CC BY
133
DOI: 10.26347/1607-2499201805-06014-018
ШАФРАН (Crocus sativus L.) КАК ИСТОЧНИК КЛЕТОЧНЫХ ХРОНОБЛОКАТОРОВ И ИХ ГЕРОПРОТЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА
Цель исследования. Оценить свойства эндемического шафрана как источника клеточных хроноблокаторов.
Материал и методы. Для этого в экспериментах на кроликах породы «шиншилла», массой 2,5-3,5 кг исследовалось влияние перорального введения экстракта шафран в дозе 50 мг/кг на уровень общих липидов (ОЛ), триглицеридов (ТГ) и общего холестерина (ОХ) в крови животных.
Результаты. Описаны результаты собственных экспериментов, в ходе которых было установлено, что шафран обладает умеренным анорексическими, и способен действовать как афродизиак.
Заключение. Исследование показало, что шафран может рассматриваться как потенциальный фитогеропротектор и источник клеточных хроноблокаторов и применяться в превентивных гериатрических программах.
Ключевые слова: шафран, профилактика, гериатрия, клеточные хроноблокаторы Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
У.Ф. Гашимова, Х.Ф. Бабаев, П.А. Шукюрова, С.И. Гасанова
Институт физиологии им. А.И. Караева, Национальная академия наук Азербайджана, г. Баку
SAFFRON {Crocus sativus L.) AS A SOURCE OF CELL CHRONOBLOCKERS; THEIR GEROPROTECTIVE PROPERTIES
Objective. To evaluate the properties of endemic crocus as a source of cell chronoblockers. Material and methods. For this purpose, the effect of oral administration of a saffron extract at a dose of 50 mg/kg on the level of total lipids, triglycerides, and total cholesterol in the blood of animals was studied in the experiments with the use of chinchilla rabbits with a weight of 2.5-3.5 kg. Results. The study describes the results of internal experiments, during which it has been found that saffron possesses moderate anorexic properties, and it has an aphrodisiac effect. Conclusion. Therefore, saffron can be considered as a potential phytogeroprotector and the source of cell chronoblockers, and it can be used in preventive geriatric programs. Key words: saffron, prevention, geriatrics, cellular chronobiology
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
W.F. Gashimov, H.F. Babaev, P.A. Sukurov, S.I. Hasanov
Institute of Physiology named after. A.I. Karaev, national Academy of Sciences of Azerbaijan, Bacu
Преждевременное старение, к сожалению, -распространенное явление. По данным различных авторов, не менее 10-20% людей среднего возраста имеют неблагоприятные уровни расхождения биологического и паспортного возраста [1,2]. Многие исследования подтверждают, что развитие ряда заболеваний, таких как артериальная гипертензия, сахарный диабет типа 2, ос-теоартроз и др. у лиц среднего возраста является прямым следствием преждевременного старения. С другой стороны, наличие этих заболеваний само по себе запускает механизмы дальнейшего усугубления скорости преждевременного старения. Вот почему в геронтологии активно развивается профилактическое направление [3]. Активно изучаются различные вещества на нали-
чие их геропротекторных свойств с точки зрения воздействия не клеточный механизм преждевременного старения. В 2017 г. А.Н. Ильницкий, К.И. Прощаев и Е.И. Коршун предложили называть эти вещества клеточными хроноблокатора-ми (от греч. хронос - время, т.е. блокада процессов преждевременного старения на клеточном уровне) [4], и за короткий период этот термин прижился и вошел в обиход профилактической гериатрии.
Одним из клинических проявлений преждевременного старения является метаболический синдром. Для реализации принципов профилактической гериатрии базисная терапия метаболического синдром должна дополняться приемом клеточных хроноблокаторов для нивелирования
процессов преждевременного старения. С этой точки зрения, таргетными звеньями патогенеза, на которые следует направлять действие при метаболическом синдроме, должны быть: масса тела, метаболический (в частности липидный) профиль и сопутствующие ему нарушения половой функции, особенно частые у мужчин. В этой связи интересным представляется исследование шафрана (Crocus sativus L. - шафран посевной) как природного источника клеточных хронобло-каторов.
