CC BY
3
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 613.68:616-008.9-084
Н. Ф. Кушнерова, Ю. А. Рахманин, С. Е. Фоменко, Т. Л. Чижова, А. А. Шепарев
ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЙ НА МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА ЛОЦМАНОВ-ОПЕРАТОРОВ
Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Работа лоцманов-операторов сопровождается воздействием стрессовых факторов, таких как электромагнитные поля (оборудование электро- и радиотехнических объектов, средств локации и навигации), повышенное нервно-эмоциональное напряжение, гиподинамия, работа в ночную смену и др., что снижает уровень их здоровья. Воздействие различных внешних факторов малой интенсивности способствует накоплению в организме своеобразного "биохимического груза" в виде системных метаболических и структурно-функциональных изменений биомембран [6]. Это обусловливает актуальность изучения глубоких биохимических механизмов влияния условий труда на организм и профилактики нарушений с помощью биологически активных добавок (БАД) природного происхождения. Наиболее интересными с точки зрения фармакологии и биохимии являются представители групп катехинов и лейкоантоцианидинов, содержащиеся во многих растениях и плодах, традиционно используемых в пищу. Особенно большое количество катехинов имеется в молодых побегах чая, гребнях и ягодах винограда. Ранее нами были опубликованы данные, свидетельствующие о широком спектре биологической активности растительных БАД, выделенных из отходов от переработки дикорастущих видов дальневосточной тайги, благодаря их антиоксидантным, мембрано- и гепа-топротекторным, антирадикальным свойствам [5, 7, 8, 10). Ежедневно потребляемое человеком количество суммарных полифенолов, включая различные классы флавоноидов и их димеры, может достигать 1 г [16]. То есть растительный полифе-нольный комплекс можно использовать для защиты организма от химических загрязнителей окружающей среды (ксенобиотиков), которые являются как источниками свободных радикалов, так и индукторами супероксидного аниона в результате активации микросомальных оксигеназ [11].
В связи с этим предлагается к употреблению БАД калифен (свидетельство на товарный знак — RU № 228327 и En № 225516), выделенная из отходов при производстве сока калины (Viburnum sargentii Koehne). Запатентована как "Средство, оказывающее гепатопротекторное действие" (патент RU № 2177330); "Экстракт калины, обладающий антирадикальной активностью" (патент RU № 2220614); "Биологически активная добавка к пище (варианты)" (патент RU № 2199249). Химический состав препарата был исследован с помощью жидкостного хроматографа Controller LCC 500 ("Pharmacia"). Препарат включает широкий диапазон полифенольных соединений: катехины, лейко-антоцианы, флавонолы, проантоцианидины, оли-гомерные таннины и лигнин. Полифенолы составляют более 60% сухого остатка экстракта.
Целью работы явилось изучение эффективности использования БАД калифена из калины для про-
филактики нарушений метаболических реакций у лоцманов-операторов в условиях воздействия со-четанных стрессовых факторов.
Обследованы 2 группы мужчин-добровольцев в возрасте 35—45 лет. В 1-ю группу (контрольную) включено 20 здоровых доноров сопоставимого возраста; во 2-ю — 10 лоцманов-операторов, которым после биохимического исследования крови было предложено ежедневно утром после еды в течение 4 нед принимать по 5 мл калифена, что соответствует 100 мг/сут общих полифенолов [2]. Вторичные продукты перекисного окисления липидов — ПОЛ (малоновый диальдегид — МДА) определяли по методу [4]. Состояние системы антиоксидантной защиты оценивали по величине интегральной антирадикальной активности (ИАА) крови [191 и активности супероксиддисмутазы — СОД [18]. Осмотическую резистентность эритроцитов определяли по общепринятому методу, активность лизосо-мальной р-галактозидазы — по методу [1]. Фракционное разделение фосфолипидов осуществляли методом двумерной тонкослойной хроматографии [22]. Хроматографическое распределение нейтральных липидов и их количественное определение проводили методом одномерной тонкослойной хроматографии [12].
У лоцманов-операторов до приема калифена в плазме крови отмечалась повышенная активность СОД - 885,14 ± 25,56 ед. по сравнению с 812,0 ± 12,4 ед. в контроле (р < 0,0001) и сниженная ИАА (1054,9 ± 41,42 ед. тролокса против 1230 ± 16 ед. тролокса в контроле, р < 0,001). Это свидетельствует о напряжении системы антиоксидантной зашиты, т. е. о появлении дисбаланса в соотношении прооксидантных и антиоксидантных параметров, который со временем приводит к развитию окси-дативного стресса. Увеличение концентрации в плазме крови МДА (5,47 ± 0,27 нмоль/мл против 3,54 ± 0,11 мкмоль/л в контроле; р < 0,001) определяет активацию ПОЛ, а также повышение проницаемости мембран. Подтверждением этого является снижение порога начала гемолиза эритроцитов до 0,49 ±0,01% №С1 и окончание гемолиза при концентрации ЫаС1 0,39 ± 0,01% (в норме гемолиз эритроцитов начинается при концентрации 0,45% №С1, заканчивается при 0,35% ЫаС1), т. е. мембрана эритроцитов обладает пониженной устойчивостью к гемолизирующему агенту. Также в пользу вывода о нарушении проницаемости мембран свидетельствует увеличение активности в плазме крови матричного фермента лизосом р-га-лактозидазы (7,49 ± 0,23 нмоль/мл/мин против 6,62 ±0,15 нмоль/мл/мин; р < 0,01). Таким образом, результаты исследования биохимических параметров крови показали, что под действием стресса в организме активируются свободнорадикаль-ные процессы, которые истощают антиоксидант-ную систему, что обусловливает повышение ПОЛ
Таблица 1
Содержание нейтральных липидов в сыворотке крови у обследованных (в % от суммы всех фракций, М ± т)
Биохимические параметры 1-я группа 2 группа
до приема калифена послс приема калифена
ТАГ 14,63 1 0,42 19,04 1 0,41* 14,87 1 1,26
СЖК 9,65 1 0,31 14,29 1 0,35* 9,47 1 0,44
ЭЖК 15,00 1 0,54 9,80 1 0,25 15,27 1 0,66
ХС 12,96 1 0,52 18,02 1 0,46* 13,24 1 0,57
эхе 36,75 1 1,32 29,00 1 0,66* 37,14 1 1,26
Остаточная
фракция 10,01 1 0,52 9,85 1 0,73 10,01 1 1,65
Примечание. ТАГ — триацилглицерины, СЖК — сво-
бодные жирные кислоты, ЭЖК — эфиры жирных кислот, ХС —
холестерин, ЭХС — эфиры ХС. Здесь и в табл. 2: звездочка — достоверность различий по сравнению с контролем (р < 0,001).
