CC BY
26
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ТКАНЯХ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ХРОНИЧЕСКОМ ПРОСТАТИТЕ Ухаль О.М., Костев Ф.И., М.И. Ухаль, В.О. Ульянов, Н.О. Горянова В работе исследованы структурно-функциональными изменения тканей стенки мочевого пузыря при экспериментальном хроническом простатите. Выявлено нарушение структуры соединительной ткани слизистой оболочки и мышечной оболочки. Истощение функциональных резервов тиол-дисульфидной системы корелировало с выраженностью структурно-функциональных нарушений в тканях стенки мочевого пузыря. Тиол-дисульфидная система на молекулярном уровне и соединительная ткань на тканевом могут быть предметом изучения при исследовании системных нарушений при хроническом простатите.
Ключевые слова: простатит, мочевой пузырь, тиол-дисульфидная система.
Стаття надшшла 24.03.10
STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHANGES IN THE URINARY BLADDER TISSUE IN EXPERIMENTAL CHRONIC PROSTATITIS Ukhal E.M., Kostyev F.I., Ukhal M.I., Ulyanov V.O., Goryanova N.O.
Reactive structural and functional changes of the urinary bladder tissue in experimental chronic prostatitis were investigated. The disorder of structure of underlying connective tissue of mucosa and muscles was set. Exhaustion of functional reserve of the thiol-disulfide system has the correlation with structural and functional violations in the tissue of urinary bladder. The thiol-disulfide system in molecular level and connective tissue on a tissue level can be the article of studying research of system violations in chronic prostatitis.
Key words: prostatitis, urinary bladder, thiol-disulfide system.
УДК 582.573.16 + 615.451.1 + 615.322 + 582.688
ОЦ1НКА ЦИТОГЕНЕТИЧНО1 АКТИВНОСТ1 ВОДНО-ЕТАНОЛЬНИХ ЕКСТРАКТ1В РОС-ЛИН РОДИНИ ERICACEAE ЗА ДОПОМОГОЮ КОРЕНЕВО1 МЕРИСТЕМИ ALLIUM CEPA
70 та 40 % водно-етанольт екстракти брусниц звичайно!, мучнищ звичайно!, рододендрону схщнокарщтського, чорниц звичайно!, а також 70 % екстракт буях1в та 40 % екстракт багна болотного (в найнижчш концентраци) активували рют кшин верх1вково! меристеми Allium cepa. 70 % водно-етанольт екстракти (в усх розведеннях), 40 % екстракт мучнищ звичайно!, рододендрону схщнокарттського (в розведенн1 1:128) та ус розведення багна болотного проявили стимулюючу дю на мтотичний цикл в кшинах тест-об'екту. Зменшення хромосомних абераЦй в кшинах ашкально! меристеми Allium cepa пд впливом 70 та 40 % водно-етанольних екстракт1в буях1в, мучниц1 звичайно!, рододендрону схщнокарттськош, 70 % екстрактв вересу звичайного та чорнищ (в розведенн 1: 128) свщчить про позитивний вплив на генетичну стабшьтс"п> та можливктъ гхньо! антимутагенно1 ддХ.
Ключевые слова: Allium сера-тест, митотический индекс, хромосомные аберрации, цитотоксичность, растения семейства Ericaceae.
Материалы стаття е фрагментом комплексног НДР кафедри медичног болот з курсом медичног генетики «Генофонд населення Прикарпаття: вплив еколого-географпчних, соцiально-економiчних факторiв на його структуру та формування здоров я людей», яка отримала державне фтансування МОЗ Украгни. Строки виконання: 2009- 2011, № держреестрацп - 01080008811.
З розвитком науково-техшчного прогресу в середовищ1 юнування людини виявлясться все бшьше речовин з мутагенною та канцерогенною активнютю [5]. Комплексна взаемод1я цих сполук створюе реальну загрозу здоров'ю людини, посилюючи р1зке зростання спадкових захворювань, зменшення народжуваносп та тривалосп життя, передчасне старшня. 1стотне збшьшення в довкшл1 таких генотоксичних фактор1в р1зно! природи вимагае цшьових дослщжень, спрямованих на пошук речовин з антимутагенними властивостями. Одним ¡з ефективних шлях1в виршення ще! проблеми е використання препарата природного походження з антимутагенною та генопротекторною даю. Особлива увага при цьому надаеться рослинним субстанщям з широким спектром бюлопчно активних речовин (впамши, тгменти, пол1фенольт сполуки, ферменти). Саме вони, на вщмшу вщ синтетичних, краще сприймаються оргашзмом { вщповщають таким вимогам, як вщсутнють поб1чних ефекпв, можливють тривалого застосування. Препарати на !х основ1 характеризуються низькою токсичшстю, а також посилюють адаптивний статус оргашзму [1]. Перспективним потенцшним джерелом таких лтв е рослини
родини вересовТ (Ericaceae). Антимутагенну та антиоксидантну активгасть рослин цieï родини пов'язують з присутгастю бюлопчно активних речовин, однак даних про анIимутагeннi властивост екстрактв рослин родини Ericaceae недостатньо, що зумовлюе актуальн1сть представлених нами дослщжень [7].
Метою роботи було встановлення впливу екстракттв окремих рослин родини вересовТ (Ericaceae) на мiтaIичну активтстъ, стан спадкового апарату кopeнeвoï апжальжа меристеми цибул пociвнoï (Allium cepa) та мoжливoï ïх мутагeннoï да.