Цель исследования - оценка свойств эндемического шафрана (Crocus sativus L.) как источника клеточных хроноблокаторов.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В эксперименте с животными мы решили оценить влияние шафрана на таргетные звенья патогенеза, на которые должно быть направлено действие клеточных хроноблокаторов, а именно на метаболический (в частности липидный) профиль и сопутствующие метаболическому синдрому нарушения половой функции.
Для этого в экспериментах на кроликах породы «шиншилла», массой 2,5-3,5 кг исследовалось влияние перорального введения экстракта шафрана в дозе 50 мг/кг на уровень общих липидов (ОЛ), тригли-церидов (ТГ) и общего холестерина (ОХ) в крови животных. Животные были разделены на 3 группы: 1 - интактную, 2 - контрольную: животные, получающие высококалорийную пищу, 3 - опытную: животные, получающие высококалорийную пищу на фоне введения экстракта шафрана.
Исследование влияния экстракта шафрана на половую мотивацию проводили на половозрелых крысах-самцах. Животные контрольной группы получали физиологический раствор, опытные животные получали per os экстракт шафрана.
Использовали шафран, выращенный в поселке Бильгя Апшеронского полуострова. Экстракт из рылец шафрана получали методом перколяции. Полученный спиртовой раствор фильтровали, остаток промывали 75% спиртом и снова фильтровали, затем перегонкой отгоняли спирт. Полученный экстракт вводили перорально в дозе 50 мг/кг кроликам и 120 мг/кг крысам в течение 25 дней.
На 1-й, 5-й, 10-й, 15-й, 20-й, 25-й день эксперимента кроликов взвешивали натощак и брали образцы крови. Кровь центрифугировали 10 мин при обороте 3000 g. В полученной сыворотке с помощью соответствующих китов и общепринятых биохимических методов определяли основные компоненты
липидного профиля - общие липиды (ОЛ), триглице-риды (ТГ) и общий холестерин (ОХ).
Тестирование полового поведения проводили в стандартном парном 15-минутном тесте [1,5]. Тестируемый самец помещался в испытательную камеру (размером 50 s 35 х 25 см) за 5 мин до предъявления сексуально восприимчивой самки. Опыты проводили при тусклом красном освещении. До тестирования животные в течение 4-5 ч находились в темноте. К каждому самцу подсаживали 2 самок. Самки находились в клетке в течение 10 мин. Компоненты половой активности регистрировали визуально в течение 15 мин. Измеряли латентный период половой активности (ЛпС). Латентным периодом считали отрезок времени от момента, когда к самцу впускают самку, до первого проявления элементов «ухаживания» -облизывания, обнюхивания, груминг. Фиксировали длительность половой активности (общее время, затраченное самцом на ухаживание за самкой и ее покрытий), число «эмоциональных» подходов самца к самке, а также количество ее покрытий - количество садок (КС).
Полученные экспериментальные данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием параметрического t-критерия Стьюдента. Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Microsoft Excel (0ffice-2003).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученных данных показал, что в опытной группе кроликов, получающих высококалорийную пищу на фоне введения экстракта шафрана, прослеживалось снижение уровня ОЛ, ТГ и ОХ в крови, при сравнении с показателями контрольной группы животных, получающих высококалорийную пищу (таблица).
Что касается полового поведения, то анализ результатов, полученных в экспериментах на крысах, показал позитивную динамику в изучаемых показателях полового поведения животных. Это выражалось в уменьшении ЛпС и увеличении числа «эмоциональных» подходов самца к самке и КС. Так, латентный период образования элементов «ухаживания» - облизывания, обнюхивания, груминг - в опытной группе уменьшался, при сравнении с показателями в контрольной группе (соответственно 95,0 ± 14,0 с и 100,0 ± 0,13 с, p < 0,05). В свою очередь количество садок в опытной группе составило в среднем 17,8 ± 1,3, что в 1,2 раза превышает показатель в контрольной группе. Таким образом, из ре-
Влияние экстракта шафрана на некоторые показатели полового поведения крыс-самцов. I - латентный период, II - количество садок, III - элементы «ухаживания» (облизывания, обнюхивания, груминг).
