CC BY
68
фессиональных училищ [Текст]/Л.А.Агапонова// Здоровье, обучение, воспитание детей и молодежи в XXI веке: матер.междунар.конгр.-М., 2004.-С.31.
10. Синдром удлиненного интервала Q-Т [Текст]/М.А.Школьникова//Вестн. артмологии-2002.-№18.-С.15-19.
11. Состояние здоровья и физическая активность современных подростков [Текст]/Л.М.Сухарева//Ги-
гиена и санитария.-2002.-№4.-С.52-55.
12. Суточное мониторирование ЭКГ [Текст]/А.Даб-ровски.-М.: Медпрактика, 2000.-208 с.
13. The psychosocial health of child: a global view [Text]/L.Eizenberg//Int.Child Health.-1996.-Vol.7, №3.-P.7-18.
14. Электрокардиография у детей [Текст]/М.К.Ос-колкова.-М.: МЕДпресс, 2001.-352 с.
Поступила 5.10.2006
УДК 612.392.9+612.8
Н.Ф.Кушнерова, С.Е.Фоменко, Ю.В.Кудряшова, Т.Л.Чижова, Т.В.Кушнерова, В.Ю.Мерзляков
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК В ПРОФИЛАКТИКЕ НАРУШЕНИЙ, СВЯЗАННЫХ СО СТРЕССОМ
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток
РЕЗЮМЕ
Целью работы явилось изучение возможности использования биологически активной добавки (БАД) «Калифен» в составе мармелада желейного «БИО-ЛАД» для адаптации студентов к учебной нагрузке. Проведено обследование мужчин-добровольцев в возрасте 20-22 лет. В 1-ю группу (контроль) включено 20 здоровых доноров-мужчин сопоставимого возраста. Во 2-ю группу -10 студентов, которым после биохимического исследования крови натощак было предложено ежедневно утром принимать в течение 6-ти недель по 100 г мармелада, содержащего БАД «Калифен» (ГУ 9128-152-02067936-2006) (3-я группа), что соответствует 100 мг общих полифенолов в сутки. В сыворотке крови, исследованной до начала эксперимента, отмечались гипертриглицеридемия и гиперхолестеринемия, подавление этерифици-рующей функции печени и дисбаланс фракционного содержания фосфолипидов. Также установлено истощение антиоксидантной системы организма, увеличение уровня перекисного окисления липидов и нарушение проницаемости мембран эритроцитов. Введение мармелада сопровождалось нормализацией изученных биохимических параметров. На основе вышеизложенного мармелад «БИО-ЛАД» целесообразно использовать как продукт направленного действия для профилактики стресса, вызванного повышенной умственной и эмоциональной нагрузкой.
SUMMARY
N.F.Kushnerova, S.E.Fomenko, Yu.V.Kudrya-shova, T.L.Chizhova, T.V.Kushnerova, V.Yu.Merzlyakov.
PERSPECTIVES OF APPLICATIONS OF BIOLOGICALLY ACTIVE FOOD SUPPLEMENTS FOR PROPHYLACTIC OF DISTURBANCE RELATED TO STRESS
The purpose of work was usage of biologically active food supplement (BAFS) «Ka-liphen» in recipe of fruit jelly «BIO-LAD» for adaptation of students to academic load. It was carried out the survey of two groups of men-volunteers in the age of 20-22 years. 20 healthy donors-men of comparable age were included in 1-st group (control). Second group consisted of 10 students which were offered to take after biochemical testing of blood on empty stomach 100g the fruit jelly containing BAFS «Kaliphen» (TC 9128-152-02067936-2006 daily in the morning during 6 weeks. That dosage corresponds 100 mg of general polyphenols per day. In blood serum tested prior to the beginning of experiment, it was observed hypertriglyceridemia and hypercholesterinemia, suppression of etherify-ing function of liver and misbalance of phospholipids fraction pattern. Also observed the exhaustion of organism antioxidant system, increasing of lipids peroxidation level and abnormality of erythrocytes membranes permeability. Administration of fruit jelly was accompanied by normalization of the studied biochemical parameters. On the basis of the above-mentioned fruit jelly «BIO-LAD» is expedient to use as a functional food product for prophylaxis of the stress caused by excessive mental and emotional load.