Матерiал та методи дослiдження. Для дослщження використано водно-етанольнТ екстракти надземно1' частини i листя семи лшарських рослин: вересу звичайного Calluna vulgaris (L.) Hull., бруснищ Vaccinium vitis-idaea (L.), багна болотого Ledum palustre (L)., буяхТв Vaccinium uliginosum (L.), мучнищ звичайно1' Arctostaphylos uva-ursi(L) Spreng., рододендрону схщнокарпатського Rhododendron kotschyi Simonk. та чорнищ Vaccinium myrtillus (L.). Рослини заготовляли на територи 1вано-Франювсько1' обласп. 1з висушено1' i подрТбнено1' рослинно1' сировини виготовляли екстракти на 70 та 40 % водному eтанoлi (сшввщношення сировина-екстрагент 1:10). Екстрагування виконували за юмнатно1' температури зпдно з вимогами Державно!' фармакопее Для дослав виготовляли ряди двократних розведень 70 та 40 % водно-етанольних екстракпв, у cпiввiднoшeннях 1:32, 1:64, 1:128. Контролем слугувала дистильована вода. Для виключення впливу спирту окремо тестувалися спиртовТ розчини в розведеннях 1:32, 1:64, 1:128. Для ощнки мутагенних властивостей екстракпв семи лшарських рослин родини Ericaceae проведено серда експерименпв Тз рекомендованим групою мТжнародних eкcпepтiв ВООЗ i ООН Allium cepa-тестом. Останнш дае змогу вивчати загальну токсичнють (або фпотоксичшсть) на основТ пpигнiчeння росту коршщв цибулТ (Allium cepa L.) та цитотоксичшсть, документовану мшроскошчними дocлiджeннями хромосомних аберацш та шшими анoмалiями мпозу в клпинах коренево1' меристеми. Данi, отримаш цим методом, можна порТвняти з дослщженнями на шших тест-системах. Насшня цибул (втком 11 мсящв) висшали в чашки ПетрТ ¡з дослТдними та контрольними зразками розчинв, пророщували в термостат за температури 21 °С. ВТдбТр коршщв, проводили через 48-72 години. Фксащя, фарбування та виготовлення препаратв проводилося за загальноприйнятою методикою [6]. Мпотичну активнicIъ визначали шляхом обрахування профазного, метафазного, анафазного, телофазного, а також мпотичного шдексш (М1). Мутагенну активнicIъ визначали за збшьшенням юлькост змiнeних ана-телофаз, частот хромосомних аберацш (ХА). Bci експериментальга дан опрацьовували за загальноприйнятими методами математично1' статистики за програмою Microsoft Excel.
Результати дослщження та ïx обговорення. При пpopoщуваннi наciнин Allium cepa в рТзних розведеннях (1:32, 1:64, 1:128) 70 та 40 % екстракпв усТх пpeдcтавникiв родини Ericaceae першочергово аналiзувалаcя довжина коршщв. Цей показник залежить вщ концентрацп ддачих речовин [3], оскшьки в його основТ лежить мiтoтична активнють клпин вepхiвкoвoï меристеми. Результати дослщжень iнтeнcивнocтi росту коршщв навeдeнi у таблищ (таблиця 1). Встановлено, що 70 та 40 % етанол у вск розведеннях достовТрно приггачував рют коршщв поршняно з контролем, а показники довжини коршщв не вТдрТзнялися мТж собою. Екстракти вах дослщжуваних рослин стимулювали проростання коршцш коренево1' меристеми Allium cepa. Серед дослщжених екстракттв позитивний вплив на подл клпин первинно1' меристеми мали 70 та 40 % екстракти бруснищ, мучнищ звичайно], рододендрону схтднокарпатського та чорнищ у розведенн1 1:128. Довжина ксрнщв збтльшувалася також пщ впливом 70 % екстракту буяхТв та 40 % екстракту багна болотного у тому ж розведени. ¡нтенсивисть росту коршщв дае щдстави говорит, що саме в даному розведенн1 (1:128) дюч речовини вищеперерахованих рослин активують рют клпин. Довжина коршщв, пророщених у всх шших дослщжуваних екстрактах, за винятком 70 та 40 % екстракттв багна болотного, бруснищ, 70 % екстракту вересу звичайного, рододендрону схтднокарпатського у розведени 1:32, 40 % екстракттв буяхтв та вересу звичайного у розведеннях 1:32 та 1:64 була наближеною або дортвнювала контрольним значенням. Осюльки picr коршщв визначаеться подлом первиннот' меристеми та штенсивгастю обмшу речовин у клпинах розтягу, то закономрним продовженням роботи було визначення мпотичного шдексу - штенсивносп подшу клпин меристеми, здатних вступати в мпотичний цикл. Виявлено тенденщю до зростання М1 у коршцях Allium cepa, пророщених у розчинах етанолу. Однак, на нашу думку, цей процес не можна розглядати як активащю клпин пepвиннoï меристеми до подлу, осюльки показники М1 в розчинах 70 i 40 % етанолу або знаходилися в межах коливання значень контролю, або майже не вТдрТзнялись вТд нього (рис. 1). Цшавим також виявився результат впливу водно-етанольних екстракпв на мпотичну активнють Allium cepa. Майже вс дослТджуваи екстракти активували подш клпин первинн^' меристеми порТвняно з дистильованою водою. Найкращий вплив на пpoлiфepативну здатнють клпин Allium cepa мали 70 та 40 % екстракти багна болотного в усТх розведеннях, 70 % екстракт буяхТв у розведени 1:128, 70 % екстракт бруснищ у найбшьших розведеннях та 40 % екстракт рододендрону cхiднoкаpпатcькoгo у розведенш 1:128. ЦТ показники достовТрно перевищували таю у контролТ та етанолТ Незначне активування подТлу клпин,
пор1вняно з етанолом, проявили yci iншi 70 % екстракти (див. рис. 1, а). 40 % екстракти дослщжуваних рослин проявили шпбуючу здатнють (див. рис. 1, б).
