CC BY
34
Для корреспонденции
Гмошинский Иван Всеволодович - доктор биологических наук,
ведущий научный сотрудник лаборатории пищевой
токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий
ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
Адрес: 109240, Российская Федерация, г. Москва,
Устьинский проезд, д.2/14
Телефон: (495) 698-53-65
E-mail: gmosh@ion.ru
https://orcid.org/0000-0002-3671-6508
Шипелин В.А.1, 2, Шумакова А.А.1, Семин М.О.1, Трусов Н.В.1, Балакина А.С.1, Тимонин А.Н.1, Гмошинский И.В.1, Никитюк Д.Б.1, 3
Влияние комплекса L-карнитина и ресвератрола на физиологические, биохимические и морфологические показатели крыс в норме и с алиментарным ожирением
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи, 109240, г. Москва, Российская Федерация
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова», 117997, г. Москва, Российская Федерация
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), 119991, г. Москва, Российская Федерация
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 109240, Moscow, Russian Federation
Plekhanov Russian University of Economics, 117997, Moscow, Russian Federation I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of Ministry of Healthcare of the Russian Federation (Sechenov University), 119991, Moscow, Russian Federation
Influence of the L-carnitine and resveratrol complex on physiological, biochemical and morphological indicators of normal and obese rats
Shipelin V.A.1, 2, Shumakova A.A.1, Semin M.O.1, Trusov N.V.1, Balakina A.S.1, Timonin A.N.1, Gmoshinski I.V.1, Nikityuk D.B.1, 3
2
3
Финансирование. Работа выполнена при финансировании Российского научного фонда (грант № 17-16-01043). Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.
Благодарность. Результаты определения биохимических показателей крови получены кандидатом медицинских наук | Хорхе Селада Сото]. Для цитирования: Шипелин В.А., Шумакова А.А., Семин МО., Трусов Н.В., Балакина А.С., Тимонин АН., Гмошинский И.В., Никитюк Д.Б. Влияние комплекса L-карнитина и ресвератрола на физиологические, биохимические и морфологические показатели крыс в норме и с алиментарным ожирением // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 1. С. 15-32. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-1-15-32 Статья поступила в редакцию 07.12.2020. Принята в печать 20.01.2021.
Funding. This research was funded by Russian Science Foundation (grant № 17-16-01043). Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.
Acknowledgements. The determination of blood biochemical parameters was performed by | Jorge Selada Soto | .
For citation: Shipelin V.A., Shumakova A.A., Semin M.O., Trusov N.V., Balakina A S., Timonin A.N., Gmoshinski I.V., Nikityuk D.B. Influence of the L-carnitine and resveratrol complex on physiological, biochemical and morphological indicators of normal and obese rats. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2021; 90 (1): 15-32. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-1-15-32 (in Russian) Received 07.12.2020. Accepted 20.01.2021.
Специализированные пищевые продукты и биологически активные добавки (БАД) к пище, обогащенные комплексами минорных биологически активных веществ (БАВ) пищи, предлагаются в качестве компонентов лечебных диет при ожирении и метаболическом синдроме. Вместе с тем возможные эффекты взаимодействия БАВ, поступающих в организм в составе многокомпонентного продукта, изучены недостаточно.
Цель работы - изучение влияния на организм крыс комплексной добавки РК, содержащей ресвератрол (Рес) и L-карнитин (L-Кар), при ее потреблении со стандартным сбалансированным или гиперкалорийным рационом. Материал и методы. В течение 63 сут самцы крыс линии Вистар получали стандартный сбалансированный рацион (СР) или высокоуглеводный высокожировой рацион (ВУВЖР) с избытком общего жира (30%) и фруктозы (20% раствор вместо питьевой воды), или такие же рационы с добавлением РК в низкой (25 мг/кг массы тела Рес и 300 мг/кг L-Кар) или высокой (50 и 600 мг/кг соответственно) дозах. Изучали мышечную силу хватки, поведенческие реакции в тестах условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) и приподнятого крестообразного лабиринта (ПКЛ); по окончании эксперимента определяли массу жировой ткани и внутренних органов, активность микросомальных и цитозольных ферментов печени, биохимические показатели плазмы крови, изучали морфологию печени методом светооптической микроскопии, накопление липофусцинподобных гранул (ЛПГ) в подверженных тканевому старению органах: печени и почках - с помощью лазерной конфокальной микроскопии.
Результаты и обсуждение. У крыс, потреблявших ВУВЖР, по сравнению с потреблявшими СР были повышены масса печени и жировой ткани, концентрации глюкозы и триглицеридов, активность печеночных монооксигеназ CYP1A1 и CYP3A, уридин-5-дифосфат-глюкуронозилтрансферазы, гемоксигеназы; снижено содержание холестерина липопро-теинов высокой и низкой плотности, активность хинонредуктазы. Потребление добавки РК крысами стимулировало их двигательную активность в ПКЛ, однако данный эффект оказывается менее выраженным на фоне потребления ВУВЖР. У крыс, потреблявших СР (но не ВУВЖР), добавка РК вызывала, по данным ПКЛ и УРПИ, возрастание поисковой активности и тревожности. Влияние на сохранение краткосрочной и долгосрочной памяти было статистически незначимым. РК не обладала гиполипидемическими и гипогликемическими свойствами, а в низкой дозе вызывала повышение соотношения активности аспартат-/аланинаминотрансферазы в условиях кормления ВУВЖР. У крыс, получавших РК в высокой дозе с ВУВЖР, повышалась активность CYP3A печени. В почках животных при потреблении РК наблюдалось увеличение накопления ЛПГ.
Заключение. При изучении воздействия комплексной добавки РК на крыс в норме и при алиментарном ожирении, вызванном ВУВЖР, согласно изученным физиологическим, морфологическим и биохимическим показателям, не обнаружено позитивных эффектов, которые не проявлялись бы для Рес и L-Кар при их раздельном поступлении с рационом. Доказательства синергического действия L-Кар и Рес не обнаружены, а некоторые эффекты, проявляемые комплексной добавкой, могут рассматриваться как неблагоприятные, что требует тщательной оценки при использовании данных веществ в комбинации для комплексной диетотерапии метаболических нарушений у человека. Ключевые слова: ожирение, высококалорийный рацион, крысы, ресвератрол, карнитин, совместное введение, БАД к пище, специализированные пищевые продукты
Specialized products and dietary supplements, enriched with complexes of minor biologically active substances (BAS), are often offered as components of therapeutic diets in the treatment of obesity and metabolic syndrome. At the same time, the possible effects of the interactions of BAS when consuming a multicomponent product have not been studied enough.
The aim - to study the action on rats' organism of a complex supplement (КС), containing resveratrol (Res) and L-carnitine (L-Car), when consumed with a standard balanced or hypercaloric diet.
Material and methods. Male Wistar rats received for 63 days a standard balanced diet (SD) or a high-fat-high-carbohydrate diet (HFCD) with an excess of total fat (30%) and fructose (20% solution instead of drinking water), or the same diets supplemented with КС in a low (25 mg/kg body weight as Res and 300 mg/kg body weight as L-Car) or high (50 and 600 mg/kg body weight, respectively) doses. The muscle grip strength, behavioral reactions in tests of the conditioned passive avoidance reflex (CPAR) and elevated plus maze (EPM) were studied. At the end of the experiment, the mass of adipose tissue and internal organs was determined together with the activity of microsomal and cytosolic liver enzymes for specific substrates, plasma biochemical parameters, liver morphology by light-optical microscopy, accumulation of lipofuscin-like granules (LLG) in the liver and kidneys by laser confocal microscopy. Results. In the rats fed HFCD, compared with SD, there was an increase in the mass index of liver, total inguinal and retroperitoneal white adipose tissue, in the levels of glucose and triglycerides, in the activity of hepatic CYP1A1 and CYP3A monooxygenases, UDP-glucuronosyltransferase, heme oxygenase, and simultaneous decrease of high and low density lipoprotein cholesterol, and quinone oxidoreductase activity. The КС intake stimulated the locomotor activity of rats in EPM, however, this effect was less pronounced against the background of HFCD consumption. In rats consuming SD (but not HFCD), the addition of КС caused an increase in search activity and anxiety according to the EPM and CPAR data. The effect on short- and long-term memory retention was statistically insignificant. RС intake did not have hypolipidemic and hypoglycemic properties but caused in low dose an increase in the ratio of the activity of transaminases AST/ALT in animals fed HFCD. The liver CYP3A activity increased in rats supplemented with RС in high dose fed HFCD. In the kidneys of animals, the consumption of RС resulted in increased accumulation of LLG.
Conclusion. When studying the effect of the complex supplement RС on normal and obese rats according to the studied physiological, morphological and biochemical indexes, no positive effects were revealed, that would not have manifested themselves for Res and L-Car separate intake. No evidence of synergistic action of L-Car and Res were found, and some of the effects of the complex supplement can be considered as adverse. This requires careful assessment when combined using these substances in complex diet therapy of metabolic disorders in humans.
Keywords: obesity, high-calorie diet, rats, resveratrol, carnitine, joint administration, dietary supplements, specialized foods
Специализированные пищевые продукты и биологически активные добавки (БАД) к пище, обогащенные минорными биологически активными вещества-
ми (БАВ), рассматриваются как полезное дополнение к гипокалорийным и редуцированным по содержанию простых углеводов и жира диетам, применяемым при
ожирении и метаболическом синдроме [1, 2]. Использование этих дополнительных продуктов в диетотерапии позволяет создать условия для повышения физической активности, снижения субъективной привлекательности высококалорийной пищи и тем самым значительно улучшить комплаентность к основному лечению и стойкость его результата у пациентов с алиментарно-зависимыми заболеваниями [3]. В число БАВ, рассматриваемых как инструменты диетических интервенций при ожирении и метаболическом синдроме, входит широкий круг соединений: витамины и витаминоподоб-ные вещества, полифенолы, фитостероиды, микроэлементы, незаменимые аминокислоты. Особое внимание диетологов, в свете изложенного, привлекают такие пищевые вещества, как трансресвератрол (транс-3,5,4',-тригидроксистильбен, далее - Рес) и L-карнитин [(3R)-3-гидрокси-4-триметиламмониобутаноат, далее - L-Кар]. Источниками Рес являются многочисленные растительные продукты, в том числе виноград (кожица), различные фрукты и ягоды, какао, шоколад, красное вино [4]. В экспериментах in vivo на моделях алиментарного ожирения у грызунов Рес показал способность нормализовать метаболические и функциональные показатели, снизить потребление пищи [5, 6]. Сходные результаты получены и на линиях животных с генетически детерминированной гипертензией и ожирением [7, 8]. Биологические эффекты Рес объясняются его противовоспалительным действием на уровне регуляции сигнальных внутриклеточных каскадов в жировой ткани, печени и центральной нервной системе [9], а также экспрессией под его влиянием индуцибельной синтазы окиси азота в эндотелии [5]. Вместе с тем результаты клинического применения продуктов, обогащенных Рес, не всегда свидетельствовали о его эффективности, что может быть связано с генетической гетерогенностью групп пациентов и различиями в дизайне клинических наблюдений, приводящими к расхождениям в оценке клинической эффективности этой добавки [10].