В последнее время наблюдается значительный рост числа больных артериальной гипертензией среди студентов [6]. Под влиянием эмоциональной и умственной нагрузки, испытываемой учащимися, на фоне неблагоприятных условий жизни (недосыпание, нарушение режима питания, труда и отдыха) в организме возникают изменения функциональных и биохимических показателей. У большинства студентов
отмечается повышенный уровень холестерина в крови, снижение показателей антиоксидантной защиты организма [14]. Впоследствии длительное и интенсивное действие стрессирующих факторов может привести к заболеваниям. В настоящее время доказана роль стресса как этиологического фактора ишемических заболеваний сердца, гипертонической болезни, атеросклероза и др., ограничивающих срок жизни. В связи с этим является необходимым принятие специальных профилактических и коррекционных мер с целью укрепления здоровья и повышения умственной работоспособности студенческой молодежи.
В предыдущих исследованиях нами было установлено, что суммарный полифенольный комплекс, выделенный из отходов при производстве сока калины (Viburnum Sargentii Koehne), в условиях экспериментального стресс-воздействия обладает мембрано-, гепатопротекторным и антирадикальным действием [3]. Экстракт калины запатентован как биологически активная добавка к пище (БАД) (варианты) (патент RU №2199249) под торговой маркой «Калифен» (свидетельство на товарный знак RU №228327 и En №225516). Химический состав препарата был исследован с помощью жидкостного хроматографа «Con-troller LCC 500» (Pharmacia). БАД включает широкий диапазон полифенольных соединений: катехины,
лейкоантоцианы, флавонолы, процианидины, олигомерные таннины и лигнин. Полифенолы составляют свыше 60% сухого остатка экстракта. Калифен повышает неспецифическую сопротивляемость организма к влиянию различных экстремальных факторов, в том числе климатических, учебной и физической нагрузке.
Целью работы явилось использование БАД «Калифен» в составе мармелада желейного «БИО-ЛАД» для адаптации студентов к учебной нагрузке.
Материалы и методы
Проведено обследование мужчин-добровольцев в возрасте 20-22 лет. В 1 -ю группу (контрольную) включено 20 здоровых доноров-мужчин сопоставимого возраста; во 2-ю группу - 10 студентов-мужчин в период учебы, 3-я группа - 10 студентов-мужчин 2й группы, которым после биохимического обследования крови было предложено ежедневно утром принимать в течение 6-ти недель по 100 г мармелада с БАД "Калифен" (ТУ 9128-152-02067936-2006), что соответствует 100 мг общих полифенолов в сутки. Состояние антиоксидантной системы оценивали по величине антирадикальной активности крови [12], активности супероксиддисмутазы [11], глутатионпе-роксидазы, уровню восстановленного глутатиона [5], малонового диальдегида [2]. Осмотическую резистентность эритроцитов определяли по общепринятому методу, активность лизосомальной р-галак-тозидазы и р-глюкозидазы по методу Р.В. Меркурьевой и др. [4]. Экстракты общих липидов готовили традиционным способом. Фракционное разделение фосфолипидов осуществляли методом двумерной тонкослойной хроматографии [15]. Хроматографиче-
ское распределение нейтральных липидов и их количественное определение проводили методом одномерной тонкослойной хроматографии [8].