Таблиця 1
1нтенсившсть росту кор1нц1в Allium cepa в 70 та 40% водно-етанольних екстрактах рослин
pi3Horo розведення, M±m
Об'ект доолдження Розведення Довжина коршщв, мм
70 % етанол 40 % етанол
Контроль (дистильована вода) 9,80±0,11
1:32 7,60±0,19* 8,62±0,10*
Етанол 1:64 8,53±022* 9,08±0,13*
1:128 8,93±0ДГ 9,31 ±0,08*
Екстракт багна болотного (Ledum palustre L.) 1:32 8,87±0ДГ* 8,62±0,10*
1:64 9,13±024* 9,62±0,13*
1:128 9,80±0,33 10,23±0,12*
Екстракт бруснищ звичайноï (Vaccinium vitis-idaea L.) 1:32 8,53±0,13~* 8,0±0,10~*
1:64 9,33±0,16~* 9,46±0,13
1:128 10,33±0,30' 10,46±0,13*
Екстракт буяхш (Vaccinium uliginosum L.) 1:32 9,13±0,17** 7,85±0,Г*
1:64 9,40±0Д9* 8,85±0,12*
1:128 10,47±0,34* 9,08±0,12*
Екстракт вересу звичайного (Calluna vulgaris) 1:32 8,73±0Д7~* 8,62±0,13*
1:64 9,60±0,36* 8,92±0,10*
1:128 9,73±0,33 9,46±0,12
Екстракт мучнищ звичайноï (Arctostaphylos uva-ursi L.) Spreng.) 1:32 9,27±0Д7* 9,31±0,13~*
1:64 9,60±0,36* 9,46±0,14
1:128 10,47±0,52* 10,0±0,11*
Екстракт рододендрону 1:32 8,60±0,19~* 9,46±0,13*
сх1днокарпатського (Rhododendron kotschyi Simonk.) 1:64 9,0±0,20* 9,92±0,12*
1:128 12,33±0Д9~* 10,31±0,14**
Екстракт чорнищ (Vaccinium myrtillus) 1:32 9,0±Д20** 9,38±0,13**
1:64 9,07±0,30* 9,77±0,11*
1:128 10,33±0,69 10,85±0,12**
Примтка: вщмштсть в1д контролю доскшрна при *— р < 0,001-0,05; вщмшшсть в1д етанолу доскшрна при •— р < 0,001-0,05.
Екстракт рододендрону схщнокарпатського у розведенш 1:32, вересу звичайного та чорнищ в ycix розведеннях пригшчували подш клгтин Allium cepa пор1вняно з контролем. Така шпбуюча здатнють, скорш за все, пов'язана 3i змшою ритмiв подiлy при дiï факторiв рiзноï етiологiï, зокрема бiологiчно активних речовин рослин родини вереcовi [2]. Мгтотичний iндекc клiтин верхiвковоï меристеми Allium cepa, пророщеноï у 40 % екстракт брycницi (розведення 1:32, 1:64), мучнищ звичайноï в тих же розведеннях, рододендрону схщнокарпатського в розведенш 1:64 та ушх розведень бyяхiв був нижчим за показники етанолу. Однак, така вщмшшсть значень М1 водно-етанольних екcтрактiв вiд етанолу була недоcтовiрною. Збiльшення або зменшення значень М1 можуть cвiдчити про два протилежш процеси — посилення i cповiльнення клiтинного подiлy. Для визначення мехашзму впливу екcтрактiв дослщжуваних рослин на пролiферативнy здатнicть клгтин корiнцiв Allium cepa встановлювали динамшу фаз мiтозy (табл. 2, 3). Як видно з даних таблиць, отримаш значення М1 дозволяють проаналiзyвати cпiввiдношення клiтин у рiзних фазах пролiферативного циклу. При внеcеннi розчишв 70 % етанолу в розведеннях 1:32 та 1:64 кшьюсть профаз зростала у 1,33 — 1,36 рази, а тд впливом найбшьшого розведення — в 1,13 рази (див. табл. 2). Несуттеве збшьшення частки профаз зумовлюе затримку цшого мiтотичного циклу [4]. Значення метафазного шдексу були нижчими за контроль, за винятком розведення 1:128. Таке зростання метафазного шдексу в цьому розведенш порiвняно з контролем дае тдстави говорити про порушення, пов'язаш з процесами формування веретена подшу i цитотомiï. Показники ана- i телофазного шдекив були меншими, шж такi у контролi. 40 % розчини етанолу певною мiрою змшювали хiд мiтозy, порiвняно з 70 % розчинами етанолу. Кшьюсть профаз також зростала, за винятком розведення 1:64. Слщ зауважити, що число метафаз збшьшувалось у вciх розведеннях. При аналiзi анафазного iндекcy спостертали тенденцiю до зниження показникiв зi зменшенням концентрацiï спирту. Зростання телофазного шдексу зареестровано в розведенш 1:64. Отже, 40 % етанол впливав на завершальш етапи мгтотичного циклу. При пророщувант насшин Allium cepa в 40 %
водно-етанольних екстрактах бшьшосп рослин число профаз, як i у випадку етанолу, несутгево зростало (див. табл. 3), а гад впливом 40 % екстракттв багна болотного, рододендрону схщнокарпатського у розведенш 1:64, буях1в, мучнищ звичайнот, чорнищ (розведення 1:32, 1:64), вересу звичайного у розведеннях 1:32 i 1:128 та уах розведень бруснищ зменшувалась. Цкавим виявився той факт, що вищеперераховага екстракти у цих же розведеннях збшьшували частку клпин або на стада метафази, або на стадях ана-телофази. 70 % екстракт буях!в у розведенш 1:32 спричинював порушення такого ж типу. Таким чином, вказага розведення 40 % екстракттв водно-етанольних екстракттв i 70 % екстракт буях!в змшювали хщ метаболчних процеав, яю виражались в порушент формування мпотичного апарату. 1нш1 70 % екстракти в значгай мр1 збшьшували кшьюсть профаз. Це може свщчити про однакову стимуляцию до подлу клпин кореневот меристеми Allium cepa гад впливом цих екстракпв. Такий одночасний подл великот кшькосп клпин може бути спричинений частковою синхрогазащею в одтай або кшькох стадях штерфази [2]. Таким чином, 70 % водно-етанольга екстракти шщшвали подл клпин i не змшювали мпотичний цикл поршняно з контролем.