L-Кар при участии ферментов карнитинацилтрансфе-раз (CPT) I и II типа и карнитинацилтранслоказы (CACT) осуществляет перенос в митохондрии остатков жирных кислот [11], где происходит их р-окисление. Этот механизм породил представления об L-Кар как о сжигателе жира, способном при длительном потреблении снизить жировую массу тела [12, 13]. Наряду с использованием в диетотерапии ожирения L-Кар часто применяется в спортивном питании для снижения общей массы тела без ущерба для мышечной массы, особенно в таких дисциплинах, как единоборства, художественная гимнастика, акробатика, где масса тела является квалифицирующим признаком [14, 15]. Однако клинические перспективы диетического применения L-Кар неоднозначны, ввиду того что усвояемость этого вещества из пищи может зависеть от комплекса недостаточно изученных факторов [16].
Поскольку Рес и L-Кар влияют на разные стороны обменных процессов, нарушенных у пациентов с ожирением и метаболическим синдромом, встает вопрос
о возможности комплексного применения этих БАВ в диетотерапии. В настоящее время в Едином реестре свидетельств о Государственной регистрации ЕАЭС (ИНрэ:// portal.eaeunion.org/) представлены сведения о 7 многокомпонентных БАД к пище и о специализированных продуктах для питания спортсменов, содержащих оба эти ингредиента. Вместе с тем возможное взаимодействие Рес и 1_-Кар при поступлении в организм с проявлением как синергических, так и антагонистических эффектов в доступной литературе не изучено. Единственная работа, в которой исследована клиническая эффективность комплексной БАД к пище, содержащей Рес, относится к его сочетанному использованию с растительным экстрактом - источником флавоноидов [17].
Цель настоящей работы - изучение в эксперименте влияния на организм крыс, получающих стандартный сбалансированный или гиперкалорийный рацион, комплексной добавки, содержащей Рес и 1_-Кар, с использованием методов оценки поведенческих реакций, нейромоторики, интегральных, биохимических и морфологических показателей.
Материал и методы
Эксперимент проведен на 48 самцах крыс аутбредной линии Вистар, полученных в возрасте 8 нед из питомника «Столбовая». При работе с животными соблюдали требования приказа Минздрава России от 01.04.2016 № 199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» и международные рекомендации.
После 7-дневного карантина крысы были разделены на 6 групп по 8 особей. Средняя масса тела в сформированных группах в начале эксперимента составляла соответственно 178±3; 178±2; 178±4; 180±3; 181±3 и 182±9 г (М±т) и достоверно не различалась (р>0,1; АЫОУА). Крысы 1-й группы получали полусинтетический сбалансированный рацион (СР) по А1Ы93М с некоторыми модификациями [18] и очищенную обратным осмосом питьевую воду, животные 2-й группы - СР с включением комплексной добавки Рес + 1_-Кар (далее - РК) в расчетных суточных дозах по двум компонентам 25 и 300 мг/кг массы тела соответственно (низкая доза добавки, далее -РКн), крысы 3-й группы - СР с включением РК в расчетных дозах 50 и 600 мг на 1 кг массы тела соответственно (высокая доза добавки, далее - РКв). Животные 4-й группы получали высокоуглеводный высокожировой рацион (далее - ВУВЖР) с повышенным до 30% по массе сухих веществ содержанием жира (в форме смеси 1:1 рафинированного кукурузного масла и свиного лярда) и заменой питьевой воды на 20% раствор фруктозы, крысы 5-й группы - ВУВЖР с РКн, 6-й группы - ВУВЖР с РКв. Использовали Рес (ОБМ, Голландия, торговая марка resVida®) 98% чистоты, по данным высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и 1_-Кар ^1Р1Ю, Германия), >98% чистоты, по данным ВЭЖХ. Крыс содержали по 2 особи в клетках из поликарбоната при температуре 21 ±1 оС и режиме освещения
12/12 ч. Продолжительность кормления составила 63 сут. Ежедневно определяли количество потребленного корма и выпитой жидкости, еженедельно - массу тела животных с точностью ±0,1 г, наблюдали за внешним видом, активностью, состоянием шерстного покрова. Для поддержания постоянства потребляемой дозы удельное содержание РК в корме при необходимости корректировали в соответствии с его фактически потребляемым количеством.
Силу хватки передних лап (показатель мышечной силы сжатия) определяли на 3-и и 58-е сутки эксперимента, оценку уровня тревожности и состояния краткосрочной и долгосрочной памяти изучали в тесте условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) - на 39, 40 и 60-е сутки. Тестирование поведенческих реакций в установке «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) выполняли на 8-е и 59-е сутки. При изучении перечисленных показателей использовали аппаратуру (Panlab Harvard Apparatus, Испания) в соответствии с ранее описанными методиками [18].
Животных выводили из эксперимента на 64-е сутки путем декапитации под эфирной анестезией. Кровь собирали в мерные пробирки с 0,4 см3 1% раствора гепарина в 0,15 М NaCl, индивидуально фиксируя разведение каждой пробы. Органы отбирали стерильными хирургическими инструментами из нержавеющей стали. Массу органов и тканей (печени, почек, надпочечников, легких, семенников, селезенки, сердца, тимуса, головного мозга, забрюшинной и паховой белой жировой ткани, межлопаточной бурой жировой ткани) определяли на лабораторных весах с точностью ±0,01 г. Выделяли 2 пробы ткани печени, одну из них немедленно помещали в раствор 3,7% формальдегида в 0,1 М натрий-фосфатном буфере рН 7,0 и фиксировали в нем в течение 3 сут, дегидратировали в спиртах восходящей концентрации, пропитывали ксилолом и заливали гомогенизированной парафиновой средой «Histomix». Парафиновые срезы толщиной 3-4 мкм изготавливали на микротоме «Microm HM355s» (Leica, Германия) и монтировали в 2 репликах на предметные стекла. Первые из них окрашивали гематоксилином и эозином и исследовали в микроскопе «AxioImager Zl» (Zeiss, Германия) с цифровой фотокамерой при увеличении х200. Вторые реплики срезов без дополнительного окрашивания изучали на наличие липофусцинподобных гранул (ЛПГ) [19] по их оранжевой аутофлюоресценции (при Xem=570 нм) в конфокальном микроскопе LSM 710 (Zeiss, Германия) с возбуждением при Xex=488 нм (сине-зеленый лазер) и увеличении х200. Аналогичным образом исследовали на наличие ЛПГ образцы ткани почек.
Вторую пробу ткани печени немедленно после отбора охлаждали до 0 оС и гомогенизировали в гомогенизаторе Поттера с 0,1 М трис-KCl буфером рН 7,4 в соотношении 1:4 по массе. Из гомогената выделяли цитозоль и микросомальную фракцию методом дифференциального центрифугирования. В микросомальной фракции определяли активность монооксигеназ CYP1A1 с использованием в качестве субстрата 7-этоксирезо-
руфина по методу [20], CYP3A (субстрат - тестостерон) согласно [21]. В цитозольной фракции определяли активность суммы глутатионтрансфераз по методу [22], уридин-5-дифосфат (УДФ)-глюкуронозилтрансферазы в соответствии с [23], гемоксигеназы-1 (субстрат - гемин) согласно [24], хинонредуктазы (субстрат - дихлорин-дофенол) согласно [25]. Активности всех ферментов определяли в условиях их полного насыщения субстратами ([S]>>Km) по конечной точке при температуре 295 К (+22 оС).
Содержание в плазме крови глюкозы, триглицеридов, холестерина общего и в составе липопротеинов высокой (ЛПВП) и низкой плотности (ЛПНП), билирубина, мочевины, альбумина, кальция, фосфора, активность аланин- (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ) определяли на биохимическом анализаторе «Konelab 20i» (Thermo Fisher Scientific Oy, Финляндия) по стандартным методикам [18].
Статистическую обработку данных проводили с использованием 3-факторного дисперсионного анализа ANOVA, непараметрических критериев Вилкоксона-Манна-Уитни в качестве post hoc тестов. Значимость различия долевых показателей проверяли согласно точному U-тесту Фишера. Различия принимали за достоверные при вероятности принятия нуль-гипотезы p<0,05.
Результаты
На протяжении всего эксперимента крысы всех групп постоянно прибавляли в массе, имели нормальный внешний вид; заболеваемость и гибель животных не выявлена. Как следует из данных рис. 1А, для крыс 2-й группы (СР + РКн) и 6-й группы (ВУВЖР + РКв) начиная со 2-й недели кормления наблюдалась воспроизводящаяся тенденция к снижению средней массы тела по сравнению, соответственно, с животными 1-й и 4-й групп, не получавшими добавки. Однако при парном сравнении групп эти различия были недостоверными. Факторный анализ показал, что единственным фактором, достоверно влиявшим на массу тела животных на протяжении кормления, был состав основного рациона (СР или ВУВЖР); p<0,05 ANOVA по фактору «рацион». Определение удельного энергопотребления (рис. 1Б) показало, что крысы, получавшие ВУВЖР, потребляли в сутки на 40% больше энергии в начале и на 18-25% в конце эксперимента по сравнению с животными, получавшими СР; добавка РК в обеих дозах существенно не влияла на удельное энергопотребление.
В табл. 1 приведены результаты тестирования крыс в тесте УРПИ. Как видно из представленных данных, у крыс, получавших РКн вместе как с СР, так и с ВУВЖР, наблюдалась тенденция к снижению латенции захода в темный отсек при первом тестировании, что может указывать на возрастание тревожности. У крыс, получающих РКн вместе с СР, отмечалась также тенденция к снижению долгосрочной памяти. Обе тенденции, однако, не были статистически значимыми (p>0,1).
А/А
Сутки эксперимента/Days of expriment
Б/В
600
ее рт
£ <3 о- S
n io
!t 3 .
£ ^ gs
œ s
iS
500
400
300
200
100
□ СР/SR
□ СР + РКн/SR + RCl a СР + РКв/SR + RCh
■ ВУВЖР/HFCD
■ ВУВЖР + РКн/HFCD + RCl
□ ВУВЖР + РКв/HFCD + RCh
[fim
2 9 23 30 37 44 51
Сутки эксперимента/Days of expriment
Рис. 1. Средние значения (M±m) массы тела (А) и удельного энергопотребления (Б) крыс в ходе эксперимента Fig. 1. Average values (M±m) of body weight (A) and specific energy consumption (B) in rats during the experiment
58
Измерение силы хватки передних лап крыс (рис. 2) показало, что удельная мышечная сила сжатия статистически значимо снижалась при втором тесте по сравнению с первым во всех группах, кроме получавшей РКв вместе с ВУВЖР (р<0,05, ANOVA по фактору «номер теста»). При этом при первом тестировании (через 3 сут после начала кормления) среди животных, получавших СР, отмечалось снижение мышечной силы сжатия в группе, получавшей высокую дозу РК, по сравнению с низкой дозой (р<0,05) и контролем (на уровне тенденции, р=0,074), однако при втором тестировании подобный эффект отменялся. Наибольшую мышечную силу сжатия при втором тесте наблюдали у крыс, получавших РКв вместе с ВУВЖР.
