CC BY
42
УДК 615.322 + 612.015.3
ПРОФИЛАКТИКА АНТИОКСИДАНТНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ОРГАНИЗМА В УСЛОВИЯХ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1Светлана Евгеньевна ФОМЕНКО, 1Наталья Федоровна КУШНЕРОВ,
1Владимир Геннадьевич СПРЫГИН, 2Татьяна Викторовна КУШНЕРОВА
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток;
2Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН, Владивосток
Изучено влияние биологически активной добавки «Калифен», содержащей комплекс растительных полифенолов, на антиоксидантный статус организма людей, испытывающих воздействие стрессовых факторов в процессе трудовой и учебной деятельности. В число испытуемых вошли добровольцы, относящиеся к различным профессиональным категориям: диспетчеры морских судов, врачи, студенты. В течение 4-6 недель им было предложено принимать по 2,5 мл растительного экстракта в сутки, что соответствовало 100 мг общих полифенолов. Прием «Калифена» способствовал повышению антиоксидантной защиты организма. что обусловлено способностью растительных полифенолов проявлять антиоксидантное и антирадикальное действие.
Ключевые слова: стресс, антиоксидантная активность, биологически активные добавки
Сохранение и укрепление здоровья работающего населения, составляющего основу экономического потенциала страны, является одним из приоритетов государственной политики в области охраны здоровья [1]. Сегодня состояние здоровья работающего человека определяется многочисленными факторами, среди которых ведущую роль играет всеобщая подверженность стрессовым воздействиям профессионального характера (чрезмерная физическая и умственная нагрузка, эмоциональный стресс, работа в экстремальных условиях воздействия ионизирующей радиации, токсических веществ и др.). При длительном воздействии этих факторов возникает нарушение согласованной работы ферментных систем и всего клеточного метаболизма. В настоящее время доказано, что большинство патологических состояний организма вызывается увеличением уровня свободных радикалов и снижением антиоксидантной защиты в органах и тканях [2]. Это в полной мере относится к таким заболеваниям, как сердечнососудистые, неврологические, сахарный диабет, атеросклероз, гипертония, онкология и др. Чтобы не допустить нарушений антиоксидантного баланса в организме, необходимо вовремя компенсировать недостаток собственных резервов антиоксидантной защиты за счет внешних источников антиоксидантов.
Среди соединений антиоксидантного действия
наиболее перспективными являются комплексы природных полифенолов, которые входят в состав растительных продуктов, традиционно употребляемых человеком в пищу и являются эволюционноадаптированными для человеческого организма. Растущий интерес к использованию растительных полифенолов определен их фармакологическими свойствами: они обладают широким спектром биологической активности, включая антибактериальную, противораковую, противовоспалительную, сосудорасширяющую, ингибируют процессы перекис-ного окисления липидов, агрегацию тромбоцитов, снижают хрупкость и проницаемость капилляров [3]. Природные соединения в отличие от синтезированных имеют крайне низкую токсичность, не вызывают побочных реакций (аллергия, отторжение организмом, эффект привыкания, накопления).