% 14 12 10 8 6 4 2 0
□ Контроль
0 Верес
ЕЗЕтанол
ИМучниця
1:32
1Багно
1:64
0Брусниця ИБуяхи
1:128 розведення
□ Рододендрон Н Чорниця
% 12 10 8 6 4 2 0
□ Контроль
ЕЗЕтанол
1:32
¡Багно
1:64 1Брусниця
□ Буяхи
1:128 розведення
□ Верес
□ Мучниця
□ Рододендрон □ Чорниця
Рис. 1. Залежтсть мпотичного щдексу в первиннш меристеми Allium cepa вщ розведень 70 % (а) та 40 % (б) екстракттв рослин родини вереаш
При вивченш мутагеннот активност спиртових екстракттв дослщжуваних рослин за вщсотковими значеннями ХА, було встановлено залежшсть останнк вщ концентраций екстракттв, що показав сильний позитивний кореляцшний звязок (г=0,70 - 0,91) м1ж названими показниками. Частота аберантних клгшн зменшувалася вщповщно до зниження концентрацп ддачих речовин (табл. 4, 5). 1з представлених даних таблиць 4 i 5 видно, що ва дослщжуваш розчини етанолу незворотньо збшьшували вщсогок ХА в мпотичних клпинах. Пщ впливом розчину 70 % етанолу зареестовано збшьшення аберантних клпин в 1,77 - 2,18 рази. 40 % розчин етанолу давав меншу кшьюсть патолопчних мпозш, проте тх юльюсть була достсирно вищою за кошрольга показники (р<0,001). Незначний вплив на геногоксичшсть 70 та 40 % розчинв етанолу виявили 70 % водно-етанольга
а
б
екстракти багна болотного, бруснищ у Bcix розведеннях, 70 % екстракт буяхш, вересу звичайного, чорницi у розведенш 1:32, а також 40 % екстракти багна болотного в уск розведеннях, бруснищ, вересу звичайного (розведення 1:32, 1:64), буяхiв та рододендрону схщнокарпатського у розведеннi 1:32.
Таблиця 2
Динамжа фаз м^озу в клггинах аткальноТ меристеми Allium cepa, пщ впливом 70 % водно-
етанольних екстрактiв рослин, %
Об'ект доалдження Рoзведення Пpoфaзний идек^/о Метaфaзний идек^/о Aнaфaзний идек^/о Tелoфaзний идек^/о
Контроль (дистильована вода) 41,66±0,56 21,58±0,11 17,12±0,31 19,64±0,17
Етанол l 32 56,88±0,72* 17,21±0,18* 12,5±0,28* 13,4±0,26*
l 64 55,67±0,66* 14,03±0,24* 14,03±0,2*4 16,27±0,19*
l 12S 47,17±0,68* 22,89±0,06* 16,38±0,26 13,56±0,35*
Екстракт багна болотного (Ledum palustre L.) l 32 65,3±0,64*^ 15,63±0,15*^ 9,92±0,26*^ 9,15±0,25*^
l 64 60,92±0,86*^ l7,63±0,18^ 12,07±0,31*^ 9,38±0,37*^
l l2s 62,59±0,85*^ 17,69±0,16*^ 10,5±0,33*^ 9,22±0,36^
Екстракт бруснищ звичайно Vaccinium vitis-idaea L.) l 32 47,85±0,69*^ 20,16±0,15*^ 18,23±0,2*^ 13,76±0,34*
l 64 50,24±0,63*^ 2,79±0,06*^ 13,75±0,28* l3,22±0,3*^
l l2s 64,32±0,68*^ 15,2±0,17*^ 11,78±0,23*^ 8,7±0,28*^
Екстракт буяхiв (Vac-cinium uliginosum L.) l 32 40,46±0,48^ 20,98±0,13^ 17,41±0,24^ 21,17±0,12*^
l 64 52,94±0,76*^ 18,3±0,18^ 14,29±0,29* 14,47±0,28^
l l2s 59,01±0,83^ 16,79±0,2*^ 11,93±0,32*^ 12,27±0,3f
Екстракт вересу звичайного (Calluna vulgaris) l 32 57,28±0,76* 15,79±0,22*^ ПД3±0,33^ 15,79±0,22*^
l 64 57,71±1,02* 14,91±0,32* 12,92±0,38*^ 14,46±0,32*^
1:128 59,46±0,92*^ 15,89±0,24^ 10,63±0,38*^ 14,02±0,29*
Екстракт мучнищ звичайно (Arctostaphylos uva-ursi(L.) Spreng.) l 32 45,45±0,65*^ 18,72±0,2*^ 16,44±0,27*^ 19,39±0,18*^
l 64 42,23±0,54^ 24,73±0,01*^ 16,3±0,27^ 16,74±0,26*
l l2s 60,69±0,94*^ 13,72±0,3*^ 12,23±0,34^ 13,36±0,31*
Екстракт рододендрону схщнокарпатського (Rhododendron kotschyi Simonk.) l 32 57,2±1,0* 12,37±0,39*^ 13,03±0,37* 17,4±0,24*^
l 64 59,5±0,55*^ 18,10±0,lf 10,48±0,23*^ 11,92±0,21*^
1:128 65,24±0,79*^ 11,01±0,27*^ 8,68±0,32*^ 15,07±0,19^
Екстракт чорнищ (Vaccinium myrtillus) l 32 62,02±0,69*^ 12,66±0,23*^ 10,98±0,26*^ 14,34±0,2*^
l 64 61,61±0,62^ 14,18±0,18* 10,25±0,25^ 13,96±0,19*^
l l2s 63,74±0,65*^ 11,72±0,22*^ 11,29±0,23*^ 13,25±0,2*
Примггка: Бщмшшсть втд контролю достовiрна при - р < 0,001 - 0,05; вщмшшсть втд етанолу достовiрна при • - р < 0,001 - 0,05.
