CC BY
49
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
УДК: 796.072:615.32 Код специальности ВАК: 14.03.10
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ «МЁД-МАТОЧНОЕ МОЛОЧКО-УБИХИНОН-1О» НА ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНЫЙ ГОМЕОСТАЗ СПОРТСМЕНОВ
К.Н. Конторшикова12, В.Н. Крылов2, А.Н. Овчинников2, Ю.Р. Тихомирова1, Т.И. Колегова2, Г.А. Торшакова3,
1ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная медицинская академия», 2ФГАОУ ВО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», 3ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр ФМБА России», Н. Новгород
Конторщикова Клавдия Николаевна - e-mail: kontkn@mail.ru
В работе исследовано изменение некоторых показателей прооксидантно-антиоксидантного статуса ротовой жидкости высококвалифицированных спортсменов при добавлении в пищевой рацион фармакологической композиции «мёд-маточное молочко-убихинон-10». Показано, что прием названной композиции инициирует снижение интенсивности свободнорадикальных процессов, а также за счёт стимуляции деятельности антиоксидантной системы тормозит образование конечных продуктов перекисного окисления липидов - оснований Шиффа.
Ключевые слова: маточное молочко, убихинон-10, прооксидантно-антиоксидантный
гомеостаз, ротовая жидкость, физическая нагрузка.
The study explores the effects of royal jelly and ubiquinone-10 suspended in bee honey and administered with food on the number of indicators of prooxidant-antioxidant homeostasis of saliva in the elite athletes. The study data shows that the administration of the above mix reduces the intensification of free radical processes, as well as due to the stimulation of antioxidant system inhibits the formation of lipid peroxidation end products - the Schiff bases.
Key words: royal jelly, ubiquinone-10, prooxidant-antioxidant homeostasis,
saliva, physical workload.
Одной из функциональных особенностей скелетных мышц является способность существенно увеличивать потребление кислорода в процессе сокращений. Интенсификация мышечных сокращений в период выполнения физических упражнений приводит к усилению реакций свободнорадикального окисления, инициации процессов адаптации и репарации или, при определенных условиях, к развитию дизадаптации и функционального дефицита [1]. Как известно, в современной практике фармакологического обеспечения спортивной подготовки применяется широкий спектр недопинговых антиокси-дантов синтетического и растительного происхождения. Одними из таких веществ могут быть пчелиное маточное молочко и убихинон-10, у которых наравне с их общетрофическими свойствами установлено значимое антигипок-сическое и антиоксидантное действие на организм [2, 3, 4]. Однако работ, посвященных анализу сочетанного влияния названных веществ на показатели свободнорадикального окисления липидов в ротовой жидкости высококвалифицированных спортсменов при выполнении физических нагрузок, нами не обнаружено. В свою очередь следует отметить, что неинвазивный биохимический скрининг показателей прооксидантно-антиоксидантного гомеоста-за позволяет на ранней стадии диагностировать признаки физического переутомления, микроповреждения тканей, функциональные и структурные сдвиги адаптационных процессов под влиянием физических нагрузок и с учетом изменения этих показателей корректировать многоуровневую систему подготовки спортсменов.
Цель настоящего исследования - изучение влияния фармакологической композиции «мёд-маточное молоч-ко-убихинон-10» на показатели интенсивности свободнорадикальных процессов и концентрацию продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в ротовой жидкости высококвалифицированных спортсменов.
Материал и методы
В исследовании приняли участие 23 представителя циклических видов спорта (легкая атлетика, плавание), имеющих спортивное звание мастера спорта России или спортивный разряд кандидата в мастера спорта. Средний возраст спортсменов составил 18,73±0,65 года. В соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации все испытуемые были предварительно проинформированы о цели и методике проведения исследования и дали добровольное согласие на участие в эксперименте [5].
Контрольное тестирование спортсменов было представлено в виде серии отрезков 3х100 метров гладким бегом с активным отдыхом между ними 45 с - для легкоатлетов, и 4х50 метров основным стилем плавания с активным отдыхом между отрезками 45 с - для пловцов. По результатам предварительного тестирования, учитывая среднее время преодоления установленной дистанции, были сформированы две группы испытуемых со сходными морфофункциональными показателями. В группе А (контрольная группа) спортсмены ежедневно в течение 10 суток получали мёд (плацебо) в дозе 10 г/сут., в группе Б (основная группа) - композицию: мёд + нативное
Al
SSM
маточное молочко + убихинон-10 в дозе 10 г/сут, включая 400 мг/сут нативного маточного молочка и 60 мг/сут уби-хинона-10. Приём веществ осуществлялся сублингвально. Назначение, дозировка и продолжительность приема веществ были предварительно оговорены и согласованы с главным тренером и спортивным врачом испытуемых. Пчелиное маточное молочко и мёд были получены в ОППХ «Краснополянское» РАСХН. Убихинон-10 синтезирован на ОАО «Кстовский ОПЗ БВК» по технологии, разработанной в НИИ «Синтезбелок» АН РФ.
С целью анализа влияния изучаемых веществ на состояние прооксидантно-антиоксидантного гомеостаза у испытуемых были собраны образцы ротовой жидкости. Забор образцов ротовой жидкости осуществлялся путем сплевывания в пластиковую микроцентрифужную пробирку типа эппендорф объемом 2 мл без дополнительной стимуляции до и после выполнения контрольного испытания на первые и одиннадцатые сутки исследования. Во время проведения контрольного тестирования собранные образцы ротовой жидкости хранились в портативной морозильной камере («Ezetil», Германия) при температуре -180С и далее транспортировались в лабораторию для проведения биохимического скрининга.
Потенциальную интенсивность свободнорадикально-го процесса и уровень его компенсаторных механизмов в ротовой жидкости измеряли с помощью программно-методического комплекса биохемилюминесцентного анализа «БХЛ-07» (ООО «Медозонс», Россия) методом индуцированной биохемилюминесценции [6]. Интенсивность хемилюминесценции определяли по кинетическим параметрам кривой хемилюминесцентной реакции и оценочным показателям: максимальная интенсивность выделения квантов света (Imax), свето-сумма хемилюминесценции за 30 секунд измерения (S), угол наклона кривой (tg (-2а)), S/Imax (Z). Содержания первичных продуктов - диеновых конъюгатов (ДК), три-еновых конъюгатов (ТК) и конечных продуктов ПОЛ -оснований Шиффа (ОШ) в ротовой жидкости определяли на спектрофотометре СФ-2000 (АОЗТ «ОКБ СПЕКТР», г. Санкт-Петербург, Россия) в изопропанол-гептановой смеси по методу И.А. Волчегорского [7].
Статистическая обработка полученных данных выполнена с использованием программных приложений Microsoft Excel 2013 и Statistica 13.0. Полученные результаты представлены в виде среднего арифметического значения и величины стандартной ошибки среднего (M±m). Проверку распределения на предмет соответствия нормальному закону выполняли путем вычисления критерия Шапиро-Уилка. Выявлено, что не по всем изучаемым параметрам вид распределения полученных данных соответствует нормальному, в связи с чем последующий анализ на предмет наличия статистически значимых различий проводили с применением U-критерия Манна-Уитни и критерия Вилкоксона.
Результаты и их обсуждение
Показано, что ответная реакция организма на предъявленную физическую нагрузку в первые сутки исследования определяется следующими динамическими изменениями прооксидантно-антиоксидантного гомеостаза у
испытуемых обеих групп: снижение всех параметров кривой хемилюминесцентной реакции и повышение уровня первичных и конечных продуктов ПОЛ. Так, индексы биохемилюминограммы S и 1тах статистически значимо уменьшились на 22,7% и 16,1% в группе А и на 21,9% и 13,4% в группе Б соответственно (таблица 1).
При этом, несмотря на более низкую потенциальную способность к свободнорадикальному окислению, содержание ТК и ОШ в ротовой жидкости испытуемых в постнагрузочном состоянии было статистически значимо выше на 44,1% и 93,8% в группе А и на 37,1% и 84,8% в группе Б, что свидетельствует о низкой степени реактивности звеньев системы антиоксидантной защиты (таблица 2).
