CC BY
53
УДК 619:636.2:613.165.6 Н.В. Симонова, А.П. Лашин, Н.П. Симонова
ПРИМЕНЕНИЕ АДАПТОГЕНОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСА ТЕЛЯТ В УСЛОВИЯХ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ
Ультрафиолетовое облучение телят в дозе 133 мэрч/м2 (время экспозиции 25 мин) через день в течение 28 дней приводит к активации процессов перекисного окисления липидов биомембран и истощению антиоксидантной системы организма. Авторами статьи исследована возможность коррекции свободнорадикального окисления липидов в условиях ультрафиолетового облучения введением адаптогенов
- экстрактов элеутерококка, родиолы розовой, корня солодки и сока подорожника. Отмечено, что введение экстрактов родиолы и элеутерококка (в большей степени) и экстракта корня солодки (в меньшей степени) способствует снижению интенсивности процессов перекисного окисления липидов биомембран на фоне повышения активности основных компонентов антиоксидантной системы теплокровного организма.
Ключевые слова: адаптогены, экстракты родиолы, элеутерококка, корня солодки, сок подорожника, ультрафиолетовое облучение, перекисное окисление липидов.
N.V. Simonova, A.P. Lashin, N.P. Simonova ADAPTOGENES APPLICATION IN ORDER TO INCREASE ANTIOXIDANT STATUS OF CALVES IN THE ULTRAVIOLET IRRADIATION CONDITIONS
Ultraviolet irradiation of calves in dose of 133 merch/m2 (exposition time is 25 minutes) every other day within 28 days leads to activation of the processes of the biomembrane lipids peroxidation and to the antioxidant organism system exhaustion. The possibility of the lipids free radical oxidation correction in the conditions of the ultraviolet irradiation by introduction of such adaptogenes as the extracts of eleutherococcus, rosewort, licorice root and plantain juice is researched by the authors of the article. It is noticed that introduction of the extracts of rosewort and eleutherococcus (to a greater degree) and the licorice root extract (to a lesser degree) promotes decrease in intensity of the processes of biomembrane lipids peroxidation against activity increase of the basic components of the warm-blooded organism antioxidant system.
Key words: adaptogenes, extracts of rosewort, eleutherococcus, licorice root, plantain juice, ultraviolet irradiation, lipids peroxidation.
Биологические мембраны представляют собой мишени как для непосредственного попадания в них квантов энергии, так и в результате непрямого действия УФО [3], основанного на повреждении липидного слоя мультитоксичными оксирадикалами в результате цепных реакций окисления, что, в свою очередь, способствует развитию оксидативного процесса в биомембранах. Необратимая окислительная деградация мембранных структур клетки имеет значительные последствия для теплокровного организма: повреждение белков, связанное с повреждением цитоскелета и приводящее к тяжелым нарушениям функций плазменных мембран, является причиной аберрации клеток и межклеточных коммуникаций, в результате чего токсины из внешнего окружения клеток могут получить свободный доступ внутрь клетки [10]; повреждение жизненно важных ионных насосов приводит к развитию патологических процессов, связанных с нарушением ионного гомеостаза [5]; разрыв внутренних липидных мембран в клетках также разрушителен и приводит ко многим патологическим последствиям, включая повреждение митохондрий, вытекание протеаз из разорванных ли-зосом и разрывы барьера проницаемости ядерных мембран [11]. На этом фоне дефицит макроэргов и повреждение клеточных структур собственными гидролитическими ферментами еще больше увеличивает ионную проницаемость мембран клетки и вводит ее в порочный круг нарушения ионного гомеостаза и биоэнергетики [1], который, если его не разорвать, неумолимо ведет клетку к разрушению.
Применение антиоксидантов, способных тормозить реакции свободнорадикального окисления, вызывает стабилизацию внутриклеточных мембранных структур с сохранением функции интегрированных в мембранах белков [12]. Защитное действие антиоксидантов реализуется не только за счёт их влияния на пере-кисное окисление липидов в органах-мишенях, но и обусловлено способностью антиоксидантов воздействовать на функциональное состояние нейроэндокринной системы [6]. Наличие биологически активных веществ (флавоноиды, витамины, микроэлементы и др.), обладающих антиоксидантным действием, в составе расте-
ний, относящихся к фармакологической группе адаптогенов [2; 7], подтверждает уникальность данных лекарственных препаратов и расширяет диапазон показаний к их назначению.
