CC BY
15
DOI: 10.24412/2074-5036-2022-4-48-52 УДК: 636.294:637
Ключевые слова: панты, водный экстракт, пантокрин, тестостерон, прогестерон
Key words: velvet antler, aqueous extract, pantocrine, testosterone, progesterone
Гришаева И. Н., Кротова М. Г., Белозерских И. С., Королькова А. И.
ВЛИЯНИЕ БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО ВОДНОГО ПАНТОВОГО ЭКСТРАКТА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ И ГОРМОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ ЖИВОТНЫХ
EFFECT OF THE NON-ALCOHOLIC AQUEOUS VELVET ANTLER EXTRACT ON THE BIOCHEMICAL AND HORMONAL PARAMETERS OF THE ANIMALS' BLOOD COMPARED
ФГБНУ «Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий» отдел «Всероссийский научно-исследовательский институт пантового оленеводства» Адрес:656910 Российская Федерация, Алтайский край, г. Барнаул, Научный городок, 35
FSBFSI «Federal Altai Scientific Center for Agrobiotechnologies» Department
«All-Russian Scientific Research Institute of Deer Farming» Address: 656910, Russian Federation, Altai Territory, Barnaul, Science town, 35
Гришаева Ирина Николаевна, к.б.н., ведущий научный сотрудник, E-mail: [email protected]
Grishaeva Irina Nikolaevna, PhD of Biological Sciences, Leading Researcher. E-mail: [email protected]
Кротова Мария Георгиевна, к.с.-х.н., старший научный сотрудник. E-mail: [email protected] Krotova Maria Georgievna, PhD of Agricultural Sciences, Senior Researcher. E-mail: [email protected] Белозерских Иван Сергеевич, научный сотрудник. E-mail: [email protected] Belozerskikh Ivan Sergeevich, Researcher. E-mail: [email protected] Королькова Анна Ивановна, к.с.-х.н., старший научный сотрудник. E-mail: [email protected] Korolkova Anna Ivanovna, PhD of Agricultural Sciences, Senior Researcher. E-mail: [email protected]
Аннотация. Научно-исследовательская работа по изучению влияния нового безалкогольного напитка на го-меостаз лабораторных животных линии BALB/C проведена во Всероссийском научно-исследовательском институте пантового оленеводства Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий г. Барнаула Алтайского края. Целью являлось изучение влияния безалкогольного водного пантового экстракта на биохимические гормональные показатели крови животных в сравнении с пантокрином. Сформировали три группы лабораторных животных: 1 - контроль, 2 - безалкогольный напиток, 3 - пантокрин по Фармакопейной статье. Доза выпаивания лабораторным животным соответствовала 0,15 мл в сутки в течение 14 дней. Изучение биохимических, гормональных показателей и массы органов проводили по общепринятым методикам. По результатам исследования в крови животных была установлена тенденция к увеличению в допустимых пределах содержания эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, общего белка, альбуминов. При выпаивании водного экстракта наблюдался более быстрый рост лабораторных мышей в возрасте 6-8 недель, разница с контрольной группой составляла 5,7%. При оценке относительной массы половых органов после 14-дневного введения пантовых экстрактов была получена разница с контролем на 8,1% пантовым экстрактом и 6,6% пантокрином. Масса семенных пузырьков при выпаивании водного пантового экстракта была выше на 13,0 % массы контрольных животных. Гормональный профиль был оценен по концентрации тестостерона, которая достоверно выше была в группе лабораторных мышей, принимавших водный пантовый экстракт, разница с контролем составила 38,6 %, у группы на пантокрине - 23,6 %. Уровень прогестерона при воздействии применяемых препаратов снижался, так разница водного экстракта с контрольной группой составила - 18,1 %, пантокрина - 6,8 %. Оценка корреляции тестостерона и прогестерона показала положительную связь (r=0,7).