Результаты и обсуждение
Биохимическое исследование плазмы крови показало снижение уровня восстановленного глутатиона (Г-8И) на 29% (3,66+0,30 мкмоль/г НЬ против 4,73+0,22 мкмоль/г ИЬ в контроле; р<0,01) и, соответственно, на 14% (Р<0,001) ниже нормы зафиксирована активность ключевого фермента глутатионового звена - глутатионпероксидазы (ГП) (53,87±1,84 против 61,21+2,7 нмольНАДФН/мин/мл плазмы в контроле) (рис.). Активность супероксиддисмутазы (СОД) была несколько повышена (899+24 ед. по сравнению с 842+12 ед. активности/мл крови в контроле; р<0,05). Уменьшая содержание супероксидных анион-радикалов (О2-), СОД ингибирует процессы перекис-ного окисления липидов (ПОЛ), инициированные этими радикалами. Полученные данные свидетельствуют о напряжении системы антиоксидантной защиты организма, что подтверждается снижением уровня общей антирадикальной активности (АРА) (896+74 против 1230+16 ед. тролокса/л плазмы в контроле; р<0,001). Это свидетельствует о сниженной защите мембранных структур клеток от разрушительного действия активных форм кислорода и гидроксил-радикалов, напряжении системы антиоксидантной защиты, т.е. о начале развития дисбаланса в соотношении прооксидантных и антиоксидантных параметров, который в дальнейшем приведет к развитию состояния, называемого оксидативным стрессом. Увеличение концентрации в крови малонового диальдегида (МДА) (4,02+0,18 мкмоль/мл против 3,54+0,11 мкмоль/л в контроле; р<0,05) определяет активацию ПОЛ, а также повышение проницаемости мембран. Подтверждением этого является снижение порога окончания гемолиза эритроцитов до 0,40+0,01% №С1, в то время как начало гемолиза соответствовало норме (в норме гемолиз эритроцитов начинается при концентрации 0,45% №С1, заканчивается - 0,35% №С1). Т.е., мембрана эритроцитов обладает пониженной устойчивостью к гемолизирующему агенту. Также в пользу вывода о нарушении проницаемости мембран свидетельствует увеличение активности в плазме крови матричного фермента лизосом р-галактозидазы (7,26+0,11 нмоль/мл/мин против 6,62+0,15 нмоль/мл/мин; р<0,01) и мембраносвязанной р-глюкозидазы (6,53+0,12 нмоль/мл/мин против 5,21+0,14 нмоль/мл/мин в контроле; р<0,001).
Применение мармелада сопровождалось восстановлением активности СОД до 854+12 ед. активности/мл, ГП - до 62,88+5,5 нмоль/мл/мин, уровня Г-8И - до 4,33+0,50 мкмоль/г ИЬ, МДА - до 3,54+0,22 нмоль/мл, АРА - до 1165+43 ед. тролок-са/л, что соответствует таковым в контроле. Начало гемолиза эритроцитов снизилось до 0,40+0,01% №СЬ, а завершение гемолиза -при 0,30+0,01% №С1. Обращает внимание факт более высокой устойчивости эритро-
цитов к понижению концентрации №С1. Границы устойчивости выросли на 0,05% №С1 по сравнению с таковыми величинами в контроле. Активность Р-галактозидазы снизилась до 6,42+0,14 нмоль/мл/мин, а Р-глюкозидазы _ до 5,60+0,18 нмоль/мл/мин.
Рис. Влияние БАД «Калифен» в составе мармелада желейного на изменение биохимических показателей (в % от контроля) в плазме крови студентов: 1 - II группа (до приема мармелада), 2 - III группа (после приема).
СОД-супероксиддисмутаза, ГП-глутатион-
пероксидаза, Г-8Ы-глутатион восстанов-ленный, АРА-антирадикальная активность, МДА-малоновый диальдегид; Р-глю - Р-глюкозидаза, Р-гал - Р-галактозидаза. Различия статистически значимы по сравнению с контролем: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.
Изучение липидного содержания плазмы крови студентов до начала эксперимента выявило значительные изменения, характеризующиеся как гипер-триглицеридемия и гиперхолестеринемия (табл. 1). Они проявлялись в увеличении содержания холестерина (ХС) на 36% (р<0,001), свободных жирных кислот (СЖК) - на 16% (р<0,05) и триацилглицеринов (ТАГ) - на 10% (р<0,05). Подобные изменения в липидном составе крови под действием эмоционального стресса отмечены в литературе [7, 14], что авторы связывают с активацией периферического липолиза в жировой ткани в ответ на выброс в кровь катехоламинов, обусловленный стрессовой реакцией. Из-за нарушения процессов митохондриального окисления избыток жирных кислот в печени способствует развитию жировой инфильтрации. Снижение содержания эфиров жирных кислот (ЭЖК) на 23% (р<0,001) и эфиров холестерина (ЭХС) на 19% (р<0,01) свидетельствует о нарушении этерифицирующей функции печени, что замедляет преобразование ТАГ в фосфолипиды.