зультатов проведенных экспериментов можно заключить, что экстракт шафрана оказывает стимулирующее действие на половое поведение животных. Под действием экстракта в дозе 120 мг/кг у самцов наблюдалось достоверное снижение временных параметров полового поведения и увеличение качественных параметров половой мотивации (рисунок).
Таким образом, результаты проведенных экспериментов выявили антидислипидемический фармакологический эффект экстракта из рылец эндемического шафрана (Crocus sativus L ). В свою очередь введение экстракта крысам-самцам способствовало стимуляции половой мотивации.
Выявленные эффекты шафрана связаны с многообразием его химического состава, благодаря концентрату биологически активных веществ, которые можно отнести к клеточным хронобло-каторам [6,7]. Рассмотрим некоторые из них.
Так, по данным литературы, можно судить, что наличие в составе шафрана некоторых биологически активных веществ позволяет причис-
лить его к группе геропротекторов. Шафран содержит более 150 летучих аромасоединений, 0,6% эфирного масла, жира - 5,6%, гликозидов, каротиноидов, флавоноидов, витаминов, 12,4% азотистых веществ, экстрактивных безазотистых веществ - 43,6%, сахаристых веществ - 13,3%, влаги - 15,6%, клетчатки - 4,5% и золы 4,3% (2,6,7). Витамины распределены в шафране в следующих соотношениях: А - 27 мкг, (тиамин) -0,115 мкг, В2 (рибофлавин) - 0,267 мкг, В6 (пи-ридоксин) - 1,01 мкг, В9 (фолиевая кислота) -93 мкг, С - 80,8 мг, РР (ниациновый эквивалент) -1,46 мкг (17). Из макроэлементов в рыльцах шафрана содержатся: кальций - 111 мг, магний -264 мг, натрий - 148 мг, калий - 172 мг, фосфор -252 мг. Наряду с этим рыльца содержат следующие микроэлементы: железо - 11,1 мг, цинк -1,09 мг, медь - 328 мкг, марганец - 24,4 мг, селен - 5,6 мкг [17]. По данным [5], в экстракте шафрана идентифицированы следующие вещества, в пересчете на абсолютно сухой вес: глико-зиды кроцина - 3,69%, красящие вещества кро-цетина и другие каротиноиды - 3,49%, а-каро-тин - 0,2294%, р-каротин - 0,2290%, у-каротин -0,2061%, кроцетин - 0,3118%, ликопин - 0,1959%, зеаксантин - 0,1423%, жировосковые и слизистые вещества - 18%, эфирные масла - 1,01%, алкалоиды - 0,18%, сахара - 25%, зола отсутствует, влажность исходного продукта - 34%. На ами-нограммах шафрана четко определены 20 аминокислот и их производные, из них 6 незаменимых: треонин, валин, лейцин, фенилаланин, метионин и изолейцин.
Результаты исследования на животных позволили предположить, что этот эффект заключается в регулирующем действии на липидный обмен
Влияние экстракта шафрана на параметры липидного обмена
Группа
Пара- интактная контрольная опытная
метры День эксперимента
1-й 5-й 10-й 15-й 20-й 25-й 1-й 5-й 10-й 15-й 20-й 25-й 1-й 5-й 10-й 15-й 20-й 25-й
ОЛ (мг %) 201±14 208±13 210±15 14 -н 8 220±16 218±17 205±20 220±16 250±18 290±15* 330±12* 342±12* 200±8 208±11 220±18 235±17 240±22 235±20
ТГ (мг %) 114±8 118±7 124±11 121±15 112±8 108±6 120±12 191±10 257±12 245±13 255±15* 260±17 115±8 125±11 140±13 138±13 142±15 140±10
ОХ (мг %) 56±5 50±7 58±6 60±7 57±5 57±4 67±7 71±10 85±10 79±10 83±10* 87±5* 49±5 51±7 50±10 57±8 60±9 62±10
Примечание. * - р < 0,05 при сравнении с интактными показателями. ОЛ - общие липиды. ТГ - триглицериды. ОХ - общий холестерин.
