Відновлення рівня вільних амінокислот із розгалуженими «с»-ланцюгами в крові за дії токсичних і нейтралізуючих речовин Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

1 УДК 619:616.935:636.2:577.115.3

Калачнюк Л.Г.1' 2 д.б.н., доцент;

Сид1р-Басараб 1.М. 1-3, acnipaHT;

Мельничук Д.О. 2, д.б.н., професор, академк НАНУ i УААН, Калачнюк Г.1. 1 2, д.б.н., професор 1НД1 бютехнологгчних основ тдвищення продуктивностг тварин ЛНУВМтаБТ

1мен1. С. З. Гжицького 2Нацюнальний ушверситет бюресурсгв i природокористування Украти 31нститут фiзiологiï i генетики тварин Чеськог АН, Прага, Чеська Республта

В1ДНОВЛЕННЯ Р1ВНЯ В1ЛЬНИХ АМ1НОКИСЛОТ 13 РОЗГАЛУЖЕНИМИ «С»-ЛАНЦЮГАМИ В КРОВ1 ЗА ДП ТОКСИЧНИХ I

НЕЙТРАЛ13УЮЧИХ РЕЧОВИН

Показано, що за умов розвитку алкоголындукованого стеатозу печтки в плазмi кровi щурiв вiрогiдно знижуеться концентращя втьних амтокислот (АК) iз розгалуженими карбоновими ланцюгами - Val, Leu, Ile та сумарног кiлькостi. Вiдсоткове зниження ïx знаходиться в межах 27 - 53 %. Використання фосфолШдвмкних препаратiв рослинного i тваринного походження сприяе вiрогiдному тдвищенню рiвня цих незамтних АК. Найвищим ефектом видыяеться лтосомальна форма FLP-MD, що виготовлена на основi лiпiдiв молока. Ушкоджуюча дiя етанолу i терапевтичний вплив фосфолШдвмкних комплексних препаратiв пов'язуються iз порушеннями та вiдновленням структурно-функцюнального стану мембран у клтинах печтки.

Ключовi слова: амтокислоти iз розгалуженими «С»-ланцюгами, гепатоцити, плазма кровi, структура i функцп мембран, алкоголындукований стеатоз печтки, щурi.

Особливий науковий штерес викликають tí публжаци, що присвячеш дослщженням порушень метаболiзму бшюв i амшокислот за умов споживання алкоголю та багатьох нейтр^зуючих його дш засобiв. Матерiали цих робгг свщчать, що у спектрi вшьних амшокислот (АК) плазми кровi хворих алкоголiзмом найбшьших змш зазнають амшокислоти Í3 розгалуженими карбоновими ланцюгами на rai виявлено1 бшково1 недостатноси. Хрошчна штоксикащя оргашзму дieтою, що мютить етанол (EtOH) у кшькосп 36 % вíд загально1 калорíйностí, веде до розвитку жирово1 дистрофи печíнки [1, 2]. Показано також, що введення всередину шлунку АК з розгалуженими карбоновими ланцюгами i таурину суттево зрíвноважуe амшокислотний спектр та знижуе розвиток стеатозу печшки [3]. Ранíше нами було показано вíрогíдне зростання у кровi щурíв вíльних глюкогенних АК (Ala, Glu, Gln та ïx сумарно1 кшькост^ [4] пíд впливом екзогенного алкоголю. При цьому паралельне застосування фосфолшщвмюних комплексних препаратíв сприяе вíрогíдному вíдновленню ïxньоï фíзíологíчноï норми. Зважаючи на вказане та на iншi мотиви, якí стосуються пошукíв нових ефективних засобiв для запобíгання

© Калачнюк Л.Г., Сид1р-Басараб 1.М., Мельничук Д.О., Калачнюк Г.1., 2010

99

розвитку алкоголындукованого стеатозу печшки, у цш робой ми поставили за основну мету дослщити можливост вщновлюючо! ди нових препараив на piBeHb вiльних АК i3 розгалуженими карбоновими ланцюгами за умов токсично! ди EtOH.

Матер1али i методи. Дослiдження проводили на 25 щурах-самцях живою масою 130-150 г, яю були роздiленi на п'ять груп, по 5 тварин у кожнш. ffl^i 1"ог групи (контрольно!) у складi рацiону одержували iзокалорiйний розчин глюкози (40 %-ний розчин), 2-, 3-, 4- i 5"ог груп, окрiм глюкози, -алкоголь (30 %-ний розчин; v/v) по 8 г/кг живо! маси per os. Крiм цього тварини 3"ог, 4"ог i 5"ог груп за 1 год до введення EtOH i глюкози додатково отримували фосфолшщвмкний препарат iз со! EPL ("Есенщале", 25 мг/1 кг живо! маси ), FLP-MD (фосфолшщвмкний препарат на основi вiдходiв молока; 25 мг/1кг живо! маси) i LP FLP-MD, тобто препарат у лшосомальнш формi у кiлькостi 10 мг/1 кг живо! маси, вщповщно. Детальний опис методики подано рашше [5 - 9]. Плазму кровi депроте!нiзували сульфасалщиловою кислотою i супернатант використовували для амшокислотного аналiзу iонообмiнною хроматографieю HPLC (model 6300, Beckman Instruments, Fullerten, CA). Оптичну густину вимiрювали при 440 i 570 нм тсля постколоночно! обробки нiнгiдрином. У якост внутрiшнього стандарту використовували (<5)-2-амшоетил^-цисте!н. Отримаш цифровi данi обробляли статистично з використанням критерш Стьюдента «t».

Результати i обговорення. Отриманi результати дослщжень наведенi у табл. 1 i рис 1.

Таблиця 1

Концентращя (мкмоль/л) вшьних амшокислот з розгалуженими карбоновими ланцюгами у плазмп кров1 щур1в за умов розвитку алкоголындукованого стеатозу печшки i впливу рпнн\ фосфолшщвмкних

комплексних препарат1в (M±m; n=5-15)

Групи тварин Амшокислоти

Val Leu Ile ^-сума АК

1 (К; контроль) 420±23 286±16 172±14 876±42

2 (K+EtOH) 307±13* 178±12* 98±11* 583±24*

3(K+EtOH+EPL) 366±12*# 239±11# 141±13# 746±18#

4(K+EtOH+FLP-MD) 389±17# 257±16# 159±14# 805±34#

5(K+EtOH+LP FLP-MD) 397±19# 268±18# 165±15# 830±37#

1з наведених у табл. 1 та на рис.1 даних видно, що вживання алкоголю викликае вiрогiдне зниження концентрацii вiльних АК Í3 розгалуженими «С»-ланцюгами (Val, Leu, Ile та Хсу™ аК). Вiдсотковi змiни вмiсту iндивiдуальних АК ^ei групи та iхньоi сумарноi кшькосп показують, що пiд впливом екзогенного EtOH це зниження знаходиться в межах 27 - 53%. Слщ зазначити, що таю АК, як Val i Ile перетворюються подiбно до метюшну через сукцинш-КоА. А Leu перетворюеться через ацетил-КоА i ацетоацетат. Вищевказане значне зменшення концентраци АК цiei важливоi групи незамшних складникiв бiлкових молекул у плазмi кровi сповна вiддзеркалюe можливi змши у багатьох

100

шших сполуках, яю загалом пов'язаш з 1хшм метаболiзмом. У цьому аспект досить згадати про неможливiсть без них утворення жирних кислот i3 розгалуженими «С»-ланцюгами [5], якi за бiологiчним значенням прирiвнюються до важливих вiтамiнiв у мжробнш екосистемi травного тракту.

Рис. 1. В1дсотков1 змши в концентрацн вшьних АК з розгалуженими карбоновими ланцюгами у плазмп кров1 щур1в за дн екзогенних чннннкт

(М; n=5-15).

Стосовно впливу використаних лiкарських препаратiв, то всi вони вiрогiдно наближають концентрацiï Val, Leu, Ile та 1'хню сумарну кiлькiсть до рiвнiв, якi спостерiгаються у плазмi кровi тварин контрольноï групи. Однак, вищим бiоефектом своeï дiï вiдрiзняються препарати тваринного походження -FLP-MD та особливо його лшосомальна форма порiвняно з препаратом рослинного походження (EPL).

Загалом, наведеш данi узгоджуються iз результатами наших попереднiх дослщжень i зокрема тих, якi стосуються змiни окремих показникiв, вiдображаючих штенсившсть окисно-вiдновних процесiв, транс амiнування, лшщного обмiну, алкогольметаболiзуючих й iнших реакцш в органiзмi, в тому чи^ - вiдновлення рiвня глюкогенних АК (Ala, Glu, Gln та ïхньоï суми) у кровi щурiв за ди токсичних та бiопротекторних речовин, що слщ пов'язувати, передусiм iз порушеннями й вiдновленням структурно-функцiонального стану бюмембран клiтин печiнки.

Висновки:

1.За умов розвитку алкоголь iндукованого стеатозу печшки в плазмi кровi щурiв вiрогiдно знижуеться концентрацiя вiльних амшокислот iз розгалуженими «С»-ланцюгами - Val, Leu, Ile та х'хньох' сумарно1' кiлькостi.

2.Використання фосфолiпiдвмiсних комплексних препаратв рослинного (EPL - «Есенцiале») й тваринного (FLP-MD i LP FLP-MD) походження, виготовлених на основi лшвдв молока, пщвищуе концентрацiю АК iз

101

розгалуженими карбоновими ланцюгами у кровг Причому найвищий ефект проявляв лшосомальна форма бюлопчно активно! добавки - LP FLP-MD.