Цель исследований - изучение влияния адаптогенов на степень накопления продуктов перекисного окисления липидов и активность основных компонентов АОС в плазме крови облучаемых УФЛ телят.
Материалы и методы исследований. Объектом исследований стали телята черно-пестрой породы (массой 35 кг при рождении) в возрасте 7 дней. Подопытные и контрольные группы формировали по принципу аналогов с учетом возраста, пола, живой массы по 10 животных в каждой группе. Исследования проводились на базе ООО «Животноводческого комплекс «Чигиринский» Благовещенского района Амурской области. Ультрафиолетовое облучение проводили через день в течение 28 дней с использованием ртутнокварцевой горелки ДРТ-400, которая подвешивалась под потолком на дросселе на расстоянии 1,5 м от спины животных. Животные были разделены на 6 групп: 1-я группа - интактная, животные данной группы содержались в стандартных условиях, не подвергались воздействию УФЛ; 2-я группа - контрольная, животные данной группы подвергались УФО в дозе 133 мэрч/м2 (время экспозиции 25 мин) через день в течение 28 дней; 3-, 4-, 5-, 6-я группы - подопытные, животным данных групп перорально (суточная доза 5 мл) вводили соответственно экстракты элеутерококка, родиолы розовой, корня солодки), сок подорожника (суточная доза 10 мл) ежедневно, на фоне облучения УФЛ через день в дозе 133 мэрч/м2 (время экспозиции 25 мин) в течение 28 дней. Забор крови проводили на 29-й день эксперимента с последующим исследованием содержания продуктов ПОЛ - гидроперекисей липидов [4], диеновых коньюгатов [8], малонового диальдегида [9] и основных компонентов АОС (церулоплазмина, витамина Е). Полученные результаты статистически обработаны с использованием параметрического критерия Стъюдента.
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты исследований показали, что ультрафиолетовое облучение животных ведет к увеличению продуктов ПОЛ в плазме крови телят контрольной группы по сравнению с интактными животными (табл. 1): содержание гидроперекисей липидов в группе облучаемых телят превышало аналогичный показатель в группе интактных животных на 33,7 % (р < 0,05); уровень диеновых коньюгатов - на 40,2 (р < 0,05), МДА - на 31 % (р < 0,05). В подопытных группах наблюдалась тенденция к снижению гидроперекисей липидов по отношению к контрольной группе: в группе животных, получавших экстракты элеутерококка, - на 27% (р < 0,05), родиолы розовой - на 34,6 (р < 0,05), корня солодки - на 18,6 (р < 0,05), сок подорожника - на 13,5 %.
Содержание диеновых конъюгатов по сравнению с контрольной группой в подопытных группах было меньше на 33,4 % - в группе, где на фоне облучения вводили элеутерококк (р < 0,05), на 32,8 % - в группе животных, получавших экстракт родиолы (р < 0,05), на 22,7 % - в группе животных, где облучение сочетали с введением корня солодки (р < 0,05), на 24,4 % - в группе животных, получавших сок подорожника (р < 0,05).
Содержание МДА во всех экспериментальных группах животных было ниже данного показателя в контроле, за исключением группы животных, получавших сок подорожника на фоне УФО. Наибольшее снижение содержания МДА наблюдалось в группе животных, получавших экстракт элеутерококка на фоне облучения -на 29 % (р < 0,05); уровень малонового диальдегида в плазме крови для получавших экстракт родиолы был на 27,3 % ниже по сравнению с контролем (р < 0,05), а получавших корень солодки - на 4 %.
Таким образом, введение экстрактов элеутерококка и родиолы розовой на фоне УФО способствует достоверному снижению содержания всех исследуемых продуктов ПОЛ в плазме крови телят. В группах животных, получавших экстракт солодки и сок подорожника, наблюдалось достоверное снижение первичных продуктов пероксидации (ДК и ГП), однако данные препараты не влияли на уровень конечного продукта ПОЛ
- малонового диальдегида - в плазме крови животных в условиях облучения.