и проницаемости мембран. Применение калифена в дозе 5 мл 1 раз в сутки в течение 4 нед сопровождалось восстановлением активности СОД до 846,3 ± 12,4 ед., уровня МДАдо 3,8 ± 0,19 нмоль/мл и ИАА до 1234,5 ± 27,0 ед. тролокса, что соответствовало таковым в контроле. Начало гемолиза эритроцитов снизилось до 0,43 ± 0,01% №С1, а его завершение отмечалось при 0,33 ± 0,01% №С1. Обращает на себя внимание факт более сильной устойчивости эритроцитов к снижению концентрации 1МаС1. Границы устойчивости увеличились на 0,02% №С1 по сравнению с таковыми в контроле. Активность (3-галактозидазы снизилась до 6,53 ± 0,25 нмоль/мл/мин.
При изучении биохимических показателей в сыворотке крови обследованных до начала приема препарата выявлены их значительные изменения, характеризующиеся как гипертриглицеридемия и гиперхолестеринемия (табл. 1). Они проявлялись в увеличении содержания ХС на 39% (р < 0,001), а также СЖК на 48% (р < 0,001), что связано с активацией периферического липолиза в жировой ткани в ответ на выброс в кровь катехоламинов, обусловленный стрессовой реакцией. Статистически достоверно возросло содержание ТАГ — на 30% (р < 0,001) при одновременном снижении уровня ЭХС на 21% (р < 0,001). Эти изменения обусловлены угнетением триглицеридлипазы [20], лецитин-холестеринацилтрансферазы — ЛХАТ [21] и катаболизма липопротеинов [13]. Из-за нарушения процессов митохондриального окисления избыток жирных кислот в печени обусловливает развитие жировой инфильтрации.
Уменьшение содержания ЭЖК на 35% (р < 0,001) и ЭХС свидетельствует о нарушении этерифици-рующей функции печени. Полученные данные определяют липиды как главные источники энергии, которые транспортируются в ткани в виде СЖК. При этом роль липидов в энергетике организма в условиях стресса значительно возрастает. Энергетический обмен переключается с углеводного типа на липидный.
При исследовании показателей липидного обмена в сыворотке крови у лоцманов-операторов после курсового приема калифена обращает на себя внимание снижение количества ТАГ до уровня контроля (14,87 ± 1,26%). Также снизилось содержание ХС и СЖК при одновременном повышении уровня их эфиров.
Фракционный состав фосфолипидов в сыворотке крови у лоцманов-операторов до приема калифена также отличался от такового у здоровых (табл. 2). Достоверно более высоким было содержание ЛФЭ (на 44%, р < 0,001), что обусловлено активированием фосфолипазы А2 под действием нервно-эмоционального стресса и электромагнитного излучения. Следует отметить пониженный уровень ФИ (на 23%, р < 0,001) и ФС (на 40%, р < 0,001), являющихся метаболически активными фракциями, необходимыми для функционирования мембраносвязанных ферментов. В биохимическом механизме подобной разбалансировки в соотношении фосфолипидных фракций немаловажное значение имеет инициируемое электромагнитным полем ПОЛ [9].
Применение калифена лоцманами-операторами в течение 4 нед сопровождалось нормализацией у них фосфолипидного состава сыворотки крови, т. е. отмечалось торможение липолиза в жировой ткани и прекращение развития жировой инфильтрации печени. Данный факт может быть обусловлен активацией полифенолами ЛХАТ [3], которая катализирует перенос жирных кислот с лецитина на ХС с образованием его эфиров и поступлением в гепатоциты возросшего потока этерифицирован-ного ХС. Таким образом, растительные полифенолы стимулируют этерифицируюшую функцию печени, подавленную стрессом. По-видимому, под действием полифенолов калифена активируется синтез фосфолипидов из ТАГ для восстановления структуры мембран. Важно отметить достоверное снижение уровня лизофракций (ЛФЭ), что свидетельствует об ингибировании фосфолипаз полифенолами калифена [17]. Данный вывод согласуется с отмеченным выше снижением концентрации СЖК и ТАГ.
Таким образом, сочетанное влияние производственных факторов на здоровье лоцