CC BY
68
© Рябков А.Н., 2008 УДК 615.322.015.4:612.766.1
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА АКТОПРОТЕКТОРНОГО ЭФФЕКТА ПРЕПАРАТОВ ИЗ БИОМАСС КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР ПОЛИСЦИАСА ПАПОРОТНИКОЛИСТНОГО И ЖЕНЬШЕНЯ В УСЛОВИЯХ ПЛАВАТЕЛЬНОГО ТЕСТА
А.Н.Рябков
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова
В настоящей работе проведена экспериментальная оценка сравнительной выраженности актопротекторного действия препаратов из биомасс клеточных культур женьшеня и полисциаса папоротниколистного в условиях однократного плавательного теста лабораторных животных. Полученные данные свидетельствуют о том, что препарат из биомассы клеточной культуры полисциаса папоротниколистного как после однократного, так и после курсового применения, способствует увеличению значений показателей физической работоспособности. При этом выраженность данного действия не уступает эффекту в «женьшениевой» серии, что является подтверждением высокой биологической активности и перспективности дальнейшего фармакологического исследования препарата из биомассы полисциаса папоротниколистного.
Культивирование тканей растений семейства аралиевых является одним из перспективных способов получения ценного и доступного лекарственного сырья [2, 4, 7]. Экспериментально-фармакологические исследования, проведенные с основным представителем этого семейства - женьшенем, свидетельствуют о том, что препараты из биомассы клеточной культуры не уступают, а по некоторым характеристикам даже превосходят действие препарата из естественно произрастающего растения [1, 12].
Близким к женьшеню растением, издавно широко и успешно применяющимся в народной медицине стран Востока, является полисциас папоротниколистный. В настоящее время его ткани также получают искусственно, выращивая на специальных питательных средах. При этом фармакологическая оценка некоторых эффектов препарата из биомассы клеточной культуры полисциаса папоротниколистного свидетельствует о его достаточно высокой биологической активности [3, 8, 9, 11, 13].
Целью настоящей работы явилось изучение сравнительной выраженности одной из важнейших характеристик фармакодинамики фитоадаптогенов - актопротекторного действия препаратов из биомасс клеточных культур женьшеня (Panax ginseng C.A. Meyer) и полисциаса папоротниколистного (Poliscias filicifolia Bailey), предоставленных фирмой «ИНКОР ЛТД» в условиях однократного плавательного теста.
Материалы и методы
При изучении влияния веществ на показатели выносливости организма особое значение имеют модели мышечной нагрузки, позволяющие довести лабораторных животных до состояния мышечного изнурения. Среди методов воспроизведения
мышечного утомления и измерения физической выносливости особое место занимает принудительное плавание лабораторных животных [14]. Плавательный тест является достаточно корректным для скринингового исследования близких по своим свойствам веществ. Именно модель плавательной субпредельной нагрузки традиционно применялась для оценки препаратов женьшеня и других фитоадаптоге-нов [1, 10, 15]. Она была использована в настоящей работе в двух вариантах: для определении предельной длительности плавания после однократного применения различных доз препаратов из клеточных культур женьшеня и полисциаса папоротниколистного и для определении параметров физической работоспособности в условиях двойного (с часовым интервалом) плавания «до предела» после однократного и курсового введения сравниваемых препаратов в стандартной дозе.
Эксперименты выполнены на взрослых нелинейных крысах-самцах массой 180-220 г. В каждую из групп сравнения было включено по 8 животных. Опыты проводились в специальных цилиндрических аквариумах диаметром 30 см и высотой водного столба 70 см. Температура воды постоянно поддерживалась на уровне 28-300С. Все животные плавали со стандартным «отягощением» - к основанию хвоста фиксировался грузик массой 10% от массы тела. Продолжительность плавания регистрировали от момента помещения животного в аквариум до момента прекращения плавательных движений из-за наступающего физического изнурения и погружения его на дно.
На предварительном этапе из биомасс клеточных культур методом перколяции на 40-% этаноле при соотношении сырье :экстракт 1:10 готовили настойки. Непосредственно перед началом эксперимента их деалкоголизировали упариванием на роторном испарителе до каломельного состояния, затем в колбу добавляли дистиллированную воду до получения водного концентрата 1:5. Далее из него готовили растворы необходимой концентрации с таким расчетом, чтобы конечная объемная доза во всех сериях была стандартной - 0,5 мл/100 г веса животного.
Результаты и их обсуждение
Определение максимальной длительности плавания после однократного применения препаратов из биомасс клеточных культур женьшеня и полисциаса папорониколистного
Достаточно распространенное мнение о том, что фитоадаптогены обладают стимулирующим эффектом лишь при их курсовом применении, не совсем верно. Имеются многочисленные данные, свидетельствующие о значительном увеличении показателей физической работоспособности организма, наступающем уже после их однократного применения [1, 6].