Summary. The work studying the effect of the non-alcoholic drink on the homeostasis of laboratory animals of the line BALB/C was carried out at the All-Russian Scientific Research Institute of Velvet Antler Deer Farming, Federal State Budget-Funded Scientific Institution of the Federal Altai Scientific Centre for Agrobiotechnologies, Barnaul, Altai Territory. The purpose was to study the effect of the non-alcoholic aqueous velvet antler extract on the biochemical and hormonal parameters of the animals' blood compared to the effect of pantocrin. For the study, we allocated three groups of laboratory animals: 1 - control group, 2 - the group receiving the nonalcoholic drink, 3 - the group receiving pantocrin according to the Pharmaceutical Norms and Regulations. The animals were given 0.15 ml of the corresponding liquid substance per day for 14 days. Biochemical, hormonal parameters and organ weights were analysed according to generally accepted methods. According to the study results, the animals' blood showed a tendency for an increase in the content of red blood cells, white
blood cells, haemoglobin, total protein and albumins within acceptable limits. The laboratory mice receiving the aqueous extract showed a more rapid growth at the age of 6-8 weeks, the difference with the control group was 5.7 %. After 14 days of the experiment, the weight of the reproductive organs of the animals receiving the velvet antler extract was 8.1 % bigger compared to the control group and 6.6 % bigger compared to the group receiving pantocrin. The weight of seminal vesicles of the animals receiving the aqueous velvet antler extract was 13.0 % bigger than that of the control animals. The hormonal pattern was assessed by the concentration of testosterone, which was significantly higher in the group of laboratory mice receiving the aqueous velvet antler extract, showing a 38.6 % and 23.6 % difference with the control group and the pantocrine group, respectively. Under the effect of the used preparations, the level of progesterone showed a decrease: the difference between the aqueous extract group and the control group was 18.1 % and 6.8 % between the former group and the pantocrin group. Assessment of the correlation between testosterone and progesterone showed a positive relationship (r=0.7).
Введение
К адаптогенам животного происхождения относятся продукты пантового оленеводства, которые повышают физическую работоспособность [11, 12, 13], резистентность организма, способствуют ускорению заживления ран и регенерации при травмах костей [14], поддерживают стабильность липидного обмена, проявляют антиоксидантный и адаптогенный [15], гипогликемический и гиполипиде-мический эффект [5].
Продукты пантового оленеводства, представленные широким ассортиментом на рынке, состоят из крови, порошка пантов, побочных органов маралов и спиртового экстракта - «Пантокрин». Жидкие пантовые продукты имеют в своем составе сахар или спирт, в связи, с чем недоступны для некоторых категорий населения. Разработка нового безалкогольного продукта из пантов на основе воды, позволит употреблять пантовые продукты гражданам с ограничениями [2, 4].
Одним из этапов получения нового продукта является оценка его биологической активности на лабораторных животных. Так как при разработке продуктов из пантов используются различные технологии обработки сырья, то и получаемый водный экстракт может содержать разное количество биологически активных веществ и, следовательно, обладать разной биологической активностью [6].
Цель работы - оценить реакции системы гомеостаза у лабораторных мышей линии BALB/C при приеме пантового водного экстракта в сравнении с пантокрином.
Материалы и методы
Научно-исследовательская работа проводилась в отделе «Всероссийский научно-исследовательский институт пантового оленеводства» (ФГБНУ ФАНЦА) в 2021 году.
Для решения первой задачи по изучению влияния нового безалкогольного напитка на основе пантового экстракта проводили оценку основных показателей регуляторных систем организма на примере лабораторных животных. В качестве материала для исследования использовали 30 половозрелых лабораторных мышей линии BALB/C с массой 20,0-25,0 г:
- группа контрольных животных (п=10); "
- две экспериментальные группы (по 10 животных в каждой): 1-я - группа -принимала безалкогольный напиток (БН) пантового экстракта; 2-я группа - пантокрин по Фармакопейной статье.
Животных содержали в соответствие с требованиями Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (2000), Европейской конвенции «О защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных или иных научных целей» (Страсбург, 1986) [10].
Две группы экспериментальных животных принимали экстракты в дозе 0,15 мл в сутки в течение 14 дней. Доза 0,15 мл в сутки для мышей с массой тела 20,0-25,0 г соответствует 5,0 мл в сутки для человека (с массой тела 80 кг), то есть 1 чайная ложка в качестве суточной дозы. Расчет дозы экстракта для мышей провели с учетом коэффициентов межвидового пересчета [9].
Таблица 1
Морфобиохимический состав крови лабораторных мышей
Показатель Контроль Спиртовой экстракт Водный экстракт
Эритроциты 3,44±0,55 4,84±0,85 4,12±0,78
Лейкоциты 5,06±1,52 6,80±1,98 6,96±1,73
Гемоглобин 64,0±2,56 69,75±2,34 65,71±3,06
Цветной показатель 1,13±0,23 0,87±0,36 1,03±0,69
Общий белок 4,03±0,98 4,75±0,85 4,27±0,99
Альбумины 35,10±3,21 41,61±4,52 36,46±6,32
а-глобулин 10,20±1,81 10,25±2,41 10,32±2,06
Р-глобулин 5,06±2,12 10,93±4,58 5,42±3,10
у-глобулин 50,3±6,54 37,2±5,73 49,38±6,75
Экспериментальные животные содержались в групповых клетках и принимали экстракты путем перорального введения. Контрольные животные получали воду в том же объеме, что и экспериментальные животные.
Биохимические показатели крови определяли на биохимическом автоматическом анализаторе открытого типа Stat fax 1904 Plus (USA) с использованием реагентов различных фирм производителей в сыворотке крови без следов гемолиза.