В предыдущих исследованиях нами было установлено, что суммарный полифенольный комплекс, выделенный из отходов переработки калины (Viburnum Sargentii Koehne), обладает мембрано- и гепатопротекторным, антиоксидантным и антира-дикальным действием в условиях экспериментального стресс-воздействия [4]. В связи с этим была создана и предлагается к употреблению биологически активная добавка (БАД) к пище «Калифен» (свидетельство на товарный знак - RU № 228327 и En
Фоменко С.Е. - к.б.н., вед. науч. сотр. лаб. биохимии, e-mail: sfomenko@poi.dvo.ru Кушнерова Н.Ф. - д.б.н., профессор, зав. лаб. биохимии Спрыгин В.Г. - к.б.н., вед. науч. сотр. лаб. биохимии Кушнерова Г.В. - к.м.н., науч. сот. лаб. фармакологии
Таблица
Показатели системы «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита»
Показатель Контрольная группа (доноры) Диспетчеры Врачи Студенты
МДА, 2,38±0,08 5,47±0,27** 3,94±0,29* 4,02±0,18***
мкмоль/мл плазмы 3,80±0,19*** 2,75±0,3 3,54±0,16***
СОД, 822±28 885±13,6 882±5 909±24
ед/мл суспензии эритроцитов 864±12,4 785±7 834±22
АРА, 12,27±0,9 10,55±0,41 10,84±0,23 8,96±0,49*
ед тролокса/мл плазмы 12,35±0,27 12,35±0,22 11,65±0,84
ГП, 61,70±1,91 46,05±1,44*** 53,87±1,84*
нмоль НАДФН/мин/мл плазмы — 52,10±3,0* 62,88±1,5
Г^Н, 4,73±0,22 3,35±0,29* 3,66±0,13***
мкмоль/г НЬ — 6,06±0,40 4,33±0,12
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 - сравнение с контролем. Величины в числителе - до приема «Ка-лифена», в знаменателе - после приема. МДА - малоновый диальдегид, СОД - супероксиддисмутаза, АРА - антира-дикальная активность, ГП - глутатионпероксидаза, Г-SH - восстановленный глутатион.
№ 225516). Запатентована как «Экстракт калины, обладающий антирадикальной активностью» (патент RU № 2220614). БАД включает широкий диапазон полифенольных соединений, преобладающими по количеству являются флавоноиды, они составляют 60 % от сухого веса экстракта. Крайне низкая токсичность «Калифена» (LD50 =36 мл/кг) и отмеченный высокий биологический эффект послужили основанием для изучения природного комплекса из калины на организм человека в условиях профессиональной деятельности.
Было проведено большое комплексное исследование по изучению профилактического влияния БАД «Калифен» на организм людей, относящихся к различным профессиональным категориям и испытывающих в процессе трудовой деятельности стрессовые воздействия различной природы. В число испытуемых вошли работники социально значимых профессий: 1-я группа (10 человек) - диспетчеры морских судов в возрасте 35-45 лет, подвергающиеся воздействию ряда негативных факторов - действие электромагнитных полей, нервно-эмоциональное напряжение, гиподинамия, работа в ночную смену и т.д.; 2-я группа (27 человек) - врачи (биохимики, анестезиологи, стоматологи, хирурги) в возрасте 35-50 лет, специфика трудовой деятельности, условия и содержание труда которых, связаны с влиянием химических, биологических и физических факторов производственного характера; 3-я группа (10 человек) -будущие молодые специалисты 18-20 лет (студенты дневного отделения вуза), испытывающие воздействие психолого-эмоционального напряжения в пе-
риод учебы и экзаменов на фоне не всегда благоприятных условий жизни. Все обследуемые были здоровы и дали информированное согласие на участие в исследовании. Для изучения влияния сочетанных стрессовых факторов на организм и профилактику его с помощью БАД «Калифен» было проведено биохимическое исследование крови во всех группах испытуемых до и после приема препарата. В течение 4-6 недель всем выше перечисленным категориям лиц было предложено ежедневно принимать по 2,5 мл растительного экстракта. Студенты принимали «Калифен» в составе функционального пищевого продукта - мармелада «Биолад-Калина» по 100 г ежедневно. Экстракт содержится в составе данного пищевого продукта в количестве, соответствующего 100 мг общих полифенолов. Контрольную группу (10 человек) составили здоровые доноры сопоставимого возраста. Состояние антиоксидантной системы (АОС) оценивали по величине антирадикальной активности плазмы крови (АРА) [5], активности супе-роксиддисмутазы (СОД) [6], глутатионпероксидазы (ГП) [7], уровня восстановленного глутатиона [8], малонового диальдегида (МДА) [9].