После приема мармелада в плазме крови студентов отмечалось снижение количества ТАГ до уровня контроля (12,72±0,48%), содержания ХС и СЖК при одновременном увеличении их эфиров. Фракционный состав фосфолипидов в плазме крови студентов до приема мармелада (2-я групппа) также отличался от такового у здоровых доноров (табл. 2).
Достоверно ниже было содержание фосфатид ил-холина (ФХ) (на 10%; р<0,05) при одновременном увеличении уровней лизофосфатидилхолина (ЛФХ) (на 27%; р<0,05) и лизофосфатидилэтаноламина (ЛФЭ) (на 61%; р<0,001), что обусловлено активированием фосфолипазы А2 под действием эмоционального стресса.
Таблица 1
Содержание нейтральных липидов в плазме крови студентов (в % от суммы всех фракций)
Био- хими- ческие пара- метры 1 группа, контроль (здоровые доноры) 2 группа, (студенты), до приема мармелада 3 группа, (студенты), после приема мармелада
ТАГ 14,63±0,50 16,10±0,31* 12,72±0,48
СЖК 15,65±0,40 18,22±0,98* 15,82±0,82
ЭЖК 15,00±0,58 11,57±0,12*** 14,31±0,60
ХС 12,96±0,49 17,61±1,01*** 14,66±0,66
ЭХС 30,75±1,37 25,05±1,12** 30,65±1,15
Оста- точная фрак- ция 11,01±0,52 11,45±1,73 11,84±0,53
Примечание: здесь и в табл. 1 различия статистически значимы: звездочки справа по сравнению с контролем; при * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.
Следует отметить увеличение уровня сфинго-миелина (СМ) на 17% (р<0,05), что является защитной реакцией организма на повышение проницаемости мембран. Обращает на себя внимание снижение метаболически активных фракций фосфатиди- лино-зита и фосфатидилсерина (ФИ+ФС) на 20% (р<0,05), необходимых для функционирования мембраносвязанных ферментов. Также было ниже контроля на 29% (р<0,05) содержание дифосфатидилглицерина (ДФГ), являющегося маркером митохондрий и обусловливающего функционирование дыхательной цепи и синтез АТФ. Такая разбалансировка в соотношении нейтральных и фосфолипидных фракций, по нашему мнению, способствует снижению работоспособности у студентов. Применение мармелада (3-я группа) сопровождалось нормализацией фосфоли-пидного состава крови. Снижение в плазме крови ТАГ и СЖК свидетельствует о торможении липолиза в жировой ткани и прекращении развития жировой инфильтрации печени. Снижение холестерина может быть обусловлено активацией полифенолами ЛХАТ [1], которая катализирует перенос жирных кислот с лецитина на холестерин с образованием его эфиров и поступлением в гепатоцит возросшего потока этери-фицированного холестерина. Таким образом, растительные полифенолы стимулируют этерифицирую-щую функцию печени, подавленную стрессом. Это подтверждается активацией синтеза фосфолипидов из ТАГ (увеличение ФХ) для восстановления структуры мембран.
Выпуск 25, 2007 Таблица 2
Содержание фосфолипидов в плазме крови студентов (в % от суммы всех фракций)
Биохимические параметры 1-я группа, контроль (здоровые доноры) 2-я группа, (студенты) до приема мармелада 3-я группа, (студенты), после приема мармелада
ФХ 40,24±1,31 36,17±0,99* 40,16±1,40
ЛФХ 11,00±0,83 13,96±0,75* 11,50±1,20
СМ 13,00±0,60 15,19±0,66* 13,90±0,40
ФЭ 8,33±0,39 8,24±0,42 8,55±0,57
ЛФЭ 6,24±0,46 10,06±0,66*** 6,34±0,80
ФИ+ФС 15,00±0,82 11,97±0,75* 13,65±0,80
ДФГ 6,19±0,44 4,41±0,43* 5,90±0,55
Факт достоверного снижения уровня лизофракций (ЛФХ и ЛФЭ) свидетельствует об ингибировании фосфолипаз полифенолами калифена [10]. Увеличение количества ДФГ, являющегося важной составляющей энергетического обмена, обусловливает, по нашему мнению, отмечаемое студентами повышение работоспособности, общего тонуса и настроения, желания учиться.