Целью данных экспериментов явилось определение доз испытуемого препарата из биомассы полисциаса папоротниколистного, вызывающих максимальный по выраженности эффект, которые могли бы использоваться в дальнейших исследованиях его фармакологических свойств.
Учитывая литературные данные о соответствующих экспериментах по исследованию препарата из биомассы культуры ткани женьшеня [1, 15] и исходя из априорного предположения о сопоставимой эффективности с ним препарата из биомассы культуры ткани полисциаса папоротниколситного, был определен следующий ряд сравниваемых доз: 1,25 -2,5 - 5,0 - 10,0 - 15,0 мл/кг (в пересчете на настойку). Водные растворы препаратов женьшеня и полисциаса папоротниколистного вводили животным за час до плавания внутрь через желудочный зонд.
После введения препарата из биомассы клеточной культуры женьшеня время максимального плавания возросло по сравнению с контролем в группе животных, которым препарат назначался в дозе 2,5 мл/кг на 33%, 5 мл/кг - на 45%, 10 мл/кг -на 39% (табл. 1). Дозы 1,25 и 15 мл/кг, хотя и вызвали увеличение регистрируемого показателя на 12 и 21% соответственно, но оно оказалось статистически недостоверным. В целом представленные результаты практически полностью соответствуют данным других авторов [1, 15] о максимальном и равновыраженном увеличении физической работоспособности лабораторных животных при назначении препарата из биомассы женьшеня в дозах 2,5-10 мл/кг. Причем в настоящем исследовании также наиболее близкие абсолютные
значения получены для доз 5 и 10 мл/кг. Это можно рассматривать как дополнительное подтверждение строгого соответствия технологии приготовления настойки из биомассы клеточной культуры, ее деалкоголизации, получения водного препарата и реализации схемы эксперимента.
Однократное назначение препарата из биомассы полисциаса папоротниколистного также сопровождалось дозозвисимым изменением длительности плавания «до предела» по сравнению с контролем. При этом, как и в серии, где животные получали препарат из биомассы женьшеня, дозы 1,25 и 15 мл/кг практически не повлияли на величину определяемого параметра. После введение препарата в дозе 2,5 мл/кг продолжительность плавания увеличилась до 141% от контрольной величины; в дозе 5 мл/кг - до 150%; в дозе 10 мл/кг - до129%. Как видно, препарат из биомассы полисциаса папоротниколистного также вызывает максимальный эффект, если применяется в диапозоне доз 2,5-10 мл/кг. Но принципиально важно отметить, что здесь определены более высокие абсолютные значения наиболее близкие между собой в сериях, где препарат вводили в дозах 2,5 и 5 мл. Таким образом, доза 5 мл/кг является «общей» для обоих препаратов, введение которой за час до нагрузки обеспечивает максимальное увеличение времени принудительного плавания. Это позволяет использовать ее в дальнейших исследованиях для корректного сравнительного анализа соответствующих характеристик данных препаратов.
Таблица 1. Длительность (сек) максимального плавания крыс контрольной группы и через час после введения препаратов из биомасс клеточных культур женьшеня (ЖШ) и полисциаса папоротнико-___________листного (1111).____________________________________________
Серии Дозы, параметры ЖШ ПП
1,25 мл/кг
М ± м 129,4 ± 11,8 143,8 ± 12,5
% 111,7 124,1
Т 0,9 1,78
Р >0,05 >0,05
2,5 мл/кг
М ± м 154,4 ± 6,2 163,3 ± 6,9
% 133,2 140,9
Т 3,47 3,93
Р <0,01 <0,01
5 мл/кг
М ± м 167,8 ± 8,7 173,6 ± 9,6
% 144,9 149,8
Т 4,10 4,34
Р <0,001 <0,001
10 мл/кг
М ± м 160,8 ± 9,3 149,4 ± 10,6
% 139,4 128,8
Т 3,43 2,38
Р <0,01 <0,05
15 мл/кг
М ± м 139,9 ± 8,3 134,8 ± 8,6
% 120,7 116,3
Т 1,84 1,50
Р >0,05 >0,05
Контроль 115,9 ± 9,2
Примечание. «%, Т, Р» - статистические параметры изменений по сравнению
с контрольным значением.