в организме и в стимуляции половой мотивации [6,8-18].
С точки зрения теории клеточных хронобло-каторов, особый интерес представляют кроцетин и ликопин. Кроцетин способствует подавлению провоспалительных цитокинов и уменьшению выработки фермента ЦОГ-2 [19]. Основная функция ликопина в человеческом организме - анти-оксидантная. Доказано, что потребление ликопи-на, а также ликопинсодержащих продуктов приводит к достоверному уменьшению маркеров окислительного стресса у человека, соответственно снижение окислительного стресса замедляет развитие атеросклероза, а также обеспечивает защиту ДНК, что может способствовать предотвращению онкогенеза [20,21].
Наряду с этим, наличие в составе шафрана природных гормонов - фитостеролов - может способствовать непосредственной стабилизации нейрогуморальной системы организма и, следовательно, стабилизации показателей липидного обмена и связанном с этим повышении половой активности крыс-самцов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, важность выделения препаратов группы клеточных хроноблокаторов и исследования их свойств, которые оказывали бы влияние на формирование здорового и активного старения на уровне клетки, обусловлено наличием новых научных данных о старении клетки. Клеточные хроноблокаторы шафрана являются веществами природного происхождения и соответственно могут поступать в организм естественным путем с пищей, а значит включаться в естественные механизмы саногенеза, которые способствуют улучшению метаболического (в частности липидного) профиля, коррекции нарушений половой функции. Потому и перспективно дальнейшее исследование свойств шафрана как эффективного компонента профилактических гериатрических программ при метаболическом синдроме.
ЛИТЕРАТУР/REFERENCES
1. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения.
М.: 1991. 398. Вш^ Ya., Вш^Ъоуа О., Н'у^оп Б.Р.
МеюШЫ 1 osnovnye еЬЬ^репшеПу ро 1тсЬешуш mozga
i povedeniya. M.: 1991. 398 [Buresh Ya., Bureshova O., Houston D.P. Methods and Main Experiments for the Study of Brain and Behavior. М.: 1991. 398] (In Russ.).
2. Гичев Ю.П. Экологическая обусловленность преждевременного старения и сокращения продолжительности жизни населения России. Гигиена и санитария. 2002; 6: 48-51. Gichev Yu.P. Ehkologicheskaya obuslov-lennost' prezhdevremennogo stareniya i sokrashcheniya prodolzhitel'nosti zhizni naseleniya Rossii. Gigiena i sani-tariya. 2002; 6: 48-51 [Gichev Yu.P. Ecological Influences on Premature Aging and Life Expectancy Reduction in the Population of the Russian Federation. Hygiene and Sanitary. 2002; 6: 48-51] (In Russ.).
3. Ильницкий А.Н., Прощаев К.И., Трофимова С.В., Бирюкова И.В. Превентивная гериатрия, или антивозрастная медицина. Успехи геронтологии. 2015; 28(3): 589-592. Il'nickij A.N., Proshchaev K.I., Trofimova S.V., Biryukova I.V. Preventivnaya geriatriya, ili antivozrast-naya medicina. Uspekhi gerontologii. 2015; 28(3): 589-592 [Ilnitskiy A.N., Proshchaev K.I., Trofimova S.V., Biryuko-va I.V. Preventive Geriatrics or Anti-Aging Medicine. Advances in Gerontology. 2015; 28(3): 589-592] (In Russ.).