По-видимому, гипоксическое состояние, вызванное несоответствием кислородного запроса текущему его потреблению при выполнении предъявленного контрольного испытания, через стимуляцию симпатоадре-наловой системы инициировало интенсивное образование реакционно-активных форм кислорода с последующим развертыванием свободнорадикальных и перекис-ных реакций в тканях.
Результаты исследований свидетельствуют, что активация процесса ПОЛ является универсальным механизмом реагирования организма на стресс вследствие влияния различных видов физических нагрузок [8]. Так, после значительных физических нагрузок в соревновательном периоде показано повышение уровня малонового диаль-дегида (МДА) у высококвалифицированных яхтсменов [9]. В другом исследовании: после марафонского забега в течение 24 часов авторы регистрировали рост концентрации липопероксидов [10]. Токсичные продукты окислительной модификации макромолекул, имея высокую реакционную способность и избирательность биологического действия, могут быть звеном, лимитирующим устойчивость организма к физическим нагрузкам и усиливающим риск развития преморбидных и патологических состояний у спортсменов, что сопровождается нарушением синтеза большинства эндогенных антиоксидан-тов. Однако следует отметить, повышение уровня различных продуктов липопероксидации и длительность таких изменений имеют определенную зависимость от уровня тренированности, аэробных возможностей организма, характера физических нагрузок, преобладающих механизмов обеспечения мышечной деятельности [1].
Применяемый с профилактической целью комбинированный препарат на основе мёда с добавлением пчелиного маточного молочка и убихинона-10 инициировал достоверное снижение всех параметров кривой хемилюминесцентной реакции в сравнении с данными, полученными в группе плацебо. Так, после выполнения контрольного испытания индексы биохемилюминограммы S и 1тах статистически значимо уменьшились на 25,4% и 32,1% (таблица 3).
Также существенной кинетике подверглись основные индикаторы окислительного стресса: концентрация ОШ в ротовой жидкости в постнагрузочном состоянии была статистически значимо ниже на 16,9% в сравнении с группой Б и на 35,1% относительно плацебо (таблица 4).
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
По-видимому, убихинон-10 встраивается в поврежденные при окислительном стрессе мембраны митохондрий, действуя как модулятор липидного состава мембран, предотвращая возникновение неконтролируемой цепной реакции ПОЛ с последующими метаболическими сдвигами. Данный факт находит подтверждение в исследовании Ali A.M. и соавт., где обнаружено статистически значимое снижение уровня МДА в сыворотке крови у квалифицированных каратистов вследствие 60-дневного приема убихинона-10 в дозе 30 мг/сут. [11]. Похожие результаты были получены в исследовании Armanfar M. и соавт., которые показали уменьшение концентрации продуктов ПОЛ у квалифицированных
легкоатлетов после преодоления тестовой дистанции 3000 метров в случае превентивного использования уби-хинона-10 в дозе 5 мг/кг/сут. в течение 14 суток [12]. Можно предполагать, что встраивание убихинона-10 в мембраны органелл, влияние на белок-липидные взаимодействия и заряд мембран препятствуют повреждению мембранных структур - от изменения проницаемости и барьерной функции мембран до лизиса и апоптоза клетки [2]. Вместе с тем наличие в маточном молочке коротко-цепочечных ненасыщенных жирных кислот может также играть существенную роль в дезактивации свободных радикалов и торможении процесса ПОЛ [3]. Так, после выполнения контрольного испытания коэффициент
ТАБЛИЦА 1.
Параметры биохемилюминограммы ротовой жидкости высококвалифицированных спортсменов до приема препаратов
Показатель, ед.измерения Группа А1, n=7 Группа Б1, n=8
До физ. нагрузки (1) После физ. нагрузки (2) До физ. нагрузки (3) После физ. нагрузки (4)
S, мВХс 1289,93±14,37 997,29±12,84*Х 1283,29±14,31 1002,29±13,39*Х
Imax, мВ 219,14±5,21 183,93±4,26*Х 217,36±4,08 188,29±3,61*Х
tg (-2a) 79,07±1,45 73,29±1,61 77,61±1,42 72,75±1,88
Z, отн. ед. 6,23±0,08 5,72±0,02*Х 6,21±0,06 5,65±0,06*Х
Примечание: * - р^0,01 по отношению к группе А (1); х - р^0,01 по отношению к группе Б (3). ТАБЛИЦА 2.