Определение параметров физической работоспособности в условиях двойного плавательного теста после однократного и курсового введений препаратов из биомасс женьшеня и полисциаса папоротниколистного Как известно, актопротекторный эффект адаптогенов особенно выражено проявляется в условиях сниженной функциональной активности организма, в частности при утомлении, вызванном физической нагрузкой. В этой связи в фармакологических исследованиях большое распространение получили методики с повторными нагрузками, когда определяют не только абсолютные значения работоспособности, но и степень ее восстановления за фиксированный период. В настоящем исследовании опыты проведены в двух модификациях. В первой препараты вводились однократно в дозе 5 мл/кг сразу по извлечению животных из аквариума после первого плавания. Строго через 60 минут они подвергались повторному плаванию «до предела». Другой группе животных препараты вводились в той же дозе ежедневно в течение семи дней. После окончания курса опыты проводились аналогичным образом. Оценка влияния курсового введения на выраженность актопротекторного действия имеет достаточно важную дополнительную информативность. Если при однократном введении многое в анализируем эффекте определяется активным участием фитоадаптогенов в перестройке эндокринной системы, что составляет основу их стресспротективного действия в целом [5, 14], то при курсовом назначении реализуется и их влияние на метаболические процессы, во многом определяющие состояние физической работоспособности.
Итак, количественной оценке подлежали четыре параметра (таблица 2): продолжительность первичного и повторного плаваний, суммарная продолжительность двойного плавания (СПДП) и показатель восстановления работоспособности (ПВР), рассчитываемый как процентное отношение времени повторного плавания к первичному. Как видно, продолжительность повторного плавания животных контрольной серии оказалась равной 88,1 ± 7,7 сек, что составило 63% от первичной нагрузки. Однократное введение препарата из биомассы клеточной культуры женьшеня способствовало достоверному увеличению продолжительности повторного плавания до 146% от контроля, что отразилось
Таблица 2. Показатели физической работоспособности в условиях двойного плавания крыс контрольной группы, после однократных и курсовых введений препаратов из биомасс клеточных культур женьшеня (ЖШ) и полисциаса папоротниколистного (1111).
Показатели Серии Первичное плавание (сек) Повторное плавание (сек) СПДП (сек) ПВР (%)
Контроль 138,4 ± 9,9 88,1 ± 7,3 226,5 ± 15,2 63,1 ±4,8
Однократное введение ЖШ М ± м 146,9 ± 11,9 128,5 ± 10,6 275,4 ± 19,8 87,4 ±4,5
%контр. 106,1 145,9* 121,6 138,7*
Однократное введение 1111 М ± м 126,6 ± 8,6 145,0 ± 11,2 271,6 ±15,8 115,1 ± 6,6
%контр. %ЖШ 91,5 86,2 164,6* 112,8 119,9* 98,6 182,4* 131,7*
Курсовое введение ЖШ
М ± м 261,9 ± 17,8 320,6 ± 19,8 582,5 ±37,6 123,3 ±3,7
%контр. 189,2* 363,9* 257,2* 195,4*
% /°однокр. 178,3* 249,5* 211,5* 141,1*
Курсовое введение ПП
М ± м 280,6 ± 15,2 359,4 ± 23,1 640,0 ± 38,3 129,3 ± 8,6
%контр. 202,7* 407,9* 282,6* 204,9*
%однокр. 221,6* 247,9* 235,6* 112,3
%ЖШ 107,1 112,1 109,9 104,9
Примечание. «%контр.»; «%одно1р,»>, «%ЖШ» - процентные изменения значений по сравнению с соответствующими показателями в контрольной группе («контр.»); после однократного введения препаратов («однокр.»); у животных, получавших препарат из биомассы женьшеня («ЖШ»). Звездочкой отмечены статистически достоверные отличия (Р<0,05).
на росте значений СПДП (122%) и ПВР (139%). Еще в большей степени возросло время повторного плавания «до предела» в серии, где животные получали препарат из биомассы полисциаса папоротниколистного - до 165%. Поэтому и ПВР здесь оказался максимальным - 182%.
Курсовое семидневное введение сравниваемых препаратов сопровождалось статистически достоверным увеличением по сравнению с контрольным показателем продолжительности первичного плавания: до 189% после назначения препарата из биомассы женьшеня и до 203% после введения препарата из биомассы полисциаса папоротниколистного. При этом время повторного плавания в препаратных сериях характеризовалось не только полным восстановлением, но и даже достоверным увеличением по сравнению с продолжительностью первичного плавания, а соответствующие ПВР составили 123 и 129%.
Немаловажными дополнительными результатами статистического анализа являются данные о достоверном превышении всех регистрируемых параметров после курсового введения препаратов из биомасс женьшеня и полисциаса по сравнению с соответствующими величинами, определенными после их однократного введения, что, вероятнее всего, является отражением возросшего метаболического обеспечения физической работоспособности.
И, наконец, следует отметить, что исследуемый эффект оказался практически равновыраженным в обоих препаратных сериях, но абсолютные величины большинства показателей после назначения препарата из биомассы полисциаса папоротниколистного имели более высокие значения. Вполне вероятно, что эта устойчивая тенденция может более рельефно реализоваться в иных условиях оценки физической работоспособности, в частности при многократных нагрузках.
