CC BY
26
https://doi.org/10.33647/2074-5982-18-3-99-103
(«О
BY 4.0
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФИТОАДАПТОГЕНОВ НА ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ АУТБРЕДНЫХ МЫШЕЙ-САМОК
Ю.С. Алексеева*, Ю.Н. Мещерякова, Я.В. Шмакова, В.Ц. Болотова
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России 197376, Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14, лит. А
■ Изучены сухие экстракты элеутерококка колючего, левзеи сафроловидной, лимонника китайского в дозах 10, 25, 50, 75 мг/кг. Оценку актопротекторной активности проводили на аутбредных мышах-самках в тесте «Вынужденное плавание» с грузом 10% от массы тела животного. Установлено, что максимально выраженную актопротекторную активность оказывают сухие экстракты элеутерококка колючего (50 мг/кг), левзеи сафроловидной (10 мг/кг) и лимонника китайского (25 мг/кг).
■ Ключевые слова: растительные адаптогены, вынужденное плавание, актопротекторное действие Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Алексеева Ю.С., Мещерякова Ю.Н., Шмакова Я.В., Болотова В.Ц. Оценка влияния фитоадаптогенов на физическую работоспособность аутбредных мышей-самок. Биомедицина. 2022;18(3):99-103. https://doi.org/10.33647/2074-5982-18-3-99-103
Поступила 05.04.2022
Принята после доработки 11.04.2022
Опубликована 10.09.2022
EVALUATION OF THE EFFECT OF PHYTO-ADAPTOGENS ON THE PERFORMANCE CAPABILITY OF OUTBRED FEMALE MICE
Yuliya S. Alekseeva*, Yuliya N. Meshcheryakova, Yana V. Shmakova, Vera Ts. Bolotova
Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University 197376, Russian Federation, St. Petersburg, Professora Popova Str, 14, lit. A
I The effect of Eleutherococcus senticosus, Rhaponticum carthamoides and Schisandra chinensis extracts in doses of 10, 25, 50 and 75 mg/kg were studied. The actoprotective activity the studied adaptogens was assessed on outbred female mice in a forced swim test with a load of 10% of the animal's body weight. Dry extracts of Eleutherococcus senticosus (50 mg/kg), Rhaponticum carthamoides (10 mg/kg) and Schisandra chinensis (25 mg/kg) were found to exhibit the most pronounced actoprotective activity.
■ Keywords: phyto-adaptogens, forced swim test, actoprotective action Conflict of interest: the authors declare no conflict of interest.
For citation: Alekseeva Y.S., Meshcheryakova Y.N., Shmakova Y.V., Bolotova V.Ts. Evaluation of the Effect of Phyto-Adaptogens on the Performance Capability of Outbred Female Mice. Journal Biomed. 2022;18(3):99-103. https://doi.org/10.33647/2074-5982-18-3-99-103
Submitted 05.04.2022 Revised 11.04.2022 Published 10.09.2022
Введение
Под адаптогенами принято подразумевать группу лекарственных веществ, представители которой способны ускорять процессы адаптации, нормализовать и регулировать функции организма на неблагоприятные факторы [7]. Одним из эффектов адаптогенов является актопротекторное действие, заключающееся в повышении выносливости и работоспособности организма. Препараты с подобным действием нашли своё применение в спорте высоких достижений, фармакологической коррекции работоспособности спасателей. В связи с этим представляется актуальным изучить влияние элеутерококка колючего (сем. Аралиевые), левзеи сафроловидной (сем. Астровые) и лимонника китайского (сем. Лимонниковые) на физическую работоспособность лабораторных животных.
Целью исследования являлась оценка влияния сухих экстрактов элеутерококка колючего, левзеи сафроловидной и лимонника китайского на физическую работоспособность аутбредных мышей-самок в тесте вынужденного плавания.
Материалы и методы
Исследования проводили на аутбредных мышах-самках массой тела 1825,5 г (п=116) в соответствии с приказом Минздрава России от 01.04.2016 № 199н «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики». Животные были получены из ФГУП «ПЛЖ Рапполово» (Ленинградская обл.), прошли необходимый карантин и содержались в стандартных условиях сертифицированного вивария на обычном пищевом рационе со свободным доступом к воде.
Объектами исследования были выбраны извлечения (сухие экстракты) левзеи сафро-ловидной (СЭЛС), элеутерококка колючего (СЭЭК) и лимонника китайского (СЭЛК)
(ООО «Вистерра», Россия), которые изучали в диапазоне доз: 10, 25, 50 и 75 мг/кг.
Исследования проводили в утренние часы при стандартном уровне освещения. Животные были рандомизированы на 8 групп по 8 мышей в каждой. Расчётную дозу экстрактов (10, 25, 50 и 75 мг/кг) вводили внутрижелудочно однократно с помощью зонда за 1 ч до начала эксперимента. Контрольная группа из 20 мышей получала физ. р-р в эквиобъёмном количестве.
