esculenta возрос на 54 единицы и на 37 при активации фагоцитоза растворимыми соединениями H. bongardianum и F. distichus.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Гель из морских водорослей уже неоднократно подвергался изучению как лечебно-профилактический препарат.
В нашем исследовании впервые было определено его влияние на иммуномодули-рующую активность фагоцитов крови человека. Нами были получены количественные данные, основанные на клинических анализах крови участников проведенного эксперимента. Отметим также, что впервые в медицинской практике изучалось влияние водорослевого геля из H. bon-gardianum и водорослевых экстрактов, полученных из A. esculenta, H. bongardianum и F. distichus.
В целом результаты эксперимента позволяют утверждать, что изученные виды водорослей являются хорошими иммун-номодуляторами и что уровень активации фагоцитарных нейтрофилов напрямую зависит от концентрации праймирующих растворов. Она, судя по полученным нами данным, лежит в достаточно узком диапазоне, и ее изменение буквально на 1-3% уже либо уменьшает фагоцитарный эффект, либо вовсе ингибирует деятельность нейтрофилов.
Резкое повышение фагоцитарного профиля иммунитета наряду с улучшением лимфоцитарного, нейтрофильного, моно-цитарного и эозинофильного пулов клинических анализов крови служит свидетельством напряженного состояния иммунной защиты у участников эксперимента. Поскольку это были лица разного пола в возрасте 20-45 лет, их можно рассматривать как случайную выборку, отражающую общее состояние здоровья населения, проживающего в гипокомфортных условиях Камчатского края. На этом основании можно говорить о необходимости проведения здесь профилактических мероприятий и рекомендовать гель из H. bongardianum в качестве адаптогена. Эксперимент показал, что ежедневный прием 15 г геля в сутки улучшает формулу крови, нейтрофильную фагоцитарную активность и общее состояние здоровья. Результаты экспериментов in vitro позволяют предполагать, что водорослевый гель из A. esculenta может оказаться еще более эффективным для этой цели, однако данное предположение требует отдельного исследования.
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы благодарят начальника филиала № 2 ФГКУ «1477 Военно-морской клинический госпиталь» Минобороны РФ
подполковника Д.В. Локтионова за помощь в организации исследований и поддержку, способствовавшую успеху проведенных экспериментов, а также всех сотрудников, согласившихся принять участие в наших исследованиях.
ЛИТЕРАТУРА
Анастюк С.Д., Беседнова Н.Н., Богданович Л.Н.
2014. Фукоиданы - сульфатированные полисахариды бурых водорослей. Структура и биологические свойства. Владивосток: ТИБОХ ДВО РАН. 380 с.
Аминина Н.М., Вишневская Т.И., Караулова Е.П. и др. 2017. Содержание полифенолов и ан-тиоксидантная активность экстрактов из некоторых видов морских водорослей. Известия ТИНРО. Т. 189. № 2. С. 184-191. Анисимова Н.Ю., Устюжанина Н.Е., Доненко Ф.В.
2015. Влияние фукоиданов на противоопухолевую и фагоцитарную активность лейкоцитов крови человека. Биохимия. Т. 80. Вып. 7. С. 1099-1108.
Беседнова Н.Н., Звягинцева Т.Н., Андрюков Б.Г. 2021. Сульфатированные полисахариды морских водорослей как потенциальные средства профилактики и терапии гриппа и COVID-19. Антибиотики и химиотерапия. Т. 66. № 7-8. С. 50-66.
Вялков А.Н., Козлов В.К., Бобровницкий А.И. и др. 2008. Морские водоросли в восстановительной медицине, комплексной терапии заболеваний с нарушением метаболизма. Москва: МДВ. 156 с. Жанаева С.Я., Алексеенко Т.В., Короленко Т.А. и др. 2009. Противоопухолевая и антиметастатическая активность сульфатированного полисахарида фукоидана бурой водоросли Охотского моря Fucus evanescens. Тихоокеанский медицинский журнал. № 3. С. 96-99. Клочкова Н.Г., Березовская В.А. 1997. Водоросли Камчатского шельфа. Распространение, биология, химический состав. Владивосток; Петропавловск-Камчатский: Дальнаука. 153 с. Клочкова Т.А. 2021. Получение альгинатсодер-жащего геля из камчатской бурой ламинариевой водоросли Eualaria fistulosa. Вестник Камчатского государственного технического университета. № 56. С. 28-41. Клочкова Т.А., Салтанова Н.С. 2020. Деструкция тканей бурой водоросли Saccharina bongardiana в процессе термощелочной обработки при получении биогеля. Вестник
Камчатского государственного технического университета. № 52. С. 27-39.