Таким образом, влияние учебной нагрузки на студентов первых двух лет обучения в ВУЗе сопровождается выраженной картиной изменений метаболических реакций, характерных для воздействия эмоционального стресса. Профилактическое использование комплекса растительных полифенолов из калины в количестве 100 мг/сутки в составе мармелада сопровождается регуляторным эффектом на каскады метаболических реакций. Биохимический механизм сохранения метаболизма обусловлен способностью растительных полифенолов улавливать свободные оксигенные и пероксильные радикалы, которые активно формируются при стрессе, образуя при этом относительно стабильный феноксил-радикал [13]. Являясь «ловушками» реакционноспособных радикалов, полифенолы сдерживают процессы ПОЛ и снимают состояние оксидативного стресса [9]. Кроме того, полифенолы снимают состояние ги-перпротонемии и тканевой гипоксии, являясь донорами и акцепторами протонов [3], что способствует активации работы цикла Кребса и, соответственно, синтеза АТФ.
На основании вышеизложенного мармелад «БИО-ЛАД» целесообразно использовать как продукт направленного действия для профилактики стресса, вызванного повышенной умственной и эмоциональной нагрузкой.
ЛИТЕРАТУРА
1. Изменение скорости лецитинхолестерола-цилтрансферазной реакции и липидных показателей сыворотки крови под влиянием катергена в условиях острого экспериментального перерождения печени [Текст]/Т.К.Гаскина, С.А.Курилович, В.Н.Горчаков //Вопр. мед. химии.-1989.-№4.-С.24-28.
2. Метод оценки перекисного окисления липидов [Текст]/М.С.Гончаренко, А.М.Латинова//Лаб. дело.-1985.-№>1.-С.60-61.
3. Влияние стресса на состояние липидного и углеводного обмена печени, профилактика [Текст]/ Кушнерова Н.Ф. [и др.]//Гиг. и сан.-2005.-№5.-С.17-21.
4. Биохимические и цитохимические методы определения активности ферментов и фермент-субстратных систем различной клеточной локализации [Текст]/Р.В.Меркурьева, Г.Л.Билич, Р.П.Нар-цисов.- М.: Йошкар-Ола, 1982.-40 с.
5. Руководство по методам исследования параметров системы «Перекисное окисление липидов -антиоксидантная защита» в биологических жидкостях [Текст]/Т.П.Новгородцева, Э.А.Эндакова, В.И.Янькова.-Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 2003.-78 с.
6. Адаптивные изменения функционального состояния и работоспособность студентов в процессе обучения [Текст]/Г.А.Севрюкова//Гиг. и сан.- 2006.-№1.-С.72-74.
7. Examination stress: change in serum cholesterol, triglycerides and total lipids [Text]/Agarwal V. [et al.]// Indian. J. Phisiol. Pharmacol.-1997.-Vol.41.-P.404-408.
8. A rapid chemical method for quantification of lipids separated by thin-layer chromatography [Text]/ J.S.Amenta//J. Lipid. Res.-1964.-Vol.5.-P. 270-272.
9. Antioxidant properties of flavonoids: reduction potentials and electron transfer reactions of flavonoids radical [Text]/Jovanovic S.V. [et al.]//Flavonoids in health and disease/ed C.A. Rice-Evance & S.L. Packer.-Marcel Dekker; New York, 1998.-P.137-161.
10. Flavonoids as phospholipase A2 inhibitors: importance of their structure for selective inhibition of group II phospholipase A2 [Text]/M.Lindahl, C.Tages-son//Inflammation. - 1997.-Vol.21.-P.347-356.
11. A sensitive spectrophotometric method for the determination of superoxide dismutase activity in tiss^ extract [Text]/Paoletty F. [et al.]//Analytical biochemis-try.-1986.-Vol.154.-P.536-541.
12. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay [Text]/
Re R. [et al.]//Free Radic. Biol. Med.-1999.-Vol.26.-P.1231-1237.