4. Ильницкий А.Н., Прощаев К.И., Коршун Е.И. Клеточные хроноблокаторы и старение головного мозга. Геронтология. 2017; 1 (электронное издание, http://gerontolo-gy.su/magazines?text=231). Il'nickij A.N., Proshchaev K.I., Korshun E.I. Kletochnye hronoblokatory i starenie golov-nogo mozga. Gerontologiya. 2017; 1 (ehlektronnoe izdanie, http://gerontology.su/magazines?text=231) [Ilnitskiy A.N., Proshchaev K.I., Korshun E.I. Cell Chronoblockers and Brain Aging. Gerontology. 2017; 1 (electronic edition, http://gerontology.su/magazines?text=231)] (In Russ.).
5. Agmo A. Male rat sexual behavior. Brain Res. Brain Res. Protoc. 1997; 1(2): 203-209.
6. Касумов Ф.Ю., Несруллаева Г.М., Абдуллаева И.М. Биологическая характеристика и химический состав шафрана посевного. Oftalmologiyanin muasir problemls-ri. Baku, 2002. 95-97. Kasumov F.Yu., Nesrullaeva G.M., Abdullaeva I.M. Biologicheskaya harakteristika i him-icheskij sostav shafrana posevnogo. Oftalmologiyanin muasir problemlsri. Baku: 2002. 95-97 [Kasumov F.Yu., Nesrullaeva G.M., Abdullaeva I.M. Biological Characteristic and Chemical Composition of Crocus Sativus. Oftal-mologiyanin muasir problemlsri. Baku, 2002. 95-97] (In Russ.).
7. Химический состав шафрана (электронный ресурс). Доступно по: htpp://rosashtanga.ru/plants.htm (дата обращения 12.01.2018). Himicheskiy sostav shafrana (elec-tronniy resurs). Dostupno po:tpp://rosashtanga.ru/plants.htm (data obrasheniay 12.01.2018) [Chemical Composition of Saffron (electronic source). Available at htpp://rosashtan-ga.ru/plants.htm. (Accessed on January 12, 2018)] (In Russ.).
8. Hosseinzadeh H., Zeall T., Sadeghi A. The effect of saffron, Crocus sativus stigma, extract and its constituents, sa-franal and crocin on sexual behaviors in normal male rats. Phytomedicine. 2008; 15(6-7): 491-495.
9. Несруллаева Г.М., Гусейнова С.К., Касумова Х.Х, Абдуллаева И.М. Эффективность водного раствора целых цветков шафрана при атеросклеротических макуло-дистрофиях. I-я международная конференция «Клинические исследования лекарственных средств». М.: 2001; 194. Nesrullaeva G.M., Gusejnova S.K., Kasumova H.H, Abdullaeva I.M. Ehffektivnost' vodnogo rastvora ce-lyh cvetkov shafrana pri ateroskleroticheskih makulodis-trofiyah. I-ya mezhdunarodnaya konferenciya «Klin-
icheskie issledovaniya lekarstvennyh sredstv». M.: 2001; 194 [Nesrullaeva G.M., Guseynova S.K., Kasumova Kh.Kh., Abdullaeva I.M. Effectiveness of an Aqueous Solution Made of Entire Saffron Flowers in Atherosclerotic Macular Degenerations. I-st International Conference «Clinical Studies of Medicines». M.: 2001; 194] (in Russ.).
10. Abdullaev F. Cancer chemopreventive and tumoricidal properties of saffron (Crocus sativus L.). Exp. Biol. Med. 2002; 227(1): 20-25.
11. Abdullayev F.I. Biological effects of saffron. J. BioF'actors. 1993; 4: 83-86.
12. Abe K., Saito H. Effects of saffron extract and its constituent crocin on learning behaviour and long-term potentia-tion. Phytother. Res. 2004; 14(3): 149-152.