Изучение двигательной активности крыс в тесте ПКЛ показало снижение пройденной дистанции при втором тесте по сравнению с первым у крыс, получавших как СР, так и ВУВЖР (рис. 3А). Однако добавление к этим рационам РКн, но не РКв отменяло указанный эффект. Пройденная дистанция была при втором тесте статистически
значимо повышена в этих группах по сравнению с животными, получавшими указанные рационы без добавок. Средняя скорость перемещения крыс в открытых рукавах (ОР) при втором тесте статистически значимо и дозо-зависимо повышалась при потреблении РК в составе СР, но не в составе ВУВЖР (рис. 3Б). У крыс, получавших ВУВЖР, самая низкая средняя скорость перемещения в ОР отмечалась в группе с РКн. Порядковый номер теста достоверно влиял на данный показатель (р<0,05, ANOVA); влияние со стороны комбинации факторов «рацион» и «добавка» проявлялось на уровне тенденции (ANOVA, р=0,055). Максимальная скорость перемещения в ОР (рис. 3В) при втором тесте возрастала дозозависимо с увеличением дозы РК на фоне приема СР, однако в случае ВУВЖР это отмечалось только в виде тенденции при высокой дозе добавки. Из представленных данных можно заключить, что потребление добавки РК крысами, по-видимому, стимулирует их двигательную активность в ПКЛ, однако данный эффект менее выражен на фоне потребления ВУВЖР.
Таблица 1. Показатели крыс, полученные в тесте условного рефлекса пассивного избегания Table 1. Parameters of rats' test of conditional reflex reaction of passive avoidance
Группа Group Рацион Diet n Показатель/Indicator
латенция до получения условного стимула, с latency before receiving a conditioned stimulus, s Me (min-max) краткосрочная память, % сохранения short-term memory, % retention долгосрочная память, % сохранения long-term memory, % retention
1 СР/SD 8 33,5 (9,7-147) 87,5 75,0
2 СР + РКн/SD + RCl 8 15,0 (7,8-103) 62,5 37,5
3 СР + РКн/SD + RCh 8 21,0 (5,0-45,0) 75,0 75,0
4 ВУВЖР/HFCD 8 21,0 (6,3-78,0) 100 62,5
5 ВУВЖР + РКн/HFCD + RCl 8 18,0 (8,3-105) 100 75,0
6 ВУВЖР + РКн/HFCD + RCh 8 23,5 (13,0-31,0) 87,5 87,5
ANOVA, p, по фактору ANOVA factor, р Рацион/Diet >0,1 - -
БАВ/Supplement >0,1 - -
Рацион x БАД/Diet x supplement >0,1 - -
П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 2, 3: расшифровка аббревиатур дана в тексте. N o t e. Here and in tables 2, 3: the decoding of abbreviations is given in the text.
Как следует из данных рис. 4, при втором тесте по сравнению с первым крысы снизили свою поисковую активность, судя по возрастанию латенции до выхода в центр лабиринта (АЫОУА, р<0,05 по фактору «номер теста»). При этом показатель латенции при втором тесте оказался статистически значимо сниженным (р<0,05, критерий Манна-Уитни) как результат потребления обеих доз РК у крыс, получавших СР. В случае потребления ВУВЖР подобный эффект отсутствовал (рис. 4А). Влияние сочетания факторов «рацион» и «добавка» на данный показатель выявлено на уровне тенденции (АЫОУА, р<0,1). Общее число переходов между рукавами лабиринта, также характеризующее поисковую активность, достоверно не снижалось при втором тесте, за исключением группы крыс, получавших РКв в составе ВУВЖР. При этом потребление РКн вместе с СР приводило к возрастанию поисковой активности (рис. 4Б).
При переходе от первого ко второму тесту в ПКЛ крысы становились менее тревожными (рис. 4В; АЫОУА, р<0,05 по фактору «номер теста»), судя по возрастанию времени, проводимого в ОР. Для отношения времени, проведенного в закрытых рукавах (ЗР) (рис. 4Г) также прослеживается тенденция к снижению тревожности, не являющаяся статистически значимой ввиду большой дисперсии значений. Примечательно, однако, что потребление РКв в составе СР не приводило, по-видимому, к снижению тревожности при втором тесте, а по сравнению с группой, получавшей только СР, эти животные были достоверно более тревожными как согласно времени, проводимому в ОР, так и отношению ЗР/ОР. В случае потребления РКн с ВУВЖР, напротив, отмечалось снижение тревожности по сравнению с животными, получавшими только ВУВЖР, причем для времени, проводимого в ОР, данный эффект статистически значим (р<0,05, критерий Манна-Уитни). Полученные результаты свидетельствуют о том, что, во всяком случае на фоне потребления СР, добавка РК вызывает у крыс возрастание поисковой активности и тревож-
401
35-
3 *
о -О
3
о.
i| I— ^
ctf о со X СС
30-
25-
0
Тест 1/Test 1 Тест 2/Test 2
а СР/SD ■ ВУВЖР/HFCD
□ СР + РКн/SD + RCl ® ВУВЖР + РКн/HFCD + RCl
□ С + РКв/CD + RCh 0 ВУВЖР + РКв/HDCD + RCh
Рис. 2. Удельная сила хватки (мышечная сила сжатия) передних лап крыс при 1-м и 2-м тестировании в зависимости от состава потребляемого рациона (М±т)
* - различие с первым тестом статистически значимо, р<0,05, и-тест Манна-Уитни. Горизонтальная прямая скобка - распределение неоднородно (3-факторный дисперсионный анализ АЫОУА) по фактору «номер теста»(Т). Число крыс - по 8 в каждой группе.
Fig. 2. Specific grip force (muscle compressing force) of the forepaws of rats during the first and second tests, depending on the composition of the consumed diet (M±m)
* - the difference with the first test is statistically significant, p<0.05, Mann-Whitney U-test. Horizontal bracket - distribution is non-uniform (3-way ANOVA) by the factor "test number" (T). The number of rats is 8 in each group.
А/А
1600
И
Ё^Ц 1200
СО ^ I— с^
s Г
Б/В
800
400
dn
Ж
ii
гЬ
4i
Л
rti
Ъ
СР СР + РКн СР + РКв ВУВЖР ВУВЖР + ВУВЖР +
РКн РКв
SD SD + RCl SD + RCh HFCD HFCD + RCl HFCD + RCh □ Тест 1/Test 1 □ Тест 2/Test 2
СР SD
СР + РКн СР + РКв ВУВЖР
SD + RCl SD + RCh □ Тест 1/ Test 1 ■ Тест 2/ Test 2
ВУВЖР + ВУВЖР + РКн РКв HFCD HFCD + RCl HFCD + RCh
В/С
о
о ■==
РК — ТхРхРК
Нп
^ rf
СР СР + РКн СР + РКв ВУВЖР ВУВЖР + ВУВЖР +
РКн РКв
SD SD + RCl SD + RCh HFCD HFCD + RCl HFCD + RCh □ Тест 1/ Test 1 □ Тест 2/ Test 2
Рис. 3. Показатели двигательной активности крыс (М±т) в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» в зависимости от состава потребляемого рациона при 1-м и 2-м тестировании
А - пройденная дистанция в лабиринте за все время тестирования; Б - средняя скорость в открытых рукавах (ОР); В - максимальная скорость в ОР. Здесь и на рис. 4: различие статистически значимо при парном сравнении, р<0,05, и-тест Вилкоксона/ Манна-Уитни: * - с группой стандартного сбалансированного рациона; # - с группой ВУВЖР; 0 - с группой высокоуглеводный высокожировой рацион + комплексная добавка (низкая доза); п - с 1-м тестом. Горизонтальная прямая скобка - распределение неоднородно, р<0,05 (3-факторный дисперсионный анализ АЫОУА) по фактору «номер теста» (Т), «рацион» (Р), «добавка»(РК) и их сочетаниям; (РхРК) - АЫОУА, р<0,1. Число крыс - по 8 в каждой группе.
#
0
□
Fig. 3. The indexes of the motor activity of rats (M±m) in the "elevated plus maze' test depending on the composition of the consumed diet during the first and second tests
A - the distance covered in the maze during the entire testing period; B - average speed in open arms (OA); C - maximum speed in OA. Here and in fig. 4: the difference is statistically significant when paired comparison, p<0.05, Wilcoxon/Mann-Whitney U-test: * - with the standard balanced diet group; # - with the high-fat-high-carbohydrate diet group; 0 - with group high-fat-high-carbohydrate diet +a complex supplement in low dose; n - with the first test. Horizontal bracket - distribution is non-uniform, p<0.05, (3-way ANOVA) for the factor "test number" (T), "diet" (P), "supplement" (PK) and their combinations; (PxPH) - ANOVA, p<0,1. The number of rats is 8 in each group.
ности, а это качественно согласуется с данными теста УРПИ (см. табл. 1 по показателю латенции). Однако в условиях кормления ВУВЖР этот эффект отменяется и даже меняет знак на противоположный.
Определение массы внутренних органов крыс при выведении из эксперимента (табл. 2) показало, что потреблению ВУВЖР отвечает статистически значимое возрастание относительной суммарной массы паховой и забрюшинной белой жировой ткани, межлопаточной бурой жировой ткани, печени и снижение относительной массы легких (р<0,05, АЫОУА, по фактору «рацион» во
всех этих случаях), что соответствует фенотипической картине ожирения. Влияние РК на массу селезенки и надпочечников зависит от состава основного рациона (р<0,05, АЫОУА, по фактору «рацион х БАД»). Так, масса селезенки статистически значимо повысилась под влиянием РКв при потреблении СР, а надпочечников - при потреблении ВУВЖР. У крыс, получавших РКн, масса головного мозга незначительно по абсолютной величине, но статистически достоверно возросла на фоне приема СР и снизилась при потреблении ВУВЖР. Масса семенников статистически значимо увеличилась у крыс,
А/А
нт en
Ф О
^ qj
О о
><
His 20
of 10 o0
Т (РхРК)
J3
Б/В
25п
в ns о on
15> °
5 ®
■ ■а 10, §
. с
о;
СР СР + РКн СР + РКв ВУВЖР ВУВЖР + ВУВЖР +
РКн РКв
SD SD + RCl SD + RCh HFCD HFCD + RCl HFCD + RCh □ Тест1/Test 1 □ Тест 2/Test 2
РК
Н
СР СР + РКн СР + РКв ВУВЖР ВУВЖР + ВУВЖР +
РКн РКв
SD SD + RCl SD + RCh HFCD HFCD + RCl HFCD + RCh □ Тест 1/Test 1 ■ Тест 2/ Test 2
□
о
В/С
70 60
s
« S 50
o-S 40 в nt
i I 30 е s
~ E 20 й
10 0
В
rf
Т (РхРК)
□
rf-
rih
rrii
rf
СР СР + РКн СР + РКв ВУВЖР ВУВЖР + ВУВЖР +
РКн РКв
SD SD + RCl SD + RCh HFCD HFCD + RCl HFCD + RCh □ Тест 1/Test 1 □ Тест 2/Test 2
Г/D
^25-. C
I 1 20H ° §
S -5 15-1
Q. g и
1 s
О
el Re
□
t±L
СР СР + РКн СР + РКв ВУВЖР ВУВЖР + ВУВЖР +
РКн РКв
SD SD + RCl SD + RCh HFCD HFCD + RCl HFCD + RCh □ Тест 1/Test 1 □ Тест 2/Test 2
Рис. 4. Показатели поисковой активности и тревожности крыс (М±т) в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» в зависимости от состава потребляемого рациона при 1-м и 2-м тестировании
А - латенция до первого выхода в центр; Б - общее число переходов между рукавами; В - время в открытых рукавах (ОР); Г - отношение времени, проведенного в ОР и закрытых рукавах (ЗР).