Выводы.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что препарат из биомассы клеточной культуры полисциаса папоротниколистного, как после однократного, так и, особенно, после курсового применения, способствует увеличению значений показателей физической работоспособности. При этом актопротекторное действие препарата из биомассы полисциаса не уступает эффекту препарата из биомассы клеточной культуры женьшеня, что является подтверждением его высокой биологической активности и перспективности дальнейшего фармакологического исследования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Адаптогенная активность настойки из биомассы культуры ткани женьшеня в эксперименте / А.Н. Кудрин [и др.] // Фармация. - 1982. - № 5. - С. 33-38.
2. Бутенко Р.Г. Изучение некоторых штаммов культур тканей трех видов Panax L. как возможных источников стимулирующих препаратов / Р.Г. Бутенко, Л.И. Слепян, Т.И. Хретонова // Растит. ресурсы. - 1979. - Т. 15, вып. 2. - С. 265-270.
3. Влияние культивируемых клеток полисциаса на биосинтез белка в печени кроликов / А.В. Лекис // Хим.- фармац. журн. - 1988. - № 8. - С. 970-973.
4. Высоцкая Р.И. Культура ткани женьшеня (биология и перспективы использования в медицине): автореф. дис.... канд. фармац. наук / Р.И. Высоцкая. - Л., 1978. - 31 с.
5. Давыдов В.В. Роль гипофизарно-адренокортикальной системы в механизмах адаптогенного действия новых фитоадаптогенов / В.В. Давыдов, Р.Г. Полосова, Д.С. Молоковский // Физиология гипофизарно-адренокортикаль-ной системы: тез.
докл. Междунар. симпоз. - Л., 1990. - С. 122-123.
6. Дардымов И.В. К механизму стерсс-протективного действия адаптогенов / И.В. Дардыдов // Физиология гипофизарно-адренокортикаль-ной системы: тез. докл. Междунар. симпоз. - Л., 1990. - С. 124-125.
7. К изысканию нового лекарственного препарата из биомассы культуры тканей женьшеня / И.В. Александрова [и др.] // Фармация. - 1982. - № 4. - С. 37-39.
8. Котин А.М. Витагмал / А.М. Котин. - СПб., 2001. - 84 с.
9. Михайлова Н.В. Полисциас папоротниколистный Polyscias filicifolia (Moore ex Fournier) Bailey в культуре in vitro: автореф. дис.... канд. фармац. наук / Н.В. Михайлова. - Л., 1981. - 17 с.
10. Молоковский Д.С. О некоторых механизмах повышения резистентности организма при применении препаратов женьшеня и других фитоадаптогенов: автореф. дисс. .канд. биол. наук /.Д.С. Молоковский - Л., 1989. - 22 с.
11. Слепян Л.И. Химическое и фармакологическое изучение биомассы культуры тканей Polyscias filicifolia Bailey. Сообщение 2 / Л.И. Слепян, Л.А. Джабава, И.А. Лощилина // Растит. ресурсы. - 1975. - Т. 11, вып. 4. - С. 523-528.
12. Слепян Л.И., Поскаленко А.Н., Андреев С.Ю. Фармакологическое изучение препаратов из культуры ткани женьшеня / Л.И. Слепян, А.Н. Поскаленко, С.Ю. Андреев //14-й Тихоокеанский конгр.: сб. тез. - Хабаровск, 1979. - С. 202-203.
13. Трилис Я.Г. Механизмы повышения резистнентости организма к действию экстремальных факторов настойкой полисциаса: автореф. дис.. канд. биол. наук / Я.Г. Трилис. - СПб., 1996. - 21 с.
14. Фармакологическая коррекция утомления / Ю.Г. Бобков [и др.]. - М., 1984. - 208 с.
15. Чубарев В.Н. Изучение фармакологических свойств препарата из биомассы культуры тканей женьшеня: автореф. дис. ...канд биол. наук / В.Н. Чубарев. - Купавна, 1987. - 24 с.
THE COMPARATIVE EXPERIMENTAL EVALUATION OF THE ACTO-PROTECTIVE EFFECT OF THE PREPARATIONS FROM THE BIOMASSES OF THE POLISCIAS FILICIFOLIA BAILEY AND PANAS GINSENG CELLULAR CULTURES IN THE CONDITIONS OF A SWIMMING TEST
A.N.Ryabkov
The experimental evaluation of the comparative expression of the acto-protective action of the preparations from the biomasses of the Panax ginseng C.A. Meyer et Poliscias filicifolia Bailey cellular cultures in the conditions of a single swimming test of the laboratory animals was done in this work.