Кровь для исследования брали в объеме 2 мл из печеночного синуса мышей в полистироловый шприц, содержащий 0,11 М (3,8 %) раствор натрия цитрата (соотношение крови и цитрата 9:1), под наркозом. После получения сыворотки, пробы исследовали на анализаторе. Оценивали следующие показатели: эритроциты, лейкоциты, гемоглобин, цветной показатель, общий белок, альбумины, а-глобулин, ß-глобулин, у-глобулин.
Использование лабораторных мышей в экспериментах осуществляли в соответствии с Европейской конвенцией и директивами по охране позвоночных животных, используемых в эксперименте
[3].
Органы, извлеченные при некропсии, взвешивали влажными, чтобы избежать их высыхания, парные органы взвешивали вместе. Оценку состояния внутренних органов проводили по массовым коэффициентам (МК) - процентное отношение массы органа к массе тела. Расчет массовых коэффициентов производили по формуле в соответствие с методикой Брехма-на [8]:
МК = Масса органа (г)/масса тела (г)*100%.
Параметры системы гомеостаза оценивали по биохимическим и морфологическим показателям. Так, общий белок биуретовым методом, лейкоциты, морфологические показатели в соответствии
Таблица 2
Показатели массы органов подопытных животных
Показатель Контроль Спиртовой экстракт Водный экстракт
Мыши до опыта, г 24,01±0,69 22,56±0,72 22,84±0,55
Мыши после опыта, г 25,76±0,71 25,07±0,62 26,08±0,74
МК половых органов,% 1,77±0,16 1,90±0,12 1,93±0,10
МК семенных пузырьков, % 0,73±0,15 0,75±0,10 0,84±0,09
МК печени, % 5,45±0,96 5,26±0,89 5,14±1,10
МК почек, % 1,63±0,28 1,63±0,16 1,61±0,21
МК селезенки, % 0,62±0,11 0,64±0,17 0,38±0,14
Таблица 3
Уровень гормонов подопытных мышей
Показатель Контроль Спиртовой экстракт Водный экстракт
Тестостерон, нмоль/л 3,025±0,18 3,74±0,22* 4,93±0,66*
Прогестерон, нмоль/л 2,47±0,57 2,30±0,51 2,09±0,56
* Р<0,05
с общепринятыми методиками. Физиологическую активность желез определяли по уровню половых гормонов (тестостерон, прогестерон) в сыворотке крови опытных животных методом ИФА.
Результаты исследований
В эксперимент были взяты лабораторные мыши (самцы) линии BALB/C в возрасте 6-7 недель. Изучение изменений гематологических показателей крови животных в опыте напрямую свидетельствует о положительном влиянии или о токсичности действия исследуемого препарата. При завершении опыта у мышей был проведен забор крови, результаты представлены в таблице 1.
Как видно из представленных данных в таблице 1, биохимические показатели у самцов находятся в пределах одинаковых значений во всех группах. В опытных группах наблюдается некоторая тенденция увеличения эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, общего белка, альбуминов в допустимых пределах. Количество лейкоцитов имеет такую тенденцию возможно за счет повышения уровня лимфоцитов, так как пантовая продукция обладает иммуностимулирующим действием. В опытных группах повышается общий белок за счет увеличения фракции альбуминов. Гамма-глобулины ниже, а бета-глобулины выше в группе мышей, принимавших пантокрин, на 26,0 % и в 2 раза по сравнению с контролем. Разница по биохимическим и морфологическим показателям между группами не имеет достоверных отличий с контролем.
С целью оценки влияния пантовых продуктов и выбранной дозировки про-
вели изучение внутренних органов лабораторных мышей, для исключения токсического влияния на органы-мишени.
В таблице 2 представлен вес лабораторных животных и массовые коэффициенты по группам.
С целью оценки токсичности дозы была определена масса органов лабораторных животных. Установлено, что массы половых органов, семенных пузырьков, печени, почек, селезенки находятся в пределах нормативных значений лабораторных мышей линии BALB/C. По результатам исследования установлено, что более быстрый рост мышей наблюдался при выпаивании водного экстракта, разница с контролем составила 5,7 %.
Масса половых органов у животных после 14-дневного введения пантового экстракта и пантокрина возрастала по сравнению с контролем на 8,1 и 6,6 % соответственно. Весовые коэффициенты семенных пузырьков в группах животных, которым вводили препараты, были также достоверно увеличены по сравнению с таковыми у контрольных животных на 13,0 и 3,0 % соответственно, что является свидетельством усиленной эндокринной функции семенников, вызванной действием гонадотропных гормонов [7]. Следовательно, увеличение массы органов-мишеней, наблюдаемое на фоне введения пантовых продуктов, является доказательством выраженного гона-дотропного действия пантового водного экстракта. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о более выраженном гонадотропном действии водного экстракта по сравнению с таковым у пантокрина.
В подтверждение гонадотропному эффекту проведена оценка физиологической активности желез внутренней секреции по уровню половых гормонов сыворотки крови лабораторных мышей.
По результатам таблицы 2 концентрация тестостерона у мышей на водном пантовом экстракте достоверно выше на 38,6 %, на пантокрине на 23,6 % значения контроля. Содержание прогестерона было ниже контроля на 18,1 % и 6,8 %, при этом концентрация тестостерона и прогестерона в сыворотке крови самцов линии BALB/c положительно коррелировала между собой (г=0,7). Такая динамика повышения тестостерона на фоне снижения прогестерона объясняется более высоким синтезом тестостерона из прогестерона, так он является предшественником [1].
Заключение
Установлено положительное влияние нового безалкогольного напитка на основе пантового экстракта на показатели гомеостаза, в частности, отмечается тенденция увеличения таких показателей, как эритроциты, лейкоциты, гемоглобин, общий белок, альбумины, масса семенных пузырьков самцов и основные показатели регуляторных систем -увеличение тестостерона на 38,6 % у лабораторных мышей.
Список литературы
1. Гончаров Н. П. Дегидроэпиандростерон: биосинтез, метаболизм, биологическое действие и клиническое применение (аналитический обзор) / Н. П. Гончаров, Г. В. Кация // Андрология и гени-тальная хирургия, 2015. №1. С. 13-22.
2. Гришаева И. Н. Способ получения пантовых экстрактов на ультразвуковой установке высокой интенсивности / И. Н. Гришаева // Вестник Крас-Гау, 2020. № 5. С. 142-146.
3. Директива 2010/63/ЕС.
4. Кротова М. Г. Усовершенствование технологии гидролиза сырья маралов / М. Г. Гришаева // Вестник КрасГАУ, 2020. №5. С. 147-152.
5. Куракина И. О. Экдистен — тонизирующее средство в таблетках по 0,005 г / И. О. Куракина, В. М. Булаев // Новые лекарственные препараты. М., 1990. Вып. 6. С. 16-18.
6. Луницын В. Г. Исследование безопасности, относительной биологической ценности и биологической активности гидролизатов из сырья маралов / В. Г. Луницын, И. Н. Гришаева, М. Г. Кротова, О. Н. Мусина, Н. И. Бондаренко // Аграрная наука — сельскому хозяйству, 2020, С. 182-184.
7 Патологическая физиология. Под ред. Адо А.Д., Ишимовой Л. М. М.: Медицина, 1980.
C. 462.
8. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Под ред. Р. У. Хабриева. М.: Медицина, 2005. 829 с.
9. Шекунова Е. В. Выбор дозы препарата для доклинического исследования: межвидовой перенос доз / Е. В. Шекунова, М. А. Ковалева, М. Н. Макарова, В. Г. Макаров // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2020. №1. URL: https:// cyberleninka.ru/article/n/vybor-dozy-preparata-dlya-doklinicheskogo-issledovaniya-mezhvidovoy-perenos-doz (дата обращения: 22.06.2022).
10. Commission of the European Communities. 86/609/EEC. ISSN 03780 6978 (1986).
11. Huang W. C. Cornu cervi pantotrichum supplementation improves physiological adaptions during intensive endurance training / W. C. Huang, H. L. Chuang, C. C. Chiu, W. C. Chen, M. C. Hsu. // Vet. Med. Sci., 2017, 79. P. 674-682.
12. Jang S. Enhancement of exercise endurance capacity by fermented deer antler in BALB/c mice / S. Jang, E. D. Park, H. J. Suh, S. H. Lee, J. S. Kim, Y. Park, // Biosci. Biotechnol. Biochem, 2014. 78. P. 1716-1722.
13. Jung S. Fermented Antler Improves Endurance during Exercise Performance by Increasing Mitochondrial Biogenesis and Muscle Strength in Mice / S. Jung, S. H. Kim, W. Jeung, J. Ra, K. Heo, J. J. Shim, J. L.Lee. Appl. Sci. 2021, 11, 5386. https://doi.org/10.3390/ app11125386.
14. Li N. Sika Deer Antler Collagen Type I-Accelerated Osteogenesis in Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells via the Smad Pathway/ N. Li, M. Zhang, P. C. Gregor Drummen, Y. Zhao, Y. F. Tan, S. Luo, X. B. Qu. // Hindawi Publishing Corporation Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine Volume 2016, Article ID 2109204, P. 13, http://dx.doi. org/10.1155/2016/2109204.
15. Kawtikwar P. S. Deer antlers - Traditional use and future perspectives / P. S. Kawtikwar, D. A. Bhagwat,
D. M. Sakarkar // Indian Journal of Traditional Knowledge Vol. 9 (2), April 2010, P. 245-251.