Оценку физической работоспособности проводили в тесте «Вынужденное плавание» со смешанной (аэробно-анаэробной) нагрузкой (с грузом 10% от массы тела) [1, 3]. Во время теста животных помещали в соответствующий отсек бассейна и сразу включали секундомер. Критерием окончания теста являлось погружение животного на дно бассейна без плавательных движений или неудачной попытки всплыть на поверхность более 3 с [1].
Статистическую обработку результатов проводили методами однофакторного (тест ANOVA) дисперсионного анализа в пакете статистического анализа данных табличного процессора Excel for Windows (Microsoft Corp., США). Уровень доверительной вероятности был задан равным 95%. Числовые данные, приводимые в таблицах, представлены в виде: среднее арифметическое (М) ± ошибка среднего арифметического (m).
Результаты исследований
В результате проведённого эксперимента было установлено, что все фитоадаптогены в диапазоне доз 10-75 мг/кг способствуют повышению физической работоспособности. Так, сухой экстракт элеутерококка колючего (доза 50 мг/кг) на 94% (р<0,05) увеличивал физическую работоспособность мышей-самок, сухой экстракт левзеи сафро-ловидной (доза 10 мг/кг) повышал данную активность на 106% (р<0,05), тогда как лимонник китайский (доза 25 мг/кг) повышал изучаемый показатель на 53% (р<0,05)
Таблица. Влияние перорального введения экстрактов фитоадаптогенов на время предельного плавания лабораторных животных
Table. The effect of oral administration of the studiedphyto-adaptogen extracts on the mobility time of laboratory animals
Доза, мг/кг Продолжительность плавания
Препарат n M±m,мин Средний Д (мин) % Д к контролю Р*
Контроль 20 4,74±0,48 0 0
СЭЛС 10 8 9,77±2,01 5,02 106 0,03227766
СЭЛС 25 8 8,14±1,98 3,4 72
СЭЛС 50 8 9,56±1,97 4,82 102 0,03813161
СЭЛС 75 8 3,46±0,29 -1,28 -27
СЭЭК 10 8 3,50±0,42 -1,24 -74
СЭЭК 25 8 9,21±1,31 4,47 94 0,00964427
СЭЭК 50 8 12,41±0,98 7,67 162 1,9166*10-5
СЭЭК 75 8 11,44±2,06 6,7 141 0,00861727
СЭЛК 10 8 6,67±0,84 1,93 41
СЭЛК 25 8 7,25±1,49 2,51 53 0,02284484
СЭЛК 50 8 3,34±0,87 -1,4 -30
СЭЛК 75 8 4,03±0,61 -0,71 -15
Примечание: * — уровень значимости (р), отражающий отсутствие достоверных отличий от группы контроля (p>0,1), не приводится.
Note: * — the significance level (p), which reflects the absence of significant differences from the control group (p>0.1), is not given.
по сравнению с животными контрольной группы (табл.).
Обсуждение результатов
Элеутерозиды, присутствующие в извлечениях из корней и корневищ элеутерококка колючего (Eleutherococcus senticosus), способствуют увеличению активности су-пероксиддисмутазы, снижают образование свободных радикалов, оказывают анти-оксидантное действие [5], оптимизируют энергетические процессы внутриклеточного синтеза аминокислот и их транспорт извне, в результате чего увеличивается энергетический и пластический обмен в клетке в фазу суперкомпенсации, кроме того, увеличивается синтез белков и нуклеиновых кислот [2, 7].
Основной группой биологически активных веществ извлечений из плодов лимонника китайского (Schizandra chinensis)
являются лигнаны (схизандрины), которые способствуют увеличению активности су-пероксиддисмутазы, обеспечивают шунтирование потока электронов в дыхательной цепи [9, 10].
Экдистероиды, входящие в состав левзеи сафроловидной (Rhaponticum carthamoides), стимулируют синтез белка в мышцах, а также влияют на липидный и углеводный обмен [4, 8]. Сочетание приёма экстракта левзеи сафроловидной с дозированной физической нагрузкой приводит к нормализации концентрации лактата и пирувата в крови [6].
Для сухих извлечений левзеи сафроло-видной и элеутерококка колючего было установлено, что 2,5% генов, регулируемых адаптогенами, тесно связаны с сигнальными путями адаптивной реакции, включая нейрональную регуляцию, продукцию кор-тикотропин-рилизинг-гормона, мелатонин-
ергические пути, ренин-ангиотензиновую систему и др. [7].
Характерным для всех представленных выше растительных адаптогенов механизмом действия является облегчение экспрессии специфических защитных белков-ша-перонов, а именно белков теплового шока ЖР70, ЖР72. Актопротекторная активность фитоадаптогенов связана с их способностью защищать мембраны клеток от повреждения активными формами кислорода, увеличивать производство АТФ в условиях повышенной физической работоспособности, препятствовать развитию митохондриальной дисфункции [2, 7].
Выводы
1. Определены эффективные дозы сухих экстрактов фитоадаптогенов: для сухого экстракта элеутерококка колючего — 50 мг/кг, левзеи сафроловидной — 10 мг/кг и лимонника китайского — 25 мг/кг.