Вищеописане засвТдчили висою показники частоти ХА. 70 та 40 % екстракти буяхТв у розведенш 1:64, 70 % рододендрону схднокарпатського в розведенш 1:32, 40 % екстракти мучнищ звичайно! у розведеннях 1:32 Т 1:64, рододендрону схаднокарпатського (1:64), бруснищ, вересу звичайного та чорнищ у розведенш 1:128 знижували частоту аберантних мпозш до рiвня контролю. Нашсготшше зменшення ХА спричинювали 70 % екстракти буях1в, вересу звичайного, мучнищ звичайно], рододендрону схаднокарпатського у розведенш 1:128, чорнищ (розведення 1:64, 1:128), 40 % екстракти буяхТв, мучнищ звичайно], рододендрону схаднокарпатського у розведенш 1:128. Для ощнки ступеню порушень мпотичного циклу проведено аналз спектру хромосомних аберадiй. Збтьшення числа останнiх пов'язано з1 зниженням мтотично! активносп та з и наступним вщтворенням. Саме гад час протферади вщбуваеться збшьшення числа патолопчних мiтозiв. Серед численних патологш, спричинених розчинами етанолу, зареестроваш мости, одиночнi та парнi фрагмент (абераци хроматидного та хромосомного типу). На нашу думку, таи аномал! пояснюються тим, що етанол може шдукувати пошкодження рiзних компонентв хромосом. 1дентифковано також iншi патологи, пов'язаш з пошкодженнями мiтотичного апарату (вщставання хромосом). Згщно ттературних даних [8,9], вщставання хромосом Т поява вагрантних хромосом, свiдчатъ про здатнiстъ тестовано! сполуки спедифТчно пошкоджувати дитоскелет клгтини. П1д впливом 70 % екстракттв багна болотного, бруснищ звичайно! (розведення 1:64 та 1:128), 40 % екстракттв вересу звичайного Т мучнищ звичайно! у розведенш 1:128, буяхiв у розведеннях 1:64 та 1:128 збшьшувалася юльккть одинарних мост1в хроматидного типу псрвняно з розчином етанолу у вщповщних розведеннях. Ва шшТ дослщжуваш екстракти нормалзували кшьккль вказаних аберадiй порiвняно з етанолом. Абераци хромосомного типу - де результат нерепарованих пошкоджень хромосом, що вщбулися в 01 перюд iнIерфази. З урахуванням таких даних нами зареестровано збшьшення юлькосп мосттв хромосомного типу гад впливом 70 % екстракттв багна болотного у розведенш 1:32 та 1:128, бруснищ звичайно! (1:32).
Таблиця 3
Динамжа фаз мпозу в клiтинах ашкально!" меристеми Allium cepa, п1д впливом 40 % водно-етанольних екстракпв
Об'ект доондження Розведення Профазний шдекс,% Метафазний шдекс,% Анафазний шдекс,% Телофазний шдекс,%
Контроль (дистилъована вода) 41,66±0,56 21,58±0,11 17,12±0,31 19,64±0,17
Етанол 1:32 43,39±0,41* 25,14±0,04* 21,67±0,07* 9,80±0,34*
1:64 38,93±0,55* 23,41±0,06* 16,19±0,35 21,47±0,14*
1:128 43,3±0,64 25,68±0,02* 15,02±0,35* 16,0±0,32*
Екстракт багна болотного (Ledum palustre L.) 1:32 54,65±0,98~* 14,15±0,36~* 14,15±0,36~* 17,13±0,26~*
1:64 38,50±0,41* 20,5±0,14~* 17,07±0,24 23,93±0,03~*
1:128 45,74±0,55~* 22,36±0,07~* 15,38±0,26* 16,52±0,23*
Екстракт бруснищ звичайно1 Vaccinium vitis-idaea L.) 1:32 33,19±0,38~* 19,57±0,25~* 21,19±0,18** 26,05±0,05~*
1:64 40,90±0,69 22,34±0,11** 18,99±0,26** 17,77±0,31**
1:128 37,87±0,37** 28,67±0,1Г* 19,17±0,17** 14,29±0,3Г*
Екстракт буях1в (Vaccinium uliginosum L.) 1:32 35,68±0,45~* 26,72±0,07~* 23,73±0,05~* 13,87±0,47~*
1:64 31,27±0,27** 27,95±0,13~* 25,23±0,0Г* 15,55±0,38~*