Анализ изученных биохимических параметров АОС показал, что в плазме крови испытуемых всех групп до приема «Калифена» отмечалось повышение активности фермента СОД (на 8-11 %), который, как известно, ускоряет реакцию дисмутации супероксид-аниона и переход его в протонирован-ную форму (табл.). В крови врачей и студентов выявлено достоверное снижение уровня восстановленного глутатиона (на 23-29 %) по отношению к
показателям контрольной группы, одновременно отмечалось падение активности ключевого фермента глутатионового звена - глутатионпероксидазы (на 13-25 %).
Полученные данные свидетельствуют о напряжении антиоксидантной системы организма и нарушении баланса наработки кислородных радикалов и их ингибировании антиоксидантами. Подтверждением является значительное снижение уровня АРА в плазме крови студентов на 27 % (р<0,01), у диспетчеров и врачей этот показатель снизился в среднем на 12-14 %. Исследование исходного содержания в плазме крови испытуемых МДА показало его значительное повышение: у диспетчеров в 2,3 раза (р<0,001), у врачей и студентов на 65-70 % (р<0,001), что свидетельствует об интенсификации процессов перекисного окисления липидов и повышении проницаемости мембран. Значительное увеличение МДА в плазме крови диспетчеров обусловлено воздействием электромагнитных полей, создаваемых оборудованием электро- и радиотехнических объектов, при котором отмечается высокая интенсивность свободно-радикальных процессов. Таким образом, в соотношении прооксидантных и антиоксидантных параметров выявлен дисбаланс, который в дальнейшем приводит к развитию состояния, называемого оксидативным стрессом. Применение «Калифена» в течение 4-6 недель сопровождалось нормализацией показателей антиоксидантной и антирадикальной защиты организма у испытуемых всех групп (табл.). Защитный эффект «Калифена» обусловлен входящими в его состав растительными полифенолами, которые играют важную роль в защите организма от повреждающего действия активных форм кислорода [10]. Являясь «ловушками» свободных оксигенных и пероксильных радикалов, они образуют относительно стабильный феноксил-радикал, обеспечивая «обрыв» цепи свободнорадикального процесса.
Таким образом, внедрение в практику БАД с полифенольными комплексами и функциональных продуктов питания на их основе позволят не только эффективно бороться с последствиями воздействия на организм неблагоприятных факторов различной природы, связанных с профессиональной деятельностью, но и сделать организм менее восприимчивым к их действию.
Литература
1. Измеров Н. Ф. Здоровье трудоспособного населения России // Медицина труда и пром. экология. 2005. 11: 3-9.
Izmerov N. F. Health of able-bodied population of Russia // Medicine of work and industrial ecology. 2005. 11: 3-9.
2. Castro L., Freeman B.A. Reactive oxygen species in human health and disease // Nutrition. 2001. 17 (2): 161-165.
3. Manach C., Willianson G., Morand C.et al. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans. Review of 97 bioavailability studies // Amer. J. Clin. Nutr. 2005. 81 (1): 230-242.
4. Кушнерова Н.Ф., Спрыгин В.Г, Фоменко С.Е., Рахманин Ю. А. Влияние стресса на состояние липидного и углеводного обмена печени, профилактика // Гигиена и санитария. 2005. 5: 17-21.
Kushnerova N.F., Sprygin V.G., Fomenko S.E., Rakhmanin Y. A. Influence of stress on a condition lipid and a carbohydrate metabolism of a liver, preventive maintenance // Hygiene and sanitary. 2005. 5: 17-21.
5. Re R., Pellegrini N., Proteggente A. et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS+ radical cation decolorization assay // Free Radic. Biol. Med. 1999. 26 (9-10): 1231-1237.
6. Paoletti F., Aldinucci D., Mocali A., Caparrini A. A sensitive spectrophotometric methods for the determination of superoxide dismutase activity in the tissue extract // Anal. Biochem. 1986. 154 (2): 536-541.
7. Lawrence R.A., Burk R.F. Glutathione peroxidase activity in selenium-deficient rat liver // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1976. 71 (4): 952-958.
8. Новгородцева Т.П., Эндакова Э.А., Янькова В.И. Руководство по методам исследования параметров системы «Перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита» в биологических жидкостях. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та. 2003. 80 c.