Таблица 1
Содержание продуктов ПОЛ в плазме крови телят, подвергнутых ультрафиолетовому облучению на фоне введения экстрактов элеутерококка, родиолы розовой, солодки
и сока подорожника (нмоль/мл)
Группа животных Гидроперекись липидов Диеновый конъюгат Малоновый диальдегид
Интактные (п = 10) 2 2 + Ю О, +| со о" со Ю СО о" +| 00 со"
УФО - контроль (п = 10) 42,5 ± 2,5* 66,2 ± 4,5* 5,5 ± 0,44*
УФО+элеутерококк (п = 10) 30,9 ± 2,6** 44,1 ±4,2** 3,9 ± 0,35**
УФО + родиола (п = 10) 27,8 ± 2,0** 44,5 ± 4,0** 4,0 ± 0,3**
УФО + солодка (п = 10) 34,6 ±1,4** 51,2 ±3,0** 5,3 ±0,5
УФО + подорожник (п = 10) 36,8 ±2,8 50,1 ±3,5** 5,6 ±0,8
* - достоверность различий между интактными животными; ** - контрольными животными (р < 0,05).
Ультрафиолетовое облучение животных способствовало достоверному снижению уровня церулоплазмина в крови облучаемых (контрольных) телят (табл. 2) на 31,1 % по отношению к группе интактных животных (р < 0,05), уровень витамина Е в контрольной группе животных практически не отличался от такового в группе интактных телят и составил 45,9 ± 3,2 мкг/мл.
В подопытных группах наблюд ний, относящихся к фармакологической группе адаптогенов [2; 7], подтверждает уникальность данных лекарственных препаратов и расширяет диапазон показаний к их назначе-нию.алась тенденция к увеличению церулоплазмина в крови телят по отношению к контрольной группе, за исключением группы животных, получавших сок подорожника на фоне УФО, в которой уровень данного показателя был практически идентичен содержанию церулоплазмина в крови животных контрольной группы. В группе, где на фоне облучения вводили экстракт элеутерококка, уровень церулоплазмина был выше на 25,8 %, чем в контроле (р < 0,05); на фоне введения экстракта корня солодки - на 26,6 %, однако различия не достоверны. Наиболее высокий уровень церулоплазмина отмечался в группе животных, получавших экстракт родиолы на фоне облучения 35,8 ± 2,5 мкг/мл, что на 28,3 % выше по сравнению с контролем (р <
0,05).
Содержание витамина Е по сравнению с контрольной группой в подопытных группах выше на 22,9 % в группе, где на фоне облучения вводили элеутерококк (р < 0,05), на 29,5 - в группе животных, получавших экстракт родиолы (р < 0,05), на 24,8- в группе животных, где облучение сочетали с введением экстракта корня солодки (р < 0,05), на 8,6 % - в группе животных, получавших сок подорожника.
Таблица 2
Содержание основных компонентов АОС в крови телят, подвергнутых ультрафиолетовому облучению на фоне введения экстрактов элеутерококка, родиолы розовой, солодки
и сока подорожника (мкг/мл)
Группа животных Церулоплазмин Витамин Е
Интактные (п = 10) 37,3 + 3,1 46,8 + 3,9
УФО - контроль (п = 10) 25,7 ± 2,2* 45,9 ± 3,2
УФО+элеутерококк (п = 10) 34,6 ± 2,0** 59,5 ± 3,6**
УФО + родиола (п = 10) 35,8 ± 2,5** 65,1 ±4,5**
УФО + солодка (п = 10) 35,0 ±3,1 61,0 ±4,0**
УФО + подорожник (п = 10) 25,9 ± 3,0 50,2 ± 3,6
* - достоверность различий между интактными животными; ** - контрольными животными (р < 0,05).
Таким образом, введение экстрактов элеутерококка и родиолы розовой, в большей степени, и экстракта корня солодки, в меньшей, способствует увеличению содержания основных компонентов АОС в крови животных, подвергнутых ультрафиолетовому облучению. Введение сока подорожника подопытным животным несколько повышает уровень витамина Е и не влияет на уровень церулоплазмина в плазме крови облучаемых телят.