1:128 46,20±0,85~* 20,19±0,19~* 17,65±0,29* 15,96±0,36*
Екстракт вересу звичайного (Calluna vulgaris) 1:32 35,5±0,35** 26,43±0,05** 11,31±0,46** 26,76±0,06**
1:64 42,76±0,45* 21,18±0,Г* 12,88±0,3Г* 23,18±0,05~*
1:128 38,40±0,63~* 19,42±0,26~* 17,10±0,37* 25,08±0,0Г*
Екстракт мучнищ звичайно1 (Arctostaphylos uva-ursi(L.) Spreng.) 1 32 31,81±0,29~* 21,45±0,15* 22,63±0,99* 24,11±0,04~*
1 64 30,66±0,24~* 28,81±0,16~* 17,52±0,32* 23,01±0,09~*
1 128 44,89±0,69* 23,72±0,04~* 13,51±0,4~* 17,88±0,24~*
Екстракт рододендрону сх1днокарпатсъкого (Rhododendron kotschyi Simonk.) 1 32 46,61±0,58~* 22,87±0,06~* 11,66±0,3*' 18,86±0,16~*
1 64 37,33±0,49* 24,36±0,02~* 18,73±0,25~* 19,58±0,22*
1 128 46,55±0,68~* 20,33±0,15~* 18,11±0,22~* 15,01±0,3Г
Екстракт чорнищ (Vaccinium myrtillus) 1 32 37,28±0,59~* 21,93±0,15* 16,13±0,43* 24,66±0,0Г*
1 64 40,62±0,39* 22,72±0,06~* 18,49±0,16~* 18,17±0,17**
1 128 44,03±0,5* 25,13±0,0Г* 12,01±0,34~* 18,83±0,16~*
Таблиця 4
Вплив 70% водно-етанольних екстракпв на частоту та спектр хроматидних та хромосомних аберацш в клпинах
ашкально!" меристеми Allium cepa,%
Об'ект доондження Розведення Кшьюсть аберащй,% хроматидт хромосомш В1дста-вання хромосом
мости фрагменти мости фрагменти
один. подв. один. один. один.
Контроль 2,43±0,14* 2,2±0,1 0,3±0,04 - - - -
Етанол 1 32 5,48±0,37* 3,1±0,3 - 1,18±0,16 - 1,21±0,22
1 64 5,16±0,17* 2,0±0,11 - 0,9±0,03 1,27±0,08 - 0,93±0,03
1 128 4,26±0,29* 1,5±0,2 - 0,9±0,11 1,11±0,14 - 0,85±0,11
Екстракт багна болотного (Ledum palustre L.) 1 32 4,91±0,42* 1,8±0,26 - 0,9±0,12 1,31±0,17 0,8±0,03 -
1 64 4,62±0,43* 2,9±0,35 - - - 1,7±0,24
1 128 3,94±0,36* 1,7±0,22 - - 1,4±0,22 - 0,82±0,1
Екстракт бруснищ звичайно1 1 32 4,59±0,25^ 1,8±0,22 - - 1,2±0,19 0,9±0,12 0,65±0,03
1 64 4,14±0,29^ 2,2±0,26 - - 1,11±0,15 - 0,83±0,1
1 128 3,62±0,27* 3,6±0,27 - - - - -
Екстракт буя-х1в (Vaccinium uliginosum L.) 1 32 4,53±0,22* 1,4±0,09 - 0,9±0,11 0,9±0,13 0,8±0,12 0,58±0,02
1 64 2,59±0,35^ 1,7±0,27 - - - 0,92±0,12
1 128 2,06±0,4Ь 1,3±0,2 - - 0,8±0,24 - -
Екстракт вересу звичайного Callunavulgaris 1 32 4,26±0,46* 1,9±0,27 - 1,03±0,13 - - 1,36±0,18
1 64 2,3±0,44 1,5±0,28 - 0,8±0,22 - - -
1 128 2,18±0,44 1,3±0,21 - - - - 0,86±0,25
Екстракт мучнищ звичайно1 1 32 3,72±0,28*^ 2,2±0,23 - - - - 1,49±0,1
1 64 3,27±0,32*^ 1,6±0,27 - - 1,1±0,13 - 0,67±0,03
1 128 2,09±0,4Ь 0,8±0,24 - - - 0,7±0,2 0,57±0,14
Екстракт рододендрону схвд-нокарпатсъког 1 32 2,78±0,37^ 1,1±0,2 0,9±0,26 0,7±0,04 - - -
1 64 2,34±0,26^ 1,2±0,13 - - - - 1,16±0,13
1 128 1,27±0,28*^ 1,3±0,28 - - - - -
Екстракт чорнищ Vaccinium myrtillus 1 32 4,31±0,2*^ 1,0±0,03 - 1,0±0,03 1,004±0,03 - 1,3±0,18
1 64 1,4±0,29*^ 1,4±0,29 - - - - -
1 128 1,37±0,29*^ 1,4±0,29 - - - - -
Примака 1 : вщмшшстъ вщ контролю достовiрна при 2: "-" - хромосомн аберацй' даного типу не виявлет.
р < 0,001 - 0,05; вщмшшстъ вiд етанолу достовiрна при • - р < 0,001 - 0,05; Примггка
Таблиця5
Вплив 40% водно-етанольних екстракпв на частоту та спектр хроматидних та хромосомних аберацш в клггинах аткальноТ меристеми Allium cepa,%
Об'ект доондження Розве Кшьюсть хроматидш хромосомш вщставання хромосом
дення аберащй, % мости фрагмента мости
один. подв. один. один.