13. Influence of a series of natural flavonoids on free-radical generating systems and oxidative stress Text]/Sanz M.J. [et al.]//Xenobiotica.-1994.-Vol.24.-P.689-699.
14. Serum cholesterol levels in college students: opportunities for education and intervention [Text]/ P.B.Sparling, T.K.Snow//J.American College Health.-1999.-Vol.48-P.123-127.
15. A universal reagent for phospholipids analysis [Text]/V.E.Vaskovsky, E.Y.Kostetsky, I.M.Vasenden//J. Chromatography.-1975.-Vol.114.-P.129-141.
Поступила 12.10.2006
УДК 615.322:582.783.2+616.153 Т.В.Кушнерова
ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСТРАКТА ИЗ ВИНОГРАДА УІШ АИиштК ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ
ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИИ
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток
РЕЗЮМЕ
Приведены данные по изучению мембранопротекторного действия биологически активной добавки «Диприм», выделенной из винограда. Исследованы физиологические характеристики (объем, диаметр, осмотическая резистентность) и содержание фракций нейтральных липидов, фосфолипидов и жирных кислот в эритроцитах крыс, находящихся в условиях гиперхолестеринового рациона. Показано, что гиперхолестеринемия сопровождалась увеличением объема и осмотической резистентности эритроцитов, коэффициента ХС/ФЛ, количества холестерина, сфингомелина, лизофракций фосфолипидов, насыщенных жирных кислот, а также снижением уровня эфиров холестерина, фосфатидной кислоты и полинена-сыщенных жирных кислот. При введении диприма отмечалась нормализация изученных параметров эритроцитов.
SUMMARY
T.V.Kushnerova
APPLICATION OF THE EXTRACT FROM GRAPES (VITIS AMURENSIS) AT EXPERIMENTAL HYPERCHOLESTERINEMIA
The data cited on studying of membrane protecting activity of biologically active food supplement «Diprim», secured from grape. It were studied the physiological characteristics (volume, diameter, osmotic resistance) and the fractions pattern of the neutral lipids, phospholipids and fatty acids in rats erythrocytes of the animals that are being at conditions of hypercholesteric diet. It is shown, that the hypercholesterolemia was accompanied by a volumetric gain and osmotic resistance of erythrocytes, increasing of cholesterol/phospholipids ratio, amount of cholesterol, sphingomyelin, phospholipids lysofrac-
tions, saturated fatty acids, and also with reducing of cholesterol ethers, phosphatidic acid and polyunsaturated fatty acids. At administration of Diprim it was observed the normalization of the studied parameters of erythrocytes.
Гиперхолестериновый рацион является одной из распространенных экспериментальных моделей формирования гиперхолестеринемии, при которой происходит встраивание холестерина из липопро-теинов в мембрану эритроцитов [6]. Перегруженность эритроцитарной мембраны холестерином может приводить к нарушению функции эритроцитов вследствие изменения физических свойств мембраны и активности мембраносвязанных ферментов (№+-К+-АТФ-азы, Mg2+-АТФ-азы, аденилатциклазы и ацетилхолинэстеразы), изменения проницаемости мембраны [12], снижения скорости переноса кислорода [13]. Также увеличиваются размеры эритроцитов и изменяется форма (превращение двояковогнутых дисков в сфероциты) с резким снижением их фильтрационной способности. Наличие больших эритроцитов служит надежным признаком атеросклеротического процесса. Все это может привести к затруднению движения по микроциркуляторному руслу и нарушению процессов переноса кислорода, то есть быть причиной возникновения ишемических состояний.
В настоящее время установлено, что растительные полифенолы обладают выраженным гипохолестерине-мическим действием за счет активации фермента лецитин: холестеринацилтрансферазы (ЛХАТ) [3]. Следовательно, целесообразно использовать растительные препараты и биологически активные добавки (БАД), содержащие флавоноиды (полифенольные структуры). В связи с этим была создана и предлагается к употреблению биологически активная до- бавка к пище «Диприм» (cвидетельство на товарный знак - RU №228327 и En №225516), выделенная из отходов от переработки винограда Амурского (Vitis Amurensis Rupr.). Запатентована как БАД к пище (варианты) (патент RU №2199249).