#
□
Fig. 4. Indicators of search activity and anxiety in rats in the «elevated plus maze» test depending on the composition of the consumed diet during the first and second tests
A - latency until the first exit to the center; B - the total number of transitions between the arms; C - time in open arms (OA); D - the ratio of the times spent in OA and closed arms (CA).
потреблявших РКв вместе с СР. Отсутствовали достоверные различия в относительной массе почек, тимуса и сердца (данные не показаны).
Биохимический анализ плазмы крови (табл. 3) свидетельствует о том, что потребление ВУВЖР вызывало, по сравнению с СР, возрастание уровней глюкозы, тригли-церидов, альбумина, билирубина, снижение содержания мочевины, холестерина общего и в составе ЛПВП и ЛПНП. Соотношение ЛПНП/ЛПВП под влиянием кормления ВУВЖР резко снизилось (ANOVA, p<0,05 по фактору «рацион»). Добавка РКн вызывала у крыс, получавших СР, небольшое по абсолютной величине возрастание уровней кальция и фосфора, РКв - статистически значимое повышение содержания ЛПНП и альбумина и снижение активности ЩФ. На фоне потребления ВУВЖР влияние РК на биохимические показатели не выявлено, за исключением увеличения
коэффициента де Ритиса (АСТ/АЛТ), косвенно свидетельствующего об интенсификации катаболических процессов, и небольшого возрастания уровня кальция при низкой дозе добавки.
Определение активности ферментов микросомаль-ной и цитозольной фракции печени показало, что потребление ВУВЖР вызывало статистически значимое возрастание активности цитохромов CYP1A1 и CYP3A, УДФ-глюкуронозилтрансферазы и гемоксигеназы, при том что активности суммарных глутатионтрансфераз и хинонредуктазы снизились (рис. 5). Добавка РК влияла на отдельные энзиматические показатели в зависимости от состава основного рациона: снижала в высокой дозе активность хинонредуктазы при потреблении СР и повышала активность CYP3A у крыс, получавших ВУВЖР.
На рис. 6 представлены результаты изучения морфологии ткани печени методами светооптической микро-
ш
о
"О
о о
О"
Таблица 2. Масса тела и относительная масса органов и тканей крыс (М±т) Table 2. Body weight and Internal organ's weight Indexes of rats (M±m)
Группа Рацион n Масса тела, г Масса органов, % м.т./Internal organ's weight, % b.w.
Group Diet Body weight, g печень liver селезенка spleen надпочечники adrenals Ю2 легкие lungs головной мозг brain семенники testis жир белый* white fat tissue* жир бурый** brown fat tissue**
1 CPISD 8 395±12 3,3±0,24 0,38±0,023 2,0±0,2 0,52±0,02 0,50±0,01 0,81 ±0,083 3,72±0,25 0,14±0,03
2 CP + PKh ISD + RCI 8 374±12 3,4±0,15 0,39±0,03 2,3±0,2 0,51 ±0,03 0,52±0,015 0,95±0,03 3,29±0,245 0,12±0,023 5
3 CP + PKb ISD + RCh 8 387±16 3,3±0,1 0,45±0,021'6 1,9±0,26 0,51 ±0,01 0,50±0,02 1,02±0,051 3,93±0,22 0,19±0,022
4 ВУВЖРIHFCD 8 409±13 3,8±0,11 0,40±0,02 1,8±0,26 0,48±0,01 0,50±0,02 0,86±0,07 5,03±0,56 0,19±0,02
5 ВУВЖР + РКн/ HFCD + RCI 8 410±18 4,1±0,22 0,42±0,04 1,9±0,16 0,47±0,02 0,48±0,022 0,86±0,03 5,36±0,452 0,22±0,012
6 ВУВЖР + РКв/ HFCD + RCh 8 387±19 3,8±0,2 0,36±0,033 2,6±0,23,4,5 0,48±0,02 0,52±0,03 0,87±0,12 4,92±0,65 0,23±0,02
AN OVA, p, Рацион/D/'ef >0,1 <0,001 >0,1 >0,1 0,048 >0,1 >0,1 <0,001 <0,001
по фактору ЫКЦ/Supplement >0,1 >0,1 >0,1 >0,1 >0,1 >0,1 >0,1 >0,1 0,052
ANOVA factor, p Рацион x БАД/D/'ef x supplement >0,1 >0,1 0,049 0,012 >0,1 >0,1 >0,1 >0,1 >0,1
CO О
Ю О Ю
Примечание. * - масса паховой и забрюшинной белой жировой ткани в сумме; ** - масса межлопаточной бурой жировой ткани;1 6 - номера групп, различие с которыми статистически значимо, р<0,05, U-тест Манна-Уитни.
Notes. * - total inguinal and retroperitoneal white adipose tissue weight; ** - interscapular brown adipose tissue weight; 1~6 - number of groups that differ significantly, p<0.05, Mann-Whitney U-test.
Таблица 3. Биохимические показатели плазмы крови крыс (М±т) Table 3. Blood biochemical Indexes In rats (M±m)
Показатель Indicator Группа, рацион/Group, diet (n=8)
1-я, CP 1st, SD 2-я, CP + PKh 2nd, SD + RCI 3-я, CP + PKb 3rd, SD + RCh 4-я, ВУВЖР 4th, HFCD 5-я, ВУВЖР + РКн 5"', HFCD + RCI 6-я, ВУВЖР + РКв 6th, HFCD + RCh ANOVA, p, no фактору/ЛЛ/01/Л factor, p
рацион diet БАД supplement рацион x БАД diet x supplement
Глюкоза, ммоль/л/Glucose, mmol/l 8,0±0,24 7,9±0,15 8,0±0,26 8,9±0,21 9,0±0,22 8,6±0,13 <0,001 >0,1 >0,1
Холестерин, ммопь/п/Cholesterol, mmol/l 2,2±0,1 2,5±0,25 2,4±0,16 1,9±0,2 2,0±0,12 1,9±0,13 0,001 >0,1 >0,1
Холестерин ЛПВП, ммопь/п/Cholesterol HDL, mmol/l 1,10±0,07 1,28±0,065 1,21 ±0,08 1,06±0,04 1,11±0,032 1,10±0,05 0,024 >0,1 >0,1
Холестерин ЛПНП, ммопь/п/Cholesterol LDL, mmol/l 0,29±0,073'4 0,36±0,085 0,51±0,051,6 0,05±0,031 0,01±0,012 0,05±0,033 <0,001 0,084 >0,1
Альбумин, ммопь/n/Albumin, mmol/l 33,8±0,53'4 34,1 ±0,33-5 35,4±0,51'2- 6 36,3±0,41 37,0±0,62 36,8±0,43 <0,001 >0,1 >0,1
Билирубин общий, ммопь/n/Bilirubin total, mmol/l 4,2±0,2 5,1±0,53 3,7±0,32,6 5,6±0,6 8,2±1,6 6,5±0,93 0,001 0,094 >0,1
Кальций, ммоль/л/Ca/c/i/m, mmol/l 3,03±0,052'4 3,14±0,031 3,21 ±0,056 3,21±0,031 5 3,33±0,044 3,26±0,043 <0,001 0,005 >0,1
Мочевина, ммопь/п/Urea, mmol/l 4,3±0,4 5,4±0,4 4,9±0,5 3,1 ±0,5 3,7±0,5 3,1 ±0,4 <0,001 >0,1 >0,1
Триглицериды, ммоль/л/Triglycerides, mmol/l 1,8±0,3 2,1 ±0,4 1,4±0,2 2,1 ±0,3 2,7±0,5 2,5±0,5 0,036 >0,1 >0,1
Фосфор, ммоль/л /Phosphorus, mmol/l 2,41 ±0,072 (4) 2,62±0,061 2,57±0,08 2,61±0,07<1> 2,57±0,05 2,65±0,07 >0,1 >0,1 >0,1
Щелочная фосфатаза, ME/un/Alkaline phosphatase, ME/ml 567±184 471 ±393 346±262,6 639±123 602±97 544±583 >0,1 >0,1 >0,1
ЛПНП/ЛПВП /LDL/HDL 0,28±0,07 0,29±0,07 0,43±0,04 0,05±0,031 0,01±0,012 0,04±0,033 <0,001 0,084 >0,1
l\.CT/M]T//AST/AIT 3,0±0,1 2,5±0,45 3,0±0,2 2,7±0,35 3,6±0,324 3,0±0,3 >0,1 >0,1 0,038
Примечание.1 6 - номера групп, различие с которыми статистически значимо, р<0,05, U-тест Манна-Уитни. Notes. 1~6 - number of groups that differ significantly, p<0.05, Mann-Whitney U-test.
А/А
Б/B
^ с
CD
\о Я
Si 5 i &
Q_ ■
>-■„
о
16 -|
1284 -
¡S 0
-
p<0,05
r*l
СР/SD
ВУВЖР/HFCD
^ .с
чо Я
Si i. 500 п
I I
400 Н
Щ о = f=
«С Ч.
со -о
200 Н
О V
300 -
Г*1Г*1
Р РК
p<0,05
p<0,05
СР/SD
ВУВЖР/HFCD
В/С
га ^
^ с
^ I
^ I
S X
^ Е Е t
Г/D
1,2 п 1,1 " 1,0 -0,9-
О с^ » fc
S со
p<0,05
J_LJ_II I
J_LJ_11 I
5.S
СР/SD
ВУВЖР/HFCD
\o Я
^ I
* 8
if ^S-S
is
Щ о = P i— <=
Ы
> to
л ^
I- I—
US
l— О
30 п
20-
10-
СР/SD
ВУВЖР/HFCD
Д/Е
^
CD -S VO Cb
= i
X ^
= CD
I E
-5 x
If 3 I
CO О
ЁЕЭ:
9 -| 87 -65 -
p<0,05
J_LJ_LI_L
J_LJ_LI_L
СР/SD
ВУВЖР/HFCD
Е/F
^ с
^ a
s 8 ^ p
S X
^ P
E о = f=
O- =
550 -| 500 -450 -400 -350 -300 -250 -0^
J_LI_I I I
J_LL
■
■
СР/SD
ВУВЖР/HFCD
□ Без добавки/Wo supplement □ РКн/RCl □ РКв/RCh
0
Р
Р
0
0
Р
4
Рис. 5. Активность ферментов микросомальной и цитозольной фракции печени крыс в зависимости от состава потребляемого рациона (M±m)
А - CYP1A1; Б - CYP3A; В - глутатионтрансфераза; Г - уридин-5-дифосфат глюкуронозилтрансфераза; Д - гемоксигеназа; Е -хинонредуктаза. Указаны статистически значимые различия при парном сравнении, p<0,05, U-тест Манна-Уитни. Горизонтальная прямая скобка - распределение неоднородно, p<0,05 (3-факторный дисперсионный анализ ANOVA) по фактору «рацион» (Р), «добавка»(РК). Число крыс - по 8 в каждой группе.