13. Agha-Hosseini M., Kashani L., Aleyaseen A.et al. Crocus sativus L. (saffron) in the treatment of premenstrual syndrome: a double-blind, randomized and placebo-controlled trial. BJOG. 2008; 115(4): 515-519.
14. Akhondzadeh S., Fallah-Pour H., Afkham K. et al. Comparison of Crocus sativus L. and imipramine in the treatment of mild to moderate depression: a pilot double-blind randomized trial [ISRCTN45683816]. BMC Complement Altern. Med. 2004; 2: 6771.
15. Akhondzadeh S., Shafiee Sabet M., Harirchian M. et al. A 22-week, multicenter, randomized, double-blind controlled trial of Crocus sativus in the treatment of mild-to-moderate Alzheimer's disease. Psychopharmacology (Berl). 2009; 207(4): 637-643.
16. Heidary M., Vahhabi S., Reza Nejadi J. et al. Effect of saffron on semen parameters of infertile men. Urol. J. 2008; 4(5): 255-259.
17. Imenshahidi M., Hosseinzadeh H., Javadpour Y. Hypotensive effect of aqueous saffron extract (Crocus sativus L.) and its constituents, safranal and crocin, in normotensive and hypertensive rats. Phytother. Res. 2010; 24(7): 990-994.
18. Shamsa A., Hosseinzadeh H., Molaei M. et al. Evaluation of Crocus sativus L. (saffron) on male erectile dysfunction: a pilot study. Phytomedicine. 2009; 8(16): 690-693.
19. Umigai N., Murakami K., Ulit M.V. et al. The pharmacokinetic profile of crocetin in healthy adult human volunteers after a single oral administration. Phytomedicine. 2011; 18(7): 575-578.
20. Devaraj S., Mathur S, Basu A. et al. A dose-response study on the effects of purified lycopene supplementation on bi-omarkers of oxidative stress. J. Am. Coll. Nutr. 2008; 27(2): 267-273
21. Visioli F., Riso P., Grande S. et al. Protective activity of tomato products on in vivo markers of lipid oxidation. Eur. J. Nutr. 2003; 42(4): 201-206.
Поступила 18.04.2018 Принята к опубликованию 04.05.2018 Rrceived 18.04.2018 Accepted 04.05.2018
Сведения об авторах
Гашимова УФ. - Институт физиологии им. А.И. Караева, НАН Азербайджана, Азербайджанская Республика, г. Баку. Тел.: +7(998)667-86-78. E-mail: [email protected].
Бабаев Х.Ф. - Институт физиологии им. А.И. Караева, НАН Азербайджана, Азербайджанская Республика, г. Баку. Тел.: +7(978)556-87-67. E-mail: [email protected].
Шукюрова П.А. - Институт физиологии им. А.И. Караева, НАН Азербайджана, Азербайджанская Республика, г. Баку. Тел.: +7(988)567-55-34. E-mail: [email protected].
Гасанова С.И. - Институт физиологии им. А.И. Караева, НАН Азербайджана, Азербайджанская Республика, г. Баку. Тел.: +7(978)558-45-76. E-mail: [email protected].
About the authors
Gashimov W.F. - Institute of Physiology named after A.I. Karaev, national Academy of Sciences of Azerbaijan, Azerbaijan Republic, Baku. Tel.: +7(998)667-86-78. E-mail: [email protected]
Babayev H.F. - Institute of Physiology named after A.I. Karaev, national Academy of Sciences of Azerbaijan, Azerbaijan Republic, Baku. Tel.: +7(978)556-87-67. E-mail: [email protected].
Sukurov P.A. - Institute of Physiology named after A.I. Karaev, national Academy of Sciences of Azerbaijan, Azerbaijan Republic, Baku. Tel.: +7(988)567-55-34. E-mail: [email protected].
Hasanov S.I. - Institute of Physiologynamed after A.I. Karaev, national Academy of Sciences of Azerbaijan, Azerbaijan Republic, Baku. Tel.: +7(978)558-45-76. E-mail: [email protected].