Содержание продуктов перекисного окисления липидов в ротовой жидкости высококвалифицированных спортсменов до приема препаратов
Показатель, ед.измерения Группа А, n=7 Группа Б, n=8
До физ. нагрузки (1) После физ. нагрузки (2) До физ. нагрузки (3) После физ. нагрузки (4)
ДК, отн. ед. 0,28±0,01 0,31±0,02 0,29±0,01 0,31±0,02
ТК, отн. ед. 0,34±0,03 0,49±0,04*Х 0,35±0,02 0,48±0,03*Х
ОШ, отн. ед. 98,19±9,55 190,31±8,03*Х 101,69±9,26 187,92±7,36*Х
ОШ/(ДК+ТК), отн. ед. 158,37±10,79 237,89±9,83*Х 158,92±7,65 237,87±7,85*Х
Примечание: * - р^0,01 по отношению к группе А (1); х - р^0,01 по отношению к группе Б (3). ТАБЛИЦА 3.
Параметры биохемилюминограммы ротовой жидкости высококвалифицированных спортсменов после приема препаратов
Показатель, ед.измерения Группа А, n=7 Группа Б, n=8
До физ. нагрузки (5) После физ. нагрузки (6) До физ. нагрузки (7) После физ. нагрузки (8)
S, мВХс 1017,36±12,02 858,42±14,06* 886,56±13,88* 640,25±9,71*#Х
Imax, мВ 245,33±5,03 195,25±4,82* 223,94±4,01* 132,69±2,15*#Х
tg (-2a) 108,75±2,66 101,88±2,09 131,63±1,95* 106,59±2,19
Z, отн. ед. 4,27±0,05 4,71±0,06* 4,37±0,08 4,48±0,04*#Х
Примечание: * - р^0,01 по отношению к группе А (5); # - р^0,01 по отношению к группе А (6); х - р^0,01 по отношению к группе Б (7). ТАБЛИЦА 4.
Содержание продуктов перекисного окисления липидов в ротовой жидкости высококвалифицированных спортсменов после приема препаратов
Показатель, ед.измерения Группа А, n=7 Группа Б, n=8
До физ. нагрузки (5) После физ. нагрузки (6) До физ. нагрузки (7) После физ. нагрузки (8)
ДК, отн. ед. 0,27±0,01 0,28±0,01 0,28±0,01 0,28±0,01
ТК, отн. ед. 0,33±0,02 0,35±0,03 0,34±0,02 0,31±0,01
ОШ, отн. ед. 104,29±5,59 137,21±5,98* 107,54±6,54 89,38±4,37*#Х
ОШ/(ДК+ТК), отн. ед. 168,68±5,29 215,95±4,36* 159,99±5,19 149,91±3,05*#Х
Примечание: * - р^0,01по отношению к группе А (5); # - р^0,01по отношению к группе А (6); х - р^0,01по отношению к группе Б (7).
▲1
SSM
ОШ/(ДК+ТК), характеризующий направленность цепных реакций свободнорадикального окисления липи-дов, статистически значимо снизился на 30,6% в сторону уменьшения содержания ОШ в ротовой жидкости испытуемых сравнительно с группой плацебо. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о корригирующем действии изучаемой композиции на прооксидант-но-антиоксидантный гомеостаз испытуемых, которое характеризуется торможением скорости развития окси-дативного стресса за счет активации системы антиокси-дантной защиты.
Выводы
1. Сочетанное применение мёда, пчелиного маточного молочка и убихинона-10 приводит к снижению скорости образования свободных радикалов и уменьшению концентрации конечных продуктов свободнорадикального окисления у высококвалифицированных спортсменов при выполнении физических нагрузок.