Fig. 5. The activity of enzymes in the microsomal and cytosolic fraction of rat liver depending on the composition of the consumed diet (M±m)
A - CYP1A1; B - CYP3A; C - glutathione transferase; D - UDP-glucuronosyltransferase; E - heme oxygenase; F - quinone reductase. Significant differences in pairwise comparison are indicated, p<0.05, Mann-Whitney U-test. Horizontal bracket - distribution is nonuniform, p<0.05 (3-way ANOVA) for the factor "diet" (P), "supplement" (PK). The number of rats is 8 in each group.
СР/SD ВУВЖР/HFCD
А/А Г/D
Рис. 6. Морфология печени крыс. Репрезентативные микрофотографии
А - стандартный сбалансированный рацион, без добавки; Б - стандартный сбалансированный рацион, комплексная добавка (низкая доза); В - сбалансированный рацион, комплексная добавка (высокая доза); Г - высокоуглеводно-высокожировой рацион; Д - высокоуглеводно-высокожировой рацион, комплексная добавка (низкая доза); Е - высокоуглеводно-высокожировой рацион, комплексная добавка (высокая доза); окраска гематоксилином и эозином, х200, микроскоп «AxioImager Zl» (Zeiss, Германия); Ж -пример конфокальной лазерной микрофотографии с выявлением липофусцинподобных гранул (ЛПГ), оранжевая флюоресценция, животное из группы стандартный сбалансированного рациона, комплексная добавка (высокая доза); неокрашенный препарат, длина волны возбуждения Xex = 488 нм (сине-зеленый лазер) микроскоп «LSM 710» (Zeiss, Германия); З - результаты подсчета количества ЛПГ на микрофотографиях печени. Горизонтальная прямая скобка - распределение неоднородно, p<0,05, (3-фактор-ный дисперсионный анализ ANOVA) по фактору «рацион» (Р).
Fig. 6. Rat liver morphology. Representative photomicrographs
A - standard balanced diet group, not supplemented; B - standard balanced diet supplemented with a complex supplement in low dose; C - the same, high dose; D - high-fat-high-carbohydrate diet group; E - high-fat-high-carbohydrate diet supplemented with a complex supplement in low dose; F - the same, high dose; staining with hematoxylin and eosin, x200, microscope "Axiolmager Zl" (Zeiss, Germany); G - an example of a confocal laser micrograph with the detection of lipofuscin-like granules (LLG), orange fluorescence, an animal from the standard balanced diet + a complex supplement in high dose group; unstained preparation, excitation wavelength Xex = 488 nm (blue-green laser) microscope LSM 710 (Zeiss, Germany); H - the results of counting the amount of LLG on micrographs of the livers. Horizontal bracket - distribution is non-uniform, p<0.05, (3-way ANOVA) for the "diet" factor (P).
Рис. 7. Накопление липофусцинподобных гранул (ЛПГ; оранжевая флюоресценция) в почках крыс
А - стандартный сбалансированный рацион, без добавки; Б - стандартный сбалансированный рацион, комплексная добавка (низкая доза); В - сбалансированный рацион, комплексная добавка (высокая доза); Г - высокоуглеводный высокожировой рацион; Д - высокоуглеводный высокожировой рацион, комплексная добавка (низкая доза); Е - высокоуглеводный высокожировой рацион, комплексная добавка (высокая доза); неокрашенный препарат, длина волны возбуждения Xex=488 нм (сине-зеленый лазер) микроскоп «LSM 710» (Zeiss, Германия); Ж - результаты подсчета количества липофусцин-подобных гранул на микрофотографиях почек. Указаны статистически значимые различия при парном сравнении, p<0,05, U-тест Манна-Уитни. Горизонтальная прямая скобка - распределение неоднородно p<0,05 (3-факторный дисперсионный анализ ANOVA) по фактору «рацион» (Р), «рацион х добавка» (Р х РК).
Fig. 7. Accumulation of lipofuscin-like granules (LLG; orange fluorescence) in rat kidneys
A - standard balanced diet group, not supplemented; B - standard balanced diet supplemented with a complex supplement in low dose; C - the same, high dose; D - high-fat-high-carbohydrate diet group; E - high-fat-high-carbohydrate diet supplemented with a complex supplement in low dose; F - the same, high dose; unstained preparation, excitation wavelength Xex=488 nm (blue-green laser) microscope LSM 710 (Zeiss, Germany); G - the results of counting the number of lipofuscin-like granules in micrographs of the kidneys by groups of animals. Statistically significant differences in pairwise comparison are shown, p<0.05, Mann-Whitney U-test. Horizontal square bracket - distribution is non-uniform p<0.05 (3-way ANOVA) for the factor "diet" (P), "diet x supplement" (PxPK).
скопии. При этом у крыс, получавших СР, наблюдается диффузное накопление жира в жирозапасающих клетках с минимальными проявлениями эозинофильной инфильтрации, что в основном соответствует норме для животных данного возраста. При потреблении ВУВЖР качественная картина распределения жировых включений существенным образом не меняется. Введение в рацион РК на фоне потребления СР вызывает практически полное исчезновение жировых включений в жирозапасающих клетках, но и приводит, по-видимому, к значительной активизации экзосекреторной функции печени, что выражается в расширении желчных протоков. Подобный эффект наблюдается при обеих дозах добавки. На фоне потребления ВУВЖР введение в рацион
РК в низкой дозе усиливает видимые признаки накопления жировых включений в клетках печени с оттеснением ими ядер к плазматической мембране клеток; при высокой дозе РК вид жировых включений приблизительно соответствует группе ВУВЖР. Исследование методом конфокальной микроскопии показало незначительную степень отложения ЛПГ в клетках печени (единичные ЛПГ в поле зрения; пример на рис. 6Ж). При этом потребление ВУВЖР приводит, по-видимому, к снижению накопления липофусцина в печени (ANOVA, p<0,05 по фактору «рацион»).
Как показало изучение накопления флюоресцирующих ЛПГ в почках крыс (рис. 7), потребление РК сопровождается достоверным дозозависимым возрастанием
их количества на фоне приема СР. У животных, получавших ВУВЖР, такой эффект не наблюдается, возможно, из-за того что исходное количество ЛПГ в почках этих крыс уже было повышено по сравнению с потреблявшими СР. Полученный результат свидетельствует, что потребление комплекса БАВ способно, по-видимому, интенсифицировать процессы старения ткани почек, однако этот эффект зависит от состава основного рациона.
Обсуждение
Как следует из полученных результатов, потребление крысами ВУВЖР в течение 63 сут приводило к формированию у них признаков ожирения и метаболического синдрома, включая возрастание массы жировой ткани, гликемии, уровней триглицеридов плазмы, кальция, фосфора, изменение соотношения липопротеинов. Однако, по данным морфологического исследования, не отмечалось усиления накопления липидов в печени, что характерно для самцов крыс Вистар, в отличие от самок этой линии и от крыс других линий, в частности Dark Aguti и Zucker ZF, характеризуемых, по-видимому, другими профилями экспрессии липогенных генов [26, 27]. Изменения в активности ферментов печени крыс, вызванные потреблением ВУВЖР, качественно совпали с данными, представленными в исследованиях [28, 29], однако количественное сопоставление затруднено, поскольку в этих работах использовали только либо высокожировые, либо высокоуглеводные рационы.
В результате потребления крысами комплексной добавки РК не выявлено статистически значимых изменений относительной массы органов и тканей, уровней триглицеридов, гликемии; изменения концентрации кальция и фосфора имели маргинальный характер. Однако на фоне потребления СР добавка РК приводила к возрастанию уровней ЛПВП и особенно ЛПНП. Это наблюдение согласуется со снижением в этой группе накопления липидов в печени, поскольку у грызунов ЛПНП являются основной формой липопротеинов, переносящей липиды из печени в периферические органы [30].
На фоне ожирения, вызванного кормлением ВУВЖР, напротив, отмечалось усиление накопления липидов при малой дозе добавки РК, а при большой дозе эффект был слабо выражен. К неблагоприятным эффектам РК можно отнести и усиление накопления ЛПГ в клетках почек, сопоставимое по величине и направленности с действием высокоуглеводных рационов [20] и свидетельствующее об усилении старения органа. Последнее может быть связано с перенапряжением экскреторной функции почек в условиях повышенного уровня катаболизма, вызываемого добавкой РК, в частности, увеличением экскреции азотистых веществ.
В физиологических экспериментах не выявлено статистически значимого влияния РК на мышечную силу сжатия при втором тестировании. Кратковременное повышение силы хватки у животных 2-й группы, полу-
чавших СР с РКн, предположительно, может быть обусловлено воздействием Рес на дофаминергическую иннервацию, вследствие активации синтеза вИ1 и подавления активности моноаминоокидаз А и В [31]. Однако при больших дозах РК и при ее длительном приеме подобный эффект блокируется, предположительно, вследствие присутствия 1_-Кар в добавке. По данным работ [32, 33], 1_-Кар не способен повышать мышечную силу сжатия у мышей.
При исследовании в тесте ПКЛ были получены данные о способности РК повышать двигательную активность крыс, причем более выражен этот эффект был у животных, получавших СР, тогда как на фоне ВУВЖР он частично отменялся. Такое действие может быть связано со способностью Рес подавлять воспаление нейроглии, снижать депрессию и за счет этого модулировать поведенческие реакции [34, 35]. При определенных условиях 1_-Кар также оказывает нейротропное действие; при дефиците этого соединения возможно развитие расстройств центральной нервной системы, включая аутизм [36]. Уменьшение способности добавки РК влиять на двигательную активность животных при ожирении, вызванном ВУВЖР, может быть связано со снижением в этих условиях проникновения компонентов добавки через физиологические барьеры. Так, по данным [37], при ожирении у крыс снижается экспрессия белка ОСТЫ2 - переносчика 1_-Кар через гематоэнцефа-лический барьер. Что касается Рес, то для этого соединения, относительно мало биодоступного в желудочно-кишечном тракте [38], лимитирующей его эффекты стадией может быть его ассимиляция и трансформация в метаболиты под действием кишечного микробиома [39], претерпевающего различные изменения при ожирении [40].