Novgorodtceva T. P., Endakova E.A., Yan'kova V.I. Instruction on methods of research of parameters of system «Lipid peroxidation - antioxidant protection» in biological liquids. Vladivostok: Publ. house. Far East university. 2003. 80 p.
9. Buege J.A., Aust S.D. Microsomal lipid peroxidation // Methods in Enzymology. 1978. 52: 302-310/
10. Rodrigo R., Bosco C. Oxidative stress and protective effect of polyphenols: comparative studies in human and rodent kidney. A review // Comp. Biochem. Physiol. C. Toxicol. Pharmacol. 2006. 142 (3-4): 317-327.
PREVENTIVE MAINTENANCE OF ANTI-OXIDANT INSUFFICIENCY OF THE ORGANISM IN CONDITIONS OF PROFESSIONAL ACNIVITY
Svetlana Evgenievna FOMENKO, Nataliya Fedorovna KUSHNEROVA, Vladimir Gennadievich SPRYGIN, 2Tat’yana Viktorovna KUSHNEROVA
V.I. Ilichev Pacific Oceanologic Institute of FEB RAS, Vladivostok 2A.V. Zhirmunsky Institute of Marine Biologym of FEB RAS, Vladivostok
Influence of biologically active food supplements “Kalifen”, containing a complex of vegetative polyphenols, on antioxidant status of an organism of the people testing influence of various stressful factors during labor and educational activity is studyed. The number of examinees included the volunteers concerning various professional categories: dispatchers of sea courts; doctors; students. During 4-6 weeks it was offered to them to accept on 2,5 ml of a vegetative extract day, in which 100 mg of the general polyphenols contain. Reception of the “Kalifen” promoted increase antioxidant protection of organism that is caused ability of vegetative polyphenols to show antioxidant and antiradical action.
Key words: stress, antioxidant activity, biologically active food supplements
Fomenko S.E. - Cand. Biol. Sci., leading scientific employer of laboratory of Biochemistry, e-mail: sfomenko@poi.dvo.ru Kushnerova N.F. - Doct. Biol. Sci., professor, chief of laboratory of Biochemistry Sprygin V.G. - Cand. Biol. Sci., leading scientific employer of laboratory of Biochemistry Kushnerova T.V. - research worker of laboratory of Pharmacology
УДК 613.38
К ВОПРОСУ О МОНИТОРИНГЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА Берта Ивановна ЧЕЛНОКОВА
Владивостокский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания СО РАМН — Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения, Владивосток
Изучение химического состава вод, бальнеологические заключения на природные минеральные лечебные, лечебно-столовые, столовые воды с периодичностью 5 лет позволяют осуществлять мониторинг состава вод Дальнего Востока. Установлена связь в изменении химического состава вод с нарушением технологии розлива и геолого-гидрогеологических условий месторождения при его неправильной эксплуатации.
Ключевые слова: минеральные воды, эксплуатация месторождений, химический состав
Институт медицинской климатологии и восста- лечения человека необходим постоянный контроль новительного лечения более 20 лет занимается изу- за химическим, бактериологическим и радиологиче-чением минеральных лечебно-столовых, лечебных ским составом. Такой контроль - бальнеологические и природных столовых вод с позиции установления заключения, которые в России имеют право выдавать безвредности их химического состава и лечебно- только пять научно-исследовательских институтов профилактического действия на здоровье человека. различных ведомств по утверждению Минздрава Состав минеральных лечебных, лечебно- России, одним из которых является НИИ медицин-столовых, столовых вод подвержен значительным ской климатологии и восстановительного лечения изменениям не только под воздействием природных (Владивостокский филиал ДНЦ ФПД СО РАМН). составляющих, но и при вмешательстве человека. Наблюдения за химическим составом вод при При использовании вод с целью профилактики и эксплуатации месторождений Шмаковское, Гор-
Челнокова Б.И. - к.г.-м.н., н.с. лаборатории медико-информационных технологий, e-mail: berta-20@mail.ru