Кузнецова Т.А., Смолина Т.П., Беседнова Н.Н. 2016. Влияние сульфатированных полисахаридов из бурой водоросли Fucus evanescens и продукта его ферментативной трансформации на функциональную активность клеток врожденного иммунитета. Антибиотики и химиотерапия. Т. 61. № 7-8. С. 10-14.
Кусайкин М.И. 2019. Морские природные соединения как активные компоненты эффективных лекарств, БАД, функциональных продуктов питания и косметических средств. Вестник ДВО РАН. № 5. С. 153-157.
Облучинская Е.Д. 2018. Антиоксидантные комплексные экстракты из фукусовых водорослей Баренцева моря. Вестник Мурманского государственного технического университета. Т. 21. № 3. С. 395-401.
Одинец А.Г., Орлов О.И., Ильин В.К. 2015. Радиопротекторные и антиоксидантные свойства геля из бурых морских водорослей. Вестник восстановительной медицины. № 6. С. 89-95.
Подкорытова А.В., Рощина А.Н. 2021. Морские бурые водоросли - перспективный источник БАВ для медицинского, фармацевтического и пищевого применения. Труды ВНИРО. Т. 186. № 4. С. 156-172.
Разумов А.И. 2004. Влияние геля из бурых морских водорослей на иммунитет, функцию внутренних органов. Технология изготовления, использования для диетического и лечебно-профилактического питания. Москва: Медицина для всех. 230 с.
Суховеева М.В., Подкорытова А.В. 2006. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распределение, запасы, технология переработки. Владивосток: ТИНРО-центр. 243 с.
Хильченко С.Р., Запорожец Т.С., Звягинцева Т.Н. и др. 2018. Фукоиданы бурых водорослей: влияние элементов молекулярной архитектуры на функциональную активность. Антибиотики и xимиотерапия. Т. 63. № 9-10. С. 69-79.
Шевчук О.В., Меньшикова Е.А., Бубнова О.С. и др. 2004. Влияние препаратов водорослевого происхождения на состояние иммунной системы человека. Медицинская иммунология. Т. 6. С. 471.
REFERENCES
Anastyuk S.D., Besednova N.N., Bogdanovich L.N. 2014. Fucoidans are sulfated polysaccharides of
the brown algae. Structure and biological properties. Vladivostok: TIBOKH DVO RAS. 380 p. (in Russian).
Aminina N.M., Vishnevskaya T.I., Karaulova E.P. et al. 2017. Polyphenol content and antioxidant activity of extracts from some seaweed species. Izvestiya TINRO (Transactions of the Pacific Research Institute of Fisheries and Oceanography). Vol. 189. № 2. P. 184-191 (in Russian).
Anisimova N.Yu., Ustyuzhanina N.E., Donenko F.V.
2015. The influence of fucoidans on the antitumor and phagocytic activity of human blood leukocytes. Biohimija (Biochemistry). Vol. 80. Issue 7. P. 1099-1108 (in Russian).
Besednova N.N., Zvyagintseva T.N., Andryukov B.G. 2021. Sulfated seaweed polysaccharides as potential agents for the prevention and therapy of influenza and COVID-19. Antibiotiki i himioterapiya (Antibiotics and Chemotherapy). Vol. 66. № 7-8. P. 50-66 (in Russian).
Vyalkov A.N., Kozlov V.K., Bobrovnitsky A.I. et al. 2008. Seaweeds in restorative medicine, complex therapy of diseases with metabolic disorders. Moscow: MDV. 156 p. (in Russian).
Zhanaeva S.Ya., Alekseenko T.V., Korolenko T.A. et al. 2009. Antitumor and antimetastatic activity of sulfated fucoidan polysaccharide from the brown algae Fucus evanescens from the Sea of Okhotsk. Tihookeanskij medicinskij zhurnal (Pacific Medical Journal). № 3. P. 96-99 (in Russian).
Klochkova N.G., Berezovskaya V.A. 1997. The seaweeds of Kamchatka's shelf. Biology, distribution, chemical composition. Vladivostok, Petropavlovsk-Kamchatsky: Dalnauka Publ. 153 p. (in Russian).
Klochkova T.A. 2021. Obtaining alginate-containing gel from the brown kelp seaweed Eualaria fistulosa from Kamchatka. Vestnik Kamchatskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta (Bulletin of Kamchatka State Technical University). № 56. P. 28-41 (in Russian).