При анализе взаимодействия компонентов РК на организм животных следует принимать во внимание принципиальное различие в механизмах биологической активности 1_-Кар и Рес. Для 1_-Кар, участвующего в транспорте жирных кислот в митохондрии с их последующим быстрым р-окислением, характерно повышение соотношения ацетил-КоА/КоА в митохондриях, рост уровня пирувата в цитоплазме с повышением общей интенсивности катаболизма [41]. Этому соответствует повышение коэффициента де Ритиса (соотношения АСТ/ АЛТ) [42]. В настоящем исследовании РК оказывала аналогичное действие у крыс, получавших ВУВЖР, однако при потреблении СР подобный эффект отсутствовал. Можно предположить, что у животных, получающих этот рацион, пул жирных кислот, доступных для митохон-дриального окисления, полностью насыщен эндогенным 1_-Кар, вследствие чего его дополнительное поступление с пищей не способно изменить скорость этого процесса.
В отличие от Рес, поступающего в организм только с пищевыми продуктами, 1_-Кар синтезируется эндогенно из триметиллизина, входящего в состав метилированных белков, однако объемы его синтеза при повышенных энерготратах, стрессе, потреблении высокожирового рациона и других неблагоприятных условиях [11]
могут быть недостаточными для удовлетворения потребностей организма. Эффективность использования 1_-Кар, поступающего с рационом, зависит от его биодоступности, лимитированной транспортом через биологические мембраны при участии вышеуказанного белка - переносчика ОСТЫ2 (Б1-С22А5) [43]. Экспрессия ОСТЫ2 зависит от ряда диетических факторов; вопрос о том, может ли оказать на нее влияние Рес, остается открытым.
Физиологические эффекты Рес при индуцированном рационом ожирении имеют иную природу, чем в случае 1_-Кар, и могут быть связаны с подавлением липоге-неза на стадии синтеза малонил-КоА при участии сигнального каскада 5'-АМФ-активируемой протеинкиназы [44, 45]. По другим данным, Рес, не абсорбированный в тонкой кишке, может опосредованно снижать системное воспаление при ожирении и метаболическом синдроме за счет влияния на кишечный микробиом [39]. Противовоспалительное действие Рес, в частности его способность снижать выработку цитокинов: интер-лейкина-6, -1р, -17 и гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора, может вызываться супрессией сигнальных путей ЫР-кВ и JAK/STAT [9]. Вместе с тем основная часть эффектов добавки 1_-Кар на уровне экспрессии генов может опосредоваться регуляцией РРАЯд-сигнальных путей посредством повышения экспрессии карнитин-пальмитоилтрансферазы I типа [46]. Взаимодействия компонентов этих метаболических путей могут лежать в основе как аддитивности, так и антагонизма в действии обоих компонентов комплексной добавки, однако для установления деталей такого взаимодействия требуется проведение транскриптомных исследований.
Сведения об авторах
Заключение
Таким образом, согласно изученному комплексу физиологических, интегральных, биохимических и морфологических показателей, позитивные эффекты на организм крыс комплексной добавки, содержащей 1_-Кар и Рес, в основном соответствуют тем, которые наблюдаются для этих соединений при их раздельном поступлении с рационом. При этом ряд воздействий, специфически проявляющихся при сочетанном введении Рес и 1_-Кар в рацион животных, могут рассматриваться как неблагоприятные. Последнее относится к усилению накопления липидов в печени у крыс, получавших ВУВЖР, а также к возрастанию числа ЛПГ в почках, свидетельствующему об интенсификации процессов старения. Большинство эффектов, проявляемых комплексной добавкой, в отношении поведенческих реакций животных (повышение подвижности, поисковой активности) гасилось на фоне потребления ВУВЖР. Это может рассматриваться как подтверждение мнения о том, что использование БАД в диетотерапии ожирения неэффективно без изменения образа жизни больных и снижения калорийности основного рациона. Тем самым не получено достаточных доказательств синергического действия 1_-Кар и Рес в составе комплексной добавки; эффекты их взаимодействия могут рассматриваться как аддитивные, а в некотором отношении и как антагонистические. Полученные результаты следует учитывать при разработке подходов к комплексному применению в составе специализированного питания БАВ с альтернативными механизмами антиобезогенного и гиполипидемического действия.
Шипелин Владимир Александрович (Vladimir A. Shipelin) - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»; ведущий научный сотрудник Школы «Химия и технология полимерных материалов» ФГБОУ ВО «РЭУ им. Г.В. Плеханова» (Москва, Российская Федерация) E-mail: v.shipelin@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-0015-8735
Шумакова Антонина Александровна (Antonina A. Shumakova) - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: antonina_sh@list.ru http://orcid.org/0000-0003-1373-4436 Семин Михаил Олегович (Mikhail O. Semin) - лаборант-исследователь лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: vip-planckton@yandex.ru
Трусов Никита Вячеславович (Nikita V. Trusov) - научный сотрудник лаборатории энзимологии питания ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: nikkitosu@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-1919-9297
Балакина Анастасия Станиславовна (Anastasya S. Balakina) - младший научный сотрудник лаборатории энзимологии питания ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: balakina.a.s@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-8559-5538
Тимонин Андрей Николаевич (Andrey N. Timonin) - кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории иммунологии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: andrey8407@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-6087-6918
Гмошинский Иван Всеволодович (Ivan V. Gmoshinski) - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории пищевой токсикологии и оценки безопасности нанотехнологий ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: gmosh@ion.ru https://orcid.org/0000-0002-3671-6508
Никитюк Дмитрий Борисович (Dmitriy B. Nikityuk) - член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией спортивной антропологии и нутрициологии, директор ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»; профессор кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Института клинической медицины ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Москва, Российская Федерация)
E-mail: dimitrynik@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-4968-4517
Литература
1. Позняковский В.М., Суханов Б.П. Биологически активные добавки в современной нутрициологии // Техника и технология пищевых производств. 2009. Т. 2, № 13 [Электронный ресурс]. URL: http://fptt.ru/stories/archive/13/13.pdf (дата обращения: 20.09.2020)
2. Тутельян В.А., Киселева Т.Л., Кочеткова А.А., Смирнова Е.А., Киселёва М.А., Саркисян В.А. Перспективные источники фитонутриентов для специализированных пищевых продуктов с модифицированным углеводным профилем: опыт традиционной медицины // Вопросы питания. 2016. Т. 84, № 4. С. 46-60. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2016-00050
3. Sun N.-N., Wu T.-Y., Chau C.-F. Natural dietary and herbal products in anti-obesity treatment // Molecules. 2016. Vol. 21, N 10. P. 1351. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules21101351
4. Salehi B., MishraA.P., Nigam M., Sener B., Kilic M., Sharifi-Rad M. et al. Resveratrol: a double-edged sword in health benefits // Biomedicines. 2018. Vol. 6, N 3. P. 91. DOI: https://doi.org/10.3390/ biomedicines6030091
5. Miatello R., Vázquez M., Renna N., Cruzado M., Zumino A.P., Risler N. Chronic administration of resveratrol prevents biochemical cardiovascular changes in fructose-fed rats // Am. J. Hypertens. 2005. Vol. 18, N 6. P. 864-870. DOI: https://doi. org/10.1016/j.amjhyper.2004.12.012
6. Mendes K.L., de Pinho L., Andrade J.M., Paraíso A.F., Lula J.F., Macedo S.M. et al. Distinct metabolic effects of resveratrol on lipogenesis markers in mice adipose tissue treated with high-polyunsaturated fat and high-protein diets // Life Sci. 2016. Vol. 153. P. 66-73. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lfs.2016.04.014
7. Chan V., Fenning A., Iyer A., Hoey A., Brown L. Resveratrol improves cardiovascular function in DOCA-salt hypertensive rats // Curr. Pharm. Biotechnol. 2011. Vol. 12, N 3. P. 429-436. DOI: https://doi.org/10.2174/138920111794480552
8. Rivera L., Morón R., Zarzuelo A., Galisteo M. Long-term resveratrol administration reduces metabolic disturbances and lowers blood pressure in obese Zucker rats // Biochem. Pharmacol. 2009. Vol. 77, N 6. P. 1053-1063. DOI: https://doi.org/10.1016/j. bcp.2008.11.027
9. Ma C., Wang Y., Dong L., Li M., Cai W. Anti-inflammatory effect of resveratrol through the suppression of NF-kB and JAK/STAT signaling pathways // Acta Biochim. Biophys. Sin. (Shanghai). 2015. Vol. 47, N 3. P. 207-213. DOI: https://doi.org/10.1093/abbs/gmu135
10. Rauf A., Imran M., Suleria H.A.R., Ahmad B., Peters D.G., Mubarak M.S. A comprehensive review of the health perspectives of resveratrol // Food Funct. 2017. Vol. 8, N 12. P. 4284-4305. DOI: https://doi.org/10.1039/c7fo01300k
11. Longo N., Frigeni M., Pasquali M. Carnitine transport and fatty acid oxidation // Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell. Res. 2016. Vol. 1863, N 10. P. 2422-2435. DOI: https://doi.org/10.1016/j. bbamcr.2016.01.023
12. Pooyandjoo M., Nouhi M., Shab-Bidar S., Djafarian K., Olyaeemanesh A. The effect of L-carnitine on weight loss in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials // Obes. Rev. 2016. Vol. 17, N 10. P. 970-976. DOI: https:// doi.org/10.1111/obr.12436
13. Wu T., Guo A., Shu Q., Qi Y., Kong Y., Sun Z. et al. L-carnitine intake prevents irregular feeding-induced obesity and lipid metabolism disorder // Gene. 2015. Vol. 554, N 2. P. 148-154. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gene.2014.10.040
14. Oliveira C., Sousa M. Les effets d'un complément alimentaire en L-carnitine dans la performance sportive // Sci. Sports. 2019. Vol. 34, N 2. P. 63-72. DOI: https://doi.org/10.1016/j. scispo.2018.09.005
15. Раджабкадиев Р.М., Коростелева М.М., Евстратова В.С., Никитюк Д.Б., Ханферьян Р.А. L-карнитин: свойства и перспективы применения в спортивной практике // Вопросы питания. 2015. Т. 84, № 3. C. 4-12. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2015-00017
16. Brass E.P. Carnitine and sports medicine: use or abuse? // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2004. Vol. 1033, N 1. P. 67-78. DOI: https://doi. org/10.1196/annals.1320.006
17. Biesinger S., Michaels H.A., Quadros A.S., Qian Y., Rabovsky A.B., Badger R.S. et al. A combination of isolated phytochemicals and botanical extracts lowers diastolic blood pressure in a randomized controlled trial of hypertensive subjects // Eur. J. Clin. Nutr. 2016. Vol. 70, N 1. P. 10-16. DOI: https://doi.org/10.1038/ejcn.2015.88
18. Apryatin S.A., Shipelin V.A., Trusov N.V., Mzhelskaya K.V., Evstratova V.S., Kirbaeva N.V. et al. Comparative analysis of the influence of a high-fat/high-carbohydrate diet on the level of anxiety and neuromotor and cognitive functions in Wistar and DAT-KO rats // Physiol. Rep. 2019. Vol. 7, N 4. Article ID e13987. DOI: https://doi.org/10.14814/phy2.13987
19. Apryatin S.A., Semin M.O., Gmoshinski I.V., Nikityuk D.B. High-carbohydrate diets affect accumulation of lipofuscin-like pigment in the kidneys of mice and rats: autofluorescence confocal microscopy analysis // Bull. Exp. Biol. Med. 2019. Vol. 167, N 5. P. 628-633. DOI: https://doi.org/10.1007/s10517-019-04585-y
20. Nakajima M., Nakamura S., Tokudome S., Shimada N., Yama-zaki H., Yokoi T. Azelastine N-demethylation by cytochrome P- 450 (CYP)3A4, CYP2D6, and CYP1A2 in human liver microsomes: evaluation of approach to predict the contribution of multiple CYPs // Drug Metab. Dispos. 1999. Vol. 27, N 12. P. 1381-1391.