Положительное влияние экстракта корня солодки на антиоксидантный статус организма, по-видимому, связано с тем, что в корнях растения содержится глицирризиновая кислота, которая, подвергаясь в организме метаболическим преобразованиям, оказывает кортикостероидоподобное действие. Последнее значительно повышает ферментативную активность, которая утрачивается в условиях воздействия УФО на фоне увеличения проницаемости за счет появления пор в мембранах, обусловленного как образованием сшивок при окислении сульфгидрильных групп белков и ферментов, так и агрегатов типа шиффовых оснований при взаимодействии аминогрупп белков с продуктами окисления липидов. Глицирризиновая кислота оказывает защитное действие на сульфгидрильные группы ферментных белков как непосредственно, так и ингибируя образование диальдегидов при окислении липидов, содержащих непредельные жирные кислоты. В свою очередь, повышение антиоксидантного статуса на фоне введения экстрактов элеутерококка и родио-лы розовой связано, на наш взгляд, со стимулирующим действием адаптогенов на процессы биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, что вызывает пластическое обеспечение функций клеточных структур и организма в целом за счет стабилизации биомембран, структурная организация которых зависит от физикохимических свойств и состава ее основных компонентов - липидов и белков, а также от липид-белковых
взаимоотношений. Можно предположить, что в условиях активации ПОЛ с последующим изменением гидрофильно-гидрофобного баланса в сторону увеличения гидрофильности мембран пластическое обеспечение биосинтеза белка в условиях введения элеутерококка и родиолы ведет к стабилизации мембранных белков в бислое с последующей нормализацией микровязкости мембраны и патологически повышенной проницаемости.
В целом, результаты эксперимента подтверждают возможность применения адаптогенов для повышения антиоксидантного статуса телят в условиях воздействия прооксидантных факторов.
Выводы
1. Ультрафиолетовое облучение телят в дозе 133 мэрч/м2 с временем экспозиции 25 мин в течение 28 дней способствует повышению интенсивности свободнорадикального окисления липидов, следствием которого является повышение уровня первичных и вторичных продуктов пероксидации на фоне снижения активности антиоксидантной системы организма.
2. Введение сока подорожника и экстракта корня солодки облучаемым УФЛ телятам препятствует накоплению первичных продуктов ПОЛ и повышает уровень витамина Е в плазме крови животных.
3. Экстракты элеутерококка и родиолы розовой обладают выраженным антиоксидантным действием, основанном на повышении активности основных компонентов АОС и снижении содержания продуктов свободнорадикального окисления липидов в плазме крови телят в условиях УФО.
Литература
1. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вестн. РАМН. - 1998. - № 7. - С. 43-51.
2. Пастушенков Л.В., Лесиовская Е.Е. Фармакотерапия с основами фитотерапии: учеб. для вузов. -СПб.: СПХФИ, 1995. - 486 с.
3. Поливода Б.И., Конев В.В., Попов Г.А. Биофизические аспекты радиационного поражения биомембран. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 160 с.
4. Романова Л.А., Стальная И.Д. Метод определения гидроперекисей липидов с помощью тиоционата аммония // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 64-66.
5. Рощупкин Д.И., Мурина М.А. Фотобиологические процессы в биомембранах при действии ультрафиолетового излучения на клетки, ткани и органы животных // Биофизика. - 1993. - Т. 38. - № 6. -С. 1053-1068.
6. Симонов В.А., Симонова Н.В. Способы коррекции перекисного окисления липидов при беломышечной болезни животных: учеб. пособие; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - 196 с.
7. Соколов С.Я. Фитотерапия и фитофармакология : руководство для врачей. - М.: Мед. информ. агентство, 2000. - 976 с.
8. Стальная И.Д. Метод определения диеновой коньюгации ненасыщенных высших жирных кислот // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 63-64.
9. Стальная И.Д., Горишвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбиту-ровой кислоты // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.
10. Томчук В.А., Мельничук Д.А. Перекисное окисление липидов крови телят, больных диспепсией // Ветеринария. - 2003. - № 8. - С. 35-37.
11. Cheeseman K.H. Mechanisms and effects of lipid peroxidation // Mol. Aspects. Med. - 1993. - Vol. 14. -№ 3. - P. 191-197.
12. Ernster L., Forsmark P., Nordenbrand K. The mode of action of lipid-soluble antioxidants in biological membranes: relationship between the effects of ubiquinol and vitamin E as inhibitors of lipid peroxidation in submi-tochondrial particles // Biofactors. - 1992. - Vol. 3. - № 4. - P. 241-248.