Klochkova T.A., Saltanova N.S. 2020. Tissue destruction in the brown alga, Saccharina bongardiana, during the process of thermal-alkalin treatment when producing biogel. Vestnik Kamchatskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta (Bulletin of Kamchatka State Technical University). № 52. P. 27-39 (in Russian).
Kuznetsova T.A., Smolina T.P., Besednova N.N.
2016. The influence of sulfated polysaccharides from the brown alga Fucus evanescens and the product of its enzymatic transformation on the functional activity of innate immune cells. Antibiotiki i himioterapiya (Antibiotics and Chemotherapy). Vol. 61. № 7-8. P. 10-14 (in Russian).
Kusaikin M.I. 2019. Marine natural compounds as active components of effective drugs, dietary supplements, functional foods and cosmetics. Vestnik dal'nevostochnogo otdeleniya RAN (Bulletin of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences). № 5. P. 153-157 (in Russian).
Obluchinskaya E.D. 2018. Antioxidant complex extracts from fucus algae of the Barents Sea. Vestnik Murmanskogo gosudarstvennogo tehni-cheskogo universiteta (Bulletin of the Murmansk State Technical University). Vol. 21. № 3. P. 395-401 (in Russian).
Odinets A.G., Orlov O.I., Ilyin V.K. 2015. Radioprotective and antioxidant properties of brown seaweed gel. Vestnik vosstanovitel'noj mediciny (Bulletin of Rehabilitation Medicine). № 6. P. 89-95 (in Russian).
Podkorytova A.V., Roshchina A.N. 2021. Marine brown algae are promising source of biologically active substances for medical, pharmaceutical and food applications. Trudy VNIRO (Proceedings VNIRO). Vol. 186. № 4. P. 156-172 (in Russian).
Razumov A.I. 2004. Effect of brown seaweed gel on immunity, function of internal organs. Manufacturing technology, use for dietary and therapeutic nutrition. Moscow: Medicine for everyone Publ. 230 p. (in Russian).
Sukhoveeva M.V., Podkorytova A.V. 2006. Commercial algae and grasses of the seas of the Far East: biology, distribution, reserves, processing technology. Vladivostok: TINRO-center. 243 p. (in Russian).
Khilchenko S.R., Zaporozhets T.S., Zvyagintseva T.N. et al. 2018. Fucoidans from brown algae: the influence of molecular architecture features on functional activity. Antibiotiki i himioterapiya (Antibiotics and Chemotherapy). Vol. 63. № 9-10. P. 69-79 (in Russian).
Shevchuk O.V., Menshikova E.A., Bubnova O.S. et al. 2004. The influence of algal preparations on the state of the human immune system. Medicinskaja immunologija (Medical Immunology). Vol. 6. P. 471 (in Russian).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Перервенко Ольга Валентиновна - Филиал № 2 ФГКУ «1477 Военно-морской клинический госпиталь», 683015, Петропавловск-Камчатский, заведующая лабораторией поликлиники; [email protected]. SPIN-код: 2914-3008; Author ID: 551049.
Perervenko Olga Valentinovna - Federal State Institution "1477 Naval Clinical Hospital", Branch № 2, 683015, Petropavlovsk-Kamchatsky, Head of the Laboratory of the polyclinic; [email protected]. SPIN-code: 2914-3008; Author ID: 551049.
Меджидова Хадижат Магомедовна - Филиал № 2 ФГКУ «1477 Военно-морской клинический госпиталь», 683015, Петропавловск-Камчатский, кандидат медицинских наук, заведующая лабораторным отделением; [email protected].
Medzhidova Khadizhat Magomedovna - Federal State Institution "1477 Naval Clinical Hospital", Branch № 2, 683015, Petropavlovsk-Kamchatsky, Candidate of Medical Sciences, Head of the Laboratory; [email protected].
Клочкова Нина Григорьевна - Камчатский филиал Тихоокеанского института географии ДВО РАН; 683000, Россия, Петропавловск-Камчатский; доктор биологических наук, главный научный сотрудник; [email protected]. SPIN-код: 4701-2618, Author ID: 344281; Scopus ID: 6602583957.
Klochkova Nina Grigorievna - Kamchatka Branch of Pacific Geographyсal Institute (KB PGI) FEB RAS; 683000, Russia, Petropavlovsk-Kamchatskу; Doctor of Biological Sciences; Chief Scientific Researcher; [email protected]. SPIN-code: 4701-2618, Author ID: 344281; Scopus ID: 6602583957.
Статья поступила в редакцию 22.07.2022; одобрена после рецензирования 11.09.2023; статья принята к публикации 25.09.2023.
The article was submitted 22.07.2022; approved after reviewing 11.09.2023; accepted for publication 25.09.2023.