21. Umegaki K., Saito K., KubotaY. Sanada H, Yamada K, Shinozuka K. Ginkgo biloba extract markedly induces pentoxyresorufln O-dealkylase activity in rats // Jpn. J. Pharmacol. 2002. Vol. 90, N 4. P. 345-351. DOI: https://doi.org/10.1254/jjp.90.345
22. Habig W.H., Pabst W.J., Jacoby W.B. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation // J. Biol. Chem. 1974. Vol. 249, N 22. P. 7130-7139.
23. Burchell B., Weatherill P. 4-Nitrophenol UDP glucuroniltransferase (rat liver) // Methods Enzymol. 1981. Vol. 77. P. 169-176.
24. McNally S.J., Ross J.A., James Garden O., Wigmore S.J. Optimization of the paired enzyme assay for heme oxygenase activity // Anal. Biochem. 2004. Vol. 332, N 2. P. 398-400. DOI: https://doi.org/10.1016Zj.ab.2004.06.024
25. Benson A.M., Hunkeler M.J., Talalay P. Increase of NAD(P) H:quinone reductase by dietary antioxidants: possible role in protection against carcinogenesis and toxicity // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1980. Vol. 77, N 9. P. 5216-5220.
26. Апрятин С.А., Мжельская К.В., Балакина А.С., Сото С.Х., Бекетова Н.А., Кошелева О.В. и др. Линейные и гендерные различия в биохимических показателях и показателях обеспеченности жирорастворимыми витаминами у крыс на in vivo модели метаболического синдрома // Вопросы питания. 2018. Т. 87, № 1. С. 51-62. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10006
27. Мжельская К.В., Трусов Н.В., Апрятин С.А., Сото Х.С., Гмо-шинский И.В., Тутельян В.А. Влияние кверцетина на экспрессию генов ферментов углеводного и липидного обмена в печени у крыс с генетически обусловленным и алиментарным ожирением // Вопросы питания 2019. Т. 88, № 2. С. 6-16. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10012
28. Кравченко Л.В., Аксенов И.В., Трусов Н.В., Гусева Г.В., Авреньева Л.И. Влияние количества жира в рационе на активность ферментов метаболизма ксенобиотиков и анти-оксидантной защиты у крыс // Вопросы питания. 2012. Т. 81, № 1. С. 24-29.
29. Аксенов И.В., Авреньева Л.И., Гусева Г.В., Трусов Н.В., Балакина А.С., Мжельская К.В. и др. Воздействие кверцетина на защитный потенциал крыс на высокофруктозном рационе // Вопросы питания. 2018. T. 87, № 5. C. 6-12. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2018-10047
30. Tran L.T., Yuen V.G., McNeill J.H. The fructose-fed rat: a review on the mechanisms of fructose-induced insulin resistance and hypertension // Mol. Cell. Biochem. 2009. Vol. 332. P. 145-159. DOI: https://doi.org/10.1007/s11010-009-0184-4
31. Shuto T., Kuroiwa M., Koga Y., Kawahara Y., Sotogaku N., Toyomasu K. et al. Acute effects of resveratrol to enhance cocaine-induced dopamine neurotransmission in the striatum // Neurosci. Lett. 2013. Vol. 542. P. 107-112. DOI: https://doi.org/10.1016/j. neulet.2013.02.050
32. Morand R., Bouitbir J., Felser A., Hench J., Handschin C., Frank S. et al. Effect of carnitine, acetyl-, and propionylcarnitine supplementation on the body carnitine pool, skeletal muscle composition, and physical performance in mice // Eur. J. Nutr. 2014. Vol. 53, N 6. P. 1313-1325. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00394-013-0631-6
33. Трусов Н.В., Мжельская К.В., Шипелин В.А., Шумакова А.А., Тимонин А.Н., Ригер Н.А. и др. Влияние l-карнитина на
иммунологические, интегральные и биохимические показатели мышей, получающих рацион с избытком жира и фруктозы // Российский физиологический журнал имени И.М. Сеченова. 2019. Т. 105, № 5. С. 619-633. DOI: https://doi. org/10.1134/S0869813919050121
34. Moore A., Beidler J., Hong M.Y. Resveratrol and depression in animal models: a systematic review of the biological mechanisms // Molecules. 2018. Vol. 23, N 9. Article ID E2197. DOI: https://doi. org/10.3390/molecules23092197
35. Wang J., Song Y., Chen Z., Leng S.X. Connection between systemic inflammation and neuroinflammation underlies neuroprotective mechanism of several phytochemicals in neurodegenerative diseases // Oxid. Med. Cell. Longev. 2018. Vol. 2018. Article ID 1972714. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/1972714
36. Beaudet A.L. Brain carnitine deficiency causes nonsyndromic autism with an extreme male bias: A hypothesis // Bioessays. 2017. Vol. 39, N 8. P. 12. DOI: https://doi.org/10.1002/bies.201700012
37. Couturier A., Ringseis R., Most E., Eder K. Pharmacological doses of niacin stimulate the expression of genes involved in carnitine uptake and biosynthesis and improve the carnitine status of obese Zucker rats // BMC Pharmacol. Toxicol. 2014. Vol. 15. P. 37. DOI: https://doi.org/10.1186/2050-6511-15-37
38. Pannu N., Bhatnagar A. Resveratrol: from enhanced biosynthesis and bioavailability to multitargeting chronic diseases // Biomed. Pharmacother 2019. Vol. 109. P. 2237-2251. DOI: https://doi. org/10.1016/j.biopha.2018.11.075
39. Chaplin A., Carpéné C., Mercader J. Resveratrol, metabolic syndrome, and gut microbiota // Nutrients. 2018. Vol. 10, N 11. Article ID E1651. DOI: https://doi.org/10.3390/nu10111651
40. Davis C.D. The gut microbiome and its role in obesity // Nutr. Today. 2016. Vol. 51, N 4. P. 167-174. DOI: https://doi.org/10.1097/ NT.0000000000000167
41. Calvani M., Reda E., Arrigoni-Martelli E. Regulation by carnitine of myocardial fatty acid and carbohydrate metabolism under normal and pathological conditions // Rev. Basic Res. Cardiol. 2000. Vol. 95, N 2. P. 75-83. DOI: https://doi.org/10.1007/s003950050167
42. Botros M., Sikaris K.A. The De Ritis ratio: the test of time // Clin. Biochem. Rev. 2013. Vol. 34. P. 117-130.
43. Kou L., Sun R., Ganapathy V., Yao Q., Chen R. Recent advances in drug delivery via the organic cation/carnitine transporter 2 (OCTN2/SLC22A5) // Expert Opin. Ther. Targets. 2018. Vol. 22, N 8. P. 715-726. DOI: https://doi.org/10.1080/14728222.2018.1502 273
44. Castro-Barquero S., Lamuela-Raventós R.M., Doménech M., Estruch R. Relationship between mediterranean dietary polyphenol intake and obesity // Nutrients. 2018. Vol. 10, N 10. Article ID E1523. DOI: https://doi.org/10.3390/nu10101523
45. Trepiana J., Milton-Laskibar I., Gómez-Zorita S., Eseberri I., González M., Fernández-Quintela A. et al. Involvement of 5'-activated protein kinase (AMPK) in the effects of resveratrol on liver steatosis // Int. J. Mol. Sci. 2018. Vol. 19, N 11. Article ID 3473. DOI: https://doi.org/10.3390/yms19113473
46. Jiang F., Zhang Z., Zhang Y., Wu J., Yu L., Liu S. L-carnitine ameliorates the liver inflammatory response by regulating carnitine palmitoyltransferase I-dependent PPARy signaling // Mol. Med. Rep. 2016. Vol. 13. P. 1320-1328. DOI: https://doi.org/10.3892/ mmr.2015.4639
References
1. Poznyakovsky V.M., Sukhanov B.P. Food supplements in modern nutritional science. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proiz-vodstv [Food Production Equipment and Technology]. 2009; 2 (13). [Electronic resource]. URL: http://fptt.ru/stories/archive/13/13. pdf (date of access September 20, 2020) (in Russian)
2. Tutelyan V.A., Kiseleva T.L., Kochetkova A.A., Smirnova E.A., Kiseleva M.A., Sarkisyan V.A. Promising sources of phyto-nutrients for specialized foods with a modified carbohydrate profile: the experience of traditional medicine. Voprosy pita-
niia [Problems of Nutrition]. 2016; 84 (4): 46-60. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2016-00050 (in Russian)
3. Sun N.-N., Wu T.-Y., Chau C.-F. Natural dietary and herbal products in anti-obesity treatment. Molecules. 2016; 21 (10): 1351. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules21101351
4. Salehi B., Mishra A.P., Nigam M., Sener B., Kilic M., Sharifi-Rad M., et al. Resveratrol: a double-edged sword in health benefits. Biomedicines. 2018; 6 (3): 91. DOI: https://doi.org/10.3390/bio-medicines6030091
5. Miatello R., Vázquez M., Renna N., Cruzado M., Zumino A.P., 21. Risler N. Chronic administration of resveratrol prevents biochemical cardiovascular changes in fructose-fed rats. Am J Hyper-tens. 2005; 18 (6): 864-70. DOI: https://doi.org/10.1016/j.amjhy-per.2004.12.012 22.
6. Mendes K.L., de Pinho L., Andrade J.M., Paraíso A.F., Lula J.F., Macedo S.M., et al. Distinct metabolic effects of resveratrol on lipogenesis markers in mice adipose tissue treated with high-poly- 23. unsaturated fat and high-protein diets. Life Sci. 2016; 153: 66-73. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lfs.2016.04.014 24.
7. Chan V., Fenning A., Iyer A., Hoey A., Brown L. Resveratrol improves cardiovascular function in DOCA-salt hypertensive rats. Curr Pharm Biotechnol. 2011; 12 (3): 429-36. DOI: https://doi. org/10.2174/138920111794480552 25.