Контроль (дистилъовaнa вода) 2,43±0,14* 2,18±0,1 0,25±0,04 - - -
1:32 5,11±0,17* 2,75±0,25 - 1,26±0,18 - 1,1±0,17
Етанол 1:64 4,32±0,29* 2,03±0,24 - - 1,43±0,27 0,86±0,11
1:128 3,89±0,35* 1,7±0,22 - - 1,25±0,15 0,94±0,11
Екстракт багна 1:32 3,63±0,34" 1,31±0,22 - - 1,16±0,14 1,16±0,14
болотного 1:64 3,61±0,24* 1,75±0,28 - - 1,04±0,15 0,82±0,12
(Ledum palustre L.) 1:128 3,49±0,27* 1,51±0,17 - - 1,05±0,1 0,93±0,12
Екстракт бруснищ 1:32 3,46±0,33~ 2,08±0,22 - - 1,38±0,17
звичайно! (Vaccinium 1:64 3,18±0,41 1,29±0,15 - - 1,12±0,14 0,77±0,23
vitis-idaea L.) 1:128 2,85±0,31 1,68±0,21 - - - 1,17±0,16
Екстракт буяшв 1:32 3,86±0,35~ 2,64±0,22 - 1,22±0,24 - -
(Vaccinium uliginosum 1:64 2,67±0,16^ 2,67±0,16 - - - -
L.) 1:128 1,95±0,33^ 1,95±0,33 - - - -
Екстракт вересу 1:32 3,81±0,27*^ 2,45±0,14 - - 1,36±0,28 -
звичайного (Calluna 1:64 3,27±0,23*^ 2,01±0,11 - 1,26±0,18 - -
vulgaris) 1:128 2,79±0,18^ 2,79±0,18 - - - -
Екстракт мучнищ 1:32 2,74±0,15^ 1,5±0,09 - - 1,24±0,17 -
звичайно! (Arctosta- 1:64 2,66±0,17 1,64±0,09 - - 1,02±0,13 -
phylos uv-ursi L.) 1:128 1,97±0,2*^ 1,97±0,2 - - - -
Екстракт рододенд- 1:32 3,78±0,27*^ 1,71±0,21 - 0,88±0,04 1,19±0,16 -
рону сх1днокарпат- 1:64 2,6±0,17^ 1,12±0,23 - 0,74±0,04 0,74±0,04 -
ського (Rhododendron kotschyi) 1:128 2,38±0,16^ 1,18±0,2 - - 1,2±0,14 -
Екстракт чорнищ 1:32 3,79±0,16*^ 1,13±0,14 - 0,84±0,05 0,98±0,12 0,84±0,05
(Vaccinium myrtillus) 1:64 3,15±0,23*^ 1,37±0,29 - 0,89±0,03 0,89±0,03 -
1:128 2,83±0,3Ь 1,31±0,27 - 0,66±0,17 0,86±0,04 -
Примiтка 1: вщмшшсть вщ контролю AOCTüBÍpHa при * - р < 0,001 - 0,05; вщмшшсть вщ етанолу достов!рна при • — р < 0,001 - 0,05. Приштка 2: "-" — хромосомн аберацп данного типу не виявлен
Та оскшьки утворення мосгю збшьшувалося на фон зменшення частот аберацш, то мости можна розглядати як наслщок впливу бюлопчно активних речовин рослин родини вересхи на ефектившстъ репаративних процесiв. 70 та 40 % екстракти не спричинювали виникнення К-мiгозiв, знижували ыльюсть вщставань хромосом в мегaкiнезi. 70 % екстракти багна болотного, рододендрону схднокарпатського у розведеннi 1:64, мучнищ звичайно!, чорницi у розведеннi 1:32, вересу звичайного (розведення 1:32, 1:64), 40 % екстракти багна болотного (розведення 1:32) та бруснищ звичайно! у розведенш 1:128 в незнaчнiй мiрi збшьшували кiлькiсгъ мосгiв, проте значення осIaннiх були наближеними до показниыв етанолу. Можливо, в даних розведеннях вищенaзвaнi екстракти рослин проявляють слабший aнтимiтотичний ефект. П1д даею 70 та 40 % екстракпв кшькють фрагмента знижувалася порiвняно з такими у етанот, за винятком 70 % екстракпв вересу звичайного та чорнищ у розведеннi 1:32. Це може свщчити про те, що в даному розведеннi дослщжуваш екстракти хоч i знижують частоту мутацш, iндуковaних етанолом, проте повтстю не зaпобiгaють впливу останнього на метабошзм клпин.
1. 70 та 40 % водно-етанольт екстракти бруснищ звичайно!, мучнищ звичайно], рододендрону схднокарпатського, чорницi звичайно!, а також 70 % екстракт буяхiв та 40 % екстракт багна болотного (в найнижчш концентраци) активували рют юшин верх!вково! меристеми Allium cepa.
2. 70 % водно-етанольт екстракти (в уах розведеннях), 40 % екстракт мучнищ звичайно!, рододендрону схднокарпатського (в розведенш 1:128) та уа розведення багна болотного проявили стимулюючу дю на мпотичний цикл в кштинах тест-об'екту.
3. Зменшення хромосомних аберацш в кштинах ашкально! меристеми Allium cepa гад впливом 70 та 40 % водно-етанольних екстракпв буяхiв, мучницi звичайно!, рододендрону схщнокарпатського, 70 % екстракпв вересу звичайного та чорнищ (в розведенш 1:128) свщчить про позитивний вплив на генетичну стaбiлънiсть та можливкть !хньо! антимутагенно! д!.
Перспективи подальших дотджень полягають у визначент антимутагенног dii рослин родини Ericaceae в тших експериментальних системах з використанням мутагенних факторiв рiзноl природи.