2. Установлено, что сухие экстракты изученных адаптогенов в наиболее эффективных дозах статистически достоверно увеличивали физическую работоспособность мышей: в 2,6 раза для элеутерококка колючего; 2,1 раза для левзеи сафроловидной и 1,5 раза для лимонника китайского.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES
1. Биомедицинское (доклиническое) изучение лекарственных средств, влияющих на физическую работоспособность: методические рекомендации. Под ред. Н.Н. Каркищенко. М.: ФМБА России; 2017. [Biomeditsinskoe (doklinicheskoe) izuchenie lekarstvennykh sredstv, vliyayushchikh na fizich-eskuyu rabotosposobnost': metodicheskie rekomen-datsii [Guidelines for biomedical (preclinical) study of drugs that affect physical performance. Ed. by N.N. Karkischenko. Moscow: FMBA of Russia Publ.; 2017. (In Russian)].
2. Оковитый С.В., Шустов Е.Б., Болотова В.Ц. Работоспособность. Утомление. Коррекция. М.: КНОРУС; 2019. [Okovitiy S.V., Shustov E.B., Bolotova V.Ts. Rabotosposobnost'. Utomlenie. Korre-ktsiya [Efficiency. Fatigue. Correction]. Moscow: KNORUS Publ.; 2019. (In Russian)].
3. Радько С.В., Гусев К.А., Краснова М.В., Оковитый С.В. Устройство для крепления груза к мелким лабораторным животным. Патент РФ на полезную модель № 172475 U1, 2017. [Rad'ko S.V., Gusev K.A., Krasnova M.V., Okovityj S.V Ustroystvo dlya krepleniya gruza k melkim laboratornym zhivot-nym [Device for securing cargo to small laboratory animals]. Patent for utility model of RF No. 172475 U1, 2017. (In Russian)].
4. Щулькин А.В., Якушева Е.Н., Давыдов В.В., Дар-мограй В.Н. Современные представления о фар-макодинамике экдистероидов. Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. 2012;20(4):164-169. [Shchulkin A.V., Yakusheva E.N., Davydov V.V., Darmograi V.N. Sovremennye pred-stavleniya o farmakodinamike ekdisteroidov [New concepts of pharmacodynamics of ecdysteroids]. Rossiyskiy mediko-biologicheskiy vestnik im. akad.
I.P. Pavlova [I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald]. 2012;20(4):164-169. (In Russian)]. DOI: 10.17816/PAVLOVJ20124164-169.
5. Li X., Chen C., Leng A., Qu J. Advances in the extraction, purification, structural characteristics and biological activities of Eleutherococcus senticosus polysaccharides: A promising medicinal and edible resource with development value. Front. Pharmacol. 2021;12:753007. DOI: 10.3389/fphar.2021.753007.
6. Lu Y.C. Lipid peroxide, membrane fluidity of smooth muscle cells and atherosclerosis. Zhonghua Bing Li Xue Za Zhi. 1993;22(1):42-45.
7. Panossian A., Seo E.J., Efferth T. Novel molecular mechanisms for the adaptogenic effects of herbal extracts on isolated brain cells using systems biology. Phytomedicine. 2018;50:257-284. DOI: 10.1016/j. phymed.2018.09.204.
8. Roumanille R., Vernus B., Brioche T., Descossy V., Van Ba C.T., Campredon S., Philippe A.G., Delobel P., Bertrand-Gaday C., Chopard A., Bonnieu A., Py G., Fanja-Berthon P. Acute and chronic effects of Rhaponticum carthamoides and Rhodiola rosea extracts supplementation coupled to resistance exercise on muscle protein synthesis and mechanical power in rats. J. Int Soc. Sports Nutr. 2020;17(1):58. DOI: 10.1186/s12970-020-00390-5.
9. Xiao Z., Xiao W., Li G. Research progress on the pharmacological action of schisantherin A. Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2022;2022:6420865. DOI: 10.1155/2022/6420865.
10. Zhou Y., Men L., Sun Y., Wei M., Fan X. Pharmacody-namic effects and molecular mechanisms of lignans from Schisandra chinensis Turcz. (Baill.), a current review. Eur. J. Pharmacol. 2021;892:1737-1796. DOI: 10.1016/j.ejphar.2020.173796.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ | INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Алексеева Юлия Сергеевна*, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России;
e-mail: julija.alekseeva@pharminnotech.com
Yuliya S. Alekseeva*, Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University; e-mail: julija.alekseeva@pharminnotech.com
Мещерякова Юлия Никитична, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России;
e-mail: yuliya.meshcheryakova@spcpu.ru
Yuliya N. Meshcheryakova, Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University; e-mail: yuliya.meshcheryakova@spcpu.ru
Шмакова Яна Витальевна, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России; e-mail: yana.shmakova@spcpu.ru
Yana V. Shmakova, Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University; e-mail: yana.shmakova@spcpu.ru
Болотова Вера Цезаревна, к.фарм.н., доц., ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России;
e-mail: vera.bolotova@pharminnotech.com
Vera Ts. Bolotova, Cand. Sci. (Pharm.), Assoc. Prof., Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University;
e-mail: vera.bolotova@pharminnotech.com
* Автор, ответственный за переписку / Corresponding author