8. Rivera L., Morón R., Zarzuelo A., Galisteo M. Long-term resve-ratrol administration reduces metabolic disturbances and lowers blood pressure in obese Zucker rats. Biochem Pharmacol. 2009; 77
(6): 1053-63. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcp.2008.11.027 26.
9. Ma C., Wang Y., Dong L., Li M., Cai W. Anti-inflammatory effect of resveratrol through the suppression of NF-kB and JAK/STAT signaling pathways. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2015; 47 (3): 207-13. DOI: https://doi.org/10.1093/abbs/gmu135
10. Rauf A., Imran M., Suleria H.A.R., Ahmad B., Peters D.G., 27. Mubarak M.S. A comprehensive review of the health perspectives
of resveratrol. Food Funct. 2017; 8 (12): 4284-305. DOI: https:// doi.org/10.1039/c7fo01300k
11. Longo N., Frigeni M., Pasquali M. Carnitine transport and fatty acid oxidation. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2016; 1863
(10): 2422-35. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2016.01.023 28.
12. Pooyandjoo M., Nouhi M., Shab-Bidar S., Djafarian K., Oly-aeemanesh A. The effect of L-carnitine on weight loss in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Obes Rev. 2016; 17 (10): 970-6. DOI: https://doi.org/10.1111/ 29. obr.12436
13. Wu T., Guo A., Shu Q., Qi Y., Kong Y., Sun Z., et al. L-carnitine intake prevents irregular feeding-induced obesity and lipid metabolism disorder. Gene. 2015; 554 (2): 148-54. DOI: https://doi. org/10.1016/j.gene.2014.10.040 30.
14. Oliveira C., Sousa M. Les effets d'un complément alimentaire en L-carnitine dans la performance sportive. Sci Sports. 2019; 34 (2): 63-72. DOI: https://doi.org/10.1016Zj.scispo.2018.09.005
15. Radzhabkadiev R.M., Korosteleva M.M., Evstratova V.S., Nikityuk D.B., 31. Khanfer'yan R.A. L-carnitine: properties and perspectives for
use in sports practice. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2015; 84 (3): 4-12. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2015-00017 (in Russian)
16. Brass E.P. Carnitine and sports medicine: use or abuse? Ann N 32. Y Acad Sci. 2004; 1033 (1): 67-78. DOI: https://doi.org/10.1196/ annals.1320.006
17. Biesinger S., Michaels H.A., Quadros A.S., Qian Y., Rabovsky A.B., Badger R.S., et al. A combination of isolated phytochemicals and botanical extracts lowers diastolic blood pressure in a randomized 33. controlled trial of hypertensive subjects. Eur J Clin Nutr. 2016;
70 (1): 10-6. DOI: https://doi.org/10.1038/ejcn.2015.88
18. Apryatin S.A., Shipelin V.A., Trusov N.V., Mzhelskaya K.V., Evstratova V.S., Kirbaeva N.V., et al. Comparative analysis of the influence of a high-fat/high-carbohydrate diet on the level of anxiety and neuromotor and cognitive functions in Wistar and DAT-KO rats. Physiol Rep. 2019; 7 (4): e13987. DOI: https://doi. 34. org/10.14814/phy2.13987
19. Apryatin S.A., Semin M.O., Gmoshinski I.V., Nikityuk D.B. High-carbohydrate diets affect accumulation of lipofuscin-like pigment
in the kidneys of mice and rats: autofluorescence confocal micros- 35. copy analysis. Bull Exp Biol Med. 2019; 167 (5): 628-33. DOI: https://doi.org/10.1007/s10517-019-04585-y
20. Nakajima M., Nakamura S., Tokudome S., Shimada N., Yama-zaki H., Yokoi T. Azelastine N-demethylation by cytochrome P-450 (CYP)3A4, CYP2D6, and CYP1A2 in human liver micro- 36. somes: evaluation of approach to predict the contribution of multiple CYPs. Drug Metab Dispos. 1999; 27 (12): 1381-91.
Umegaki K., Saito K., Kubota Y. Sanada H, Yamada K, Shino-zuka K. Ginkgo biloba extract markedly induces pentoxyresorufin O-dealkylase activity in rats. Jpn J Pharmacol. 2002; 90 (4): 345—1. DOI: https://doi.org/10.1254/jjp.90.345
Habig W.H., Pabst W.J., Jacoby W.B. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. J Biol Chem. 1974; 249 (22): 7130-9.
Burchell B., Weatherill P. 4-Nitrophenol UDP glucuroniltransfer-ase (rat liver). Methods Enzymol. 1981; 77: 169-76. McNally S.J., Ross J.A., James Garden O., Wigmore S.J. Optimization of the paired enzyme assay for heme oxygenase activity. Anal Biochem. 2004; 332 (2): 398-400. DOI: https://doi.org/10.1016/j. ab.2004.06.024
Benson A.M., Hunkeler M.J., Talalay P. Increase of NAD(P) H:quinone reductase by dietary antioxidants: possible role in protection against carcinogenesis and toxicity. Proc Natl Acad Sci USA. 1980; 77 (9): 5216-20.
Apryatin S.A., Mzhel'skaya K.V., Balakina A.S., Soto S.J., Beke-tova N.A., Kosheleva O.V., et al. Sex and line differences in biochemical indices and fat soluble vitamins sufficiency in rats on in vivo model of metabolic syndrome. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2018; 87 (1): 56-67. (in Russian) Mzhel'skaya K.V., Trusov N.V., Soto H.S., Apryatin S.A., Gmoshin-sky I.V., Tutelyan V.A. Effect of quercetin on the expression of the carbohydrate and lipid metabolism genes in the liver of rats with genetic and alimentary obesity. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition] 2019; 88 (2): 6-16. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10012 (in Russian)
Kravchenko L.V., Aksenov I.V., Trusov N.V., Guseva G.V., Avre-nyeva L.I. Effects of dietary fat level on the xenobiotic metabolism enzymes activity and antioxidant enzymes in rats. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2012; 81 (1): 24-9. (in Russian) Aksenov I.V., Avren'eva L.I., Guseva G.V., Trusov N.V., Bal-akina A.S., Mzhel'skaya K.V., et al. Effects of quercetin on protective capacity in rats fed a high-fructose diet. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2018; 87 (5): 6-12. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2018-10047 (in Russian) Tran L.T., Yuen V.G., McNeill J.H. The fructose-fed rat: a review on the mechanisms of fructose-induced insulin resistance and hypertension. Mol Cell Biochem. 2009; 332: 145-59. DOI: https:// doi.org/10.1007/s11010-009-0184-4
Shuto T., Kuroiwa M., Koga Y., Kawahara Y., Sotogaku N., Toyomasu K., et al. Acute effects of resveratrol to enhance cocaine-induced dopamine neurotransmission in the striatum. Neuro-sci Lett. 2013; 542: 107-12. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neu-let.2013.02.050
Morand R., Bouitbir J., Felser A., Hench J., Handschin C., Frank S., et al. Effect of carnitine, acetyl-, and propionylcarnitine supplementation on the body carnitine pool, skeletal muscle composition, and physical performance in mice. Eur J Nutr. 2014; 53 (6): 1313-25. DOI: https://doi.org/10.1007/s00394-013-0631-6 Trusov N.V., Mzhel'skaya K.V., Shipelin V.A., Shumakova A.A., Timonin A.N., Riger N.A., et al. The influence of l-carnitine on the immunological, integral and biochemical parameters of mice receiving a diet with excess of fat and fructose. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal imeni I.M. Sechenova [Russian Journal of Physiology named after I.M. Sechenov]. 2019; 105 (5): 619-33. DOI: https://doi.org/10.1134/S0869813919050121 (in Russian) Moore A., Beidler J., Hong M.Y. Resveratrol and depression in animal models: a systematic review of the biological mechanisms. Molecules. 2018; 23 (9): E2197. DOI: https://doi.org/10.3390/mol-ecules23092197
Wang J., Song Y., Chen Z., Leng S.X. Connection between systemic inflammation and neuroinflammation underlies neuropro-tective mechanism of several phytochemicals in neurodegenerative diseases. Oxid Med Cell Longev. 2018; 2018: 1972714. DOI: https:// doi.org/10.1155/2018/1972714
Beaudet A.L. Brain carnitine deficiency causes nonsyndromic autism with an extreme male bias: A hypothesis. Bioessays. 2017; 39 (8): 12. DOI: https://doi.org/10.1002/bies.201700012
37. Couturier A., Ringseis R., Most E., Eder K. Pharmacological doses 42. of niacin stimulate the expression of genes involved in carnitine uptake and biosynthesis and improve the carnitine status of obese 43. Zucker rats. BMC Pharmacol Toxicol. 2014; 15: 37. DOI: https://
doi.org/10.1186/2050-6511-15-37
38. Pannu N., Bhatnagar A. Resveratrol: from enhanced biosynthesis
and bioavailability to multitargeting chronic diseases. Biomed 44. Pharmacother 2019; 109: 2237-51. DOI: https://doi.org/10.1016/j. biopha.2018.11.075
39. Chaplin A., Carpéné C., Mercader J. Resveratrol, metabolic syndrome, and gut microbiota. Nutrients. 2018; 10 (11): E1651. DOI: 45. https://doi.org/10.3390/nu10111651
40. Davis C.D. The gut microbiome and its role in obesity. Nutr Today. 2016; 51 (4): 167-74. DOI: https://doi.org/10.1097/ NT.0000000000000167
41. Calvani M., Reda E., Arrigoni-Martelli E. Regulation by carnitine 46. of myocardial fatty acid and carbohydrate metabolism under normal and pathological conditions. Rev Basic Res Cardiol. 2000; 95
(2): 75-83. DOI: https://doi.org/10.1007/s003950050167
Botros M., Sikaris K.A. The De Ritis ratio: the test of time. Clin Biochem Rev. 2013; 34: 117-30.
Kou L., Sun R., Ganapathy V., Yao Q., Chen R. Recent advances in drug delivery via the organic cation/carnitine transporter 2 (OCTN2/SLC22A5). Expert Opin Ther Targets. 2018; 22 (8): 715-26. DOI: https://doi.org/10.1080/14728222.2018.1502273 Castro-Barquero S., Lamuela-Raventós R.M., Doménech M., Estruch R. Relationship between mediterranean dietary polyphenol intake and obesity. Nutrients. 2018; 10 (10): E1523. DOI: https://doi.org/10.3390/nu10101523
Trepiana J., Milton-Laskibar I., Gómez-Zorita S., Eseberri I., González M., Fernández-Quintela A., et al. Involvement of 5'-acti-vated protein kinase (AM PK) in the effects of resveratrol on liver steatosis. Int J Mol Sci. 2018; 19 (11): 3473. DOI: https://doi. org/10.3390/ijms19113473
Jiang F., Zhang Z., Zhang Y., Wu J., Yu L., Liu S. L-carnitine ameliorates the liver inflammatory response by regulating carnitine palmitoyltransferase I-dependent PPARy signaling. Mol Med Rep. 2016; 13: 1320-8. DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2015.4639