2. Ротовая жидкость является доступным высокоинформативным биологическим объектом неинвазивного исследования прооксидантно-антиоксидантного гомео-стаза спортсменов при выполнении регулярных скринин-говых тестов на всех этапах учебно-тренировочного и соревновательного процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гунина Л.М. Окислительный стресс и адаптация: метаболические аспекты влияния физических нагрузок. Наука в олимпийском спорте. 2013. № 4. С. 19-25.
Gunina L.M. Okislitel'nyj stress i adaptaciya: metabolicheskie aspekty vliyaniya fizicheskih nagruzok. Nauka v olimpijskom sporte. 2013. № 4. S. 19-25.
2. Крылов В.Н., Лукьянова Л.Д. Антигипоксическое действие экзогенного убихинона (коэнзима Q). Проблемы гипоксии: молекулярные, физиологические и медицинские аспекты. 2004. С. 488-513.
Krylov V.N., Luk'yanova L.D. Antigipoksicheskoe dejstvie ehkzogennogo ubihinona (koehnzima Q). Problemy gipoksii: molekulyarnye, fiziologicheskie i medicinskie aspekty. 2004. S. 488-513.
3. Крылов В.Н., Агафонов А.В., Кривцов Н.И., Лебедев В.И., Бурмистрова Л.А. и др. Теория и средства апитерапии. М.: Комильфо. 2007. 296 с.
Krylov V.N., Agafonov A.V., Krivcov N.I., Lebedev V.I., Burmistrova L.A. i dr. Teoriya i sredstva apiterapii. M.: Komil'fo. 2007. 296 s.
4. Bogdanov S., Royal Jelly, Bee Brood. Composition, Health, Medicine: A Review. Bee Product Science. 2012. № 1. P. 1-32.
5. World Medical Association Declaration of Helsinki. Recommendation guiding physicians in biomedical research involving human subjects. Journal of the American Medical Association. 1997. V. 277. № 11. P. 925-926.
6. Кузьмина Е.И., Нелюбин А.С., Щенникова М.К. Применение индуцированной хемилюминесценции для оценки свободнорадикальных реакций в биологических субстратах. Биохимия и биофизика микроорганизмов. Горький. 1983. С. 179-183.
Kuz'mina E.I., Nelyubin A.S., Shchennikova M.K. Primenenie inducirovannoj hemilyuminescencii dlya ocenki svobodnoradikal'nyh reakcij v biologicheskih substratah. Biohimiya i biofizika mikroorganizmov. Gor'kij. 1983. S. 179-183.
7. Волчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г., Лифшиц Р.И. Сопоставление различных подходов к определению продуктов ПОЛ в геп-тан-изопропанольных экстрактах крови. Вопросы мед. химии. 1989. № 1. С. 127-131.
Volchegorskij I.A., Nalimov A.G., Yarovinskij B.G., Lifshic R.I. Sopostavlenie razlichnyh podhodov k opredeleniyu produktov POL v geptan-izopropanol'nyh ehkstraktah krovi. Voprosy med. himii. 1989. № 1. S. 127-131.
8. Djordjevic D., Cubrilo D., Macura M., Barudzic N., Djuric D., Jakovljevic V. The influence of training status on oxidative stress in young male handball players. Mol. Cell. Biochem. 2011. V. 351. № 1-2. Р. 251-259.
9. Barrios C. Metabolic muscle damage and oxidative stress markers in an America's Cup yachting crew. Eur. J. Appl. Physiol. 2011. V. 111. № 7. Р. 13411350.
10. Turner J.E., Hodges N.J., Bosch J.A., Aldred S. Prolonged depletion of antioxidant capacity after ultraendurance exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 2011. V. 431. № 9. Р. 1770-1776.
11. Ali A.M., Awaad A.G. Protective effect of coenzyme q10 against exercise-induced oxidative stress-mediated muscle fatigue in professional sportsmen. Pharmanest. 2011. V. 5. № 3. P. 2011-2018.
12. Armanfar M., Jafari A., Dehghan G.R., Abdizadeh L. Effect of coenzyme Q10 supplementation on exercise-induced response of inflammatory indicators and blood lactate in male runners. Medical journal of the Islamic Republic of Iran. 2015.