1. Довгалюк А. И. Оценка фито- и цитотоксической активности соединений тяжелых металлов и алюминия с помощью корневой апикальной меристемы лука. / А. И Довгалюк , Т. Б. Калиняк , Я. Б. Блюм // Цитология и генетика. - 2001. - № 1. - С.
3- 9.
2. Евсеева Т.И. Влияние Cd и К на уровень цитогенетических эффектов, индуцируемых
232Th в корневой меристеме у Allium cepa
L. / Т.И. Евсеева, Т.А Майстренко, С.А Гераськин, Е.С. Белых, Е.В. Казакова // Цитология и генетика.- 2005. - 39, № 5. - С. 73 -80.
3. Евсеева Т.И. Токсические и цитогенетические эффекты, индуцируемые у Allium cepa низкими концентрациями Cd и
232Th /
Т.И. Евсеева, Т.А Майстренко, С.А. Гераськин, Е.С. Белых, Е.В. Казакова // Цитология и генетика.- 2005. - 39, № 5. - С. 73 - 80.
4. Калаев В.Н. Влияние электрического поля на цитогенетические показатели апикальной меристемы проростков семян дуба черешчатого (Queicus robus L.) / В.Н. Калаев, А.К. Буторина, А.В. Панов., М.Н. Левин // Вестник ВГУ. - 2003. - № 2. - С. 136-141.
5. Кучерук В.М. Некоторые аспекты экологической ситуации в Украине. / В.М. Кучерук // Вест. физиотер. и курорт . - 2002. - №2. - С.92 - 94.
6. Паушева З.П Практикум по цитологии растений./ З.П Паушева - М.: КОЛОС, 1980. - 304 с.
7. Смирнов В.В. Антибиотики из лекарственных растений: Некоторые итоги, перспективы изучения и применения в медицине. / В.В. Смирнов, А. С. Бондаренко // Фтотерапш в УкраМ - 1999. - № 1 - 2. - С. 7 - 12.
8. Шкарупа В. М. Мутагенез, щдукований дюксидином в Allium-тест. / В. М Шкарупа, I. Р. Бариляк // Ц итология и генетика. -2006. - № 5. - С. 31- 35.
9. Doncheva S., Nikolov B., Ogneva V., Effect of copper excess on the morphology of the nucleus in maize root meristem cell // Physiol. Plant.- 1996. - V.96. - P. 118-122.
vz/Mrnw/////////^^^
ОЦЕНКА ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ВОДНО-ЭТАНОЛЬНИХ ЭКСТРАКТОВ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА ERICACEAE С ПОМОЩЬЮ КОРНЕВОЙ МЕРИСТЕМИ ALLIUM CEPA Фрич Н.И., Ковальчук Л.Е., Телюк П.М.
С целью установления возможного мутагенного действия 70 и 40 % водно-этанольних экстрактов растений семейства Ericaceae было исследовано их влияние на митотический цикл, частоту и спектр хромосомных абераций в клетках корневой апикальной меристеми Allium сера. Установлено, что исследуемые водно-этанольние экстракты стимулируют рост корневой апикальной меристеми Allium сера. Доказана разная генетическая активность исследуемых экстрактов растений в зависимости от их концентрации. Во всех разведениях 70 % водно-этанольние экстракты растений семейства Ericaceae стимулируют митотическую активность. В разведении 1:128 40 % экстракты толокнянки обыкновенной, рододендрона восточнокарпатского активируют деление клеток апикальной меристеми тест-объекта. Под воздействием 70 и 40 % водно-этанольних экстрактов голубики, толокнянки обыкновенной, рододендрона восточнонокарпатского, 70 % экстрактов вереска обыкновенного и черники (в разведении 1:128) снижается число аномальных митозов и нормализируются соотношения количеств клеток в разных фазах митоза, что свидетельствует о возможности антимутагенного действия.
Ключевые слова: Allium сера-тест, митотический индекс, хромосомные аберрации, цитотоксичность, растения семейства Ericaceae.
Стаття надшшла 12.04.10
ESTIMATION OF CYTOGENETIC ACTIVITY OF AQUEOUS-ALCOHOLIC EXTRACTS OF ERICACEAE PLANTS IN ALLIUM CEPA ROOT MERISTEM.
Frych N.I., Koval'chuk L.E., Telyuk P.M.
With the purpose of idintification of possible moutagenous action of 70 and 40 % aqueous-alcoholic extracts of seven Ericaceae family plants was investigated their influence on a mitotic cycle, frequency of chromosomal aberrations in Allium cepa meristem cells. It is set that aqueous-alcoholic extracts stimulated Allium cepa root growth. A different genetic activity of the investigated extracts is set depending on their concentration. In all breeds 70 % aqueous-alcoholic extracts of Ericaceae plants stimulated mitotic activity. Being bred (1:128) the 40 % investigated plants extracts (Arctostaphylos uva-ursi(L.) Spreng., Rhododendron kotschyi Simonk.) activated the division of test object meristemic cells. 70 and 40 % aqueous-alcoholic extracts of Vaccinium uliginosum (L.), Arctostaphylos uva-ursi(L.) Spreng., Rhododendron kotschyi Simonk., 70 % extracts of Calluna vulgaris (L.) Hull.,Vaccinium myrtillus (L.) (in breeding 1:128) decreased a number of anomalous mitozes and normalized the correlation of cells in the varies mitozes phases. So, investigated extracts can have antimutagenic action.
Keywords: Allium cepa-test, mitotic index, chromosomal aberrations, cytogenetic effects, Ericaceae family plants.