3.Ушкоджуюча дiя EtOH i терапевтичний вплив нових фосфолшщвмкних препараив пов'язуеться iз порушеннями та вiдновленням структурно-функцiонального стану мембран кл^ин печiнки.

Лiтература

1.Островский Ю.М. Аминокислоты в патогенезе, диагносттике и лечении алкоголизма / Ю.М. Островский, С.Ю. Островский. - Минск: Наука и техника, 1995. - 280 с.

2.Влияние композиции аминокислот с разветвленной углеводородной цепью, триптофана и таурина на обмен аминокислот в экспериментальных моделях алкоголизма / В.Ю. Смирнов, Ю.Е. Разводовский, Е.М. Дорошенко [и др.] // Укр. биохим. журн. - 2003. - Т. 75, № 4. - С. 101 - 107.

3.Hepatoprotective effects of amino acids with branched hydrocarbon chains and taurine in experimental subchronic alcohol intoxication and ethanol withdrawal / Iu.E. Razvodovskii, E.M. Doroshenko, N.I. Prokopchik [et al.] // Biomed Khim. -2004. - Vol. 50, № 1. - P. 64 - 72.

4.Корекщя обсяпв глюкогенних амшокислот у кровi за умов розвитку алкоголындукованого стеатозу печшки / Л. Калачнюк, I. Сидiр-Басараб, Д. Мельничук, Г. Калачнюк // Вюник Львiвського ун-ту. Серiя Бюл. 2010. - (у

друщ).

5.Калачнюк Л.Г., Мельничук Д.О., Калачнюк Г.1. Регулящя метаболiзму жирних кислот та шших лiпiдних сполук у жуйних тварин / // Укр. бiохiм. журн. - 2007. - Т. 79, № 1. - С. 22 - 45.

б.Змши активност внутршньокл^инних ензимiв за дi! токсиканта i протектора / Л.Г. Калачнюк, 1.М. Сидiр-Басараб, Г.1. Калачнюк, Д.О. Мельничук // Наук. вкник ЛНУВМтаБТ iм. С.З. Гжицького, Львiв, 2009. - Т. 11, № 2 (41), Ч. 2. - С. 105 - 109.

7.Змши активност лшогенних ензимiв у клiтинi за ди екзогенних факторiв / Л.Г. Калачнюк, Д.О. Мельничук, 1.М. Сидiр-Басараб [та ш.] // Наук. вiсник ЛНУВМтаБТ iм. С.З. Гжицького, Львiв, 2009. - Т. 11, № 3 (42), Ч. 2. - С. 76 - 80.

8.Антиоксидантна здатшсть фосфолшщвмюних комплекЫв за умов розвитку алкоголындукованого гепатичного стеатозу / Л.Г. Калачнюк, Д.О. Мельничук, 1.М. Сидiр [та ш.] // Наук. вкник ЛНУВМтаБТ iм. С.З. Гжицького, Львiв, 2008. - Т. 10, № 3 (38), Ч. 1. - С. 99 - 105.

9.Змши бiохiмiчних показниюв кровi за екзогенно! дi! алкоголю та фосфолiпiдвмiсних комплекЫв / Л.Г. Калачнюк, Д.О. Мельничук, 1.М. Сидiр [та iн.] // Наук. вюник НАУ, Ки!в, 2008. - Вип. 127. - С. 117 - 120.

Summary

L. Kalachnyuk1,2, I. Sydir-Basarab1-3, D. Mel'nychuk2, G. Kalachnyuk1,2

1Biotechnology Research Institute of Animal Production L 'viv National University of

Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyi, Pekarska st. 50, L 'viv 79010, Ukraine;

102

2National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Heroyiv Oborony st. 15, Kyiv 03041, Ukraine 3Institute of Animal Physiology and Genetics, Czech Academy of Sciences, Prague,

Czech Republic

RECOVERY OF LEVEL OF FREE AMINO ACIDS WITH BRANCHED HYDROCARBON CHAINS IN THE BLOOD UNDER EFFECT OF TOXIC SUBSTANCES AND NEUTRALIZERS

It has been shown, under conditions of alcohol-induced hepatic steatosis development, concentration of free amino acids (AA) with branched hydrocarbon chains (Val, Leu, Ile and sum of their amounts) is significantly increased in the blood plasma of rats. Their percentage decrease is within the bounds of 27 - 53 %. Use of phospholipids containing preparations of plant and animal origin promotes significant increase of level of these essential AA. The liposomal form of FLP-MD (prepared on base of milk lipids) has the highest effect. Harmful affect of ethanol and therapeutic influence of phospholipids containing complex preparations are connected with damages and recovery of structure-functional status of membranes in the liver cells.

Key words: amino acids with branched hydrocarbon chains, hepatocytes, the blood plasma, structure and functions of membranes, alcohol-induced hepatic steatosis, rats

Cmammx nadiumna do peda^ii 20.04.2010

103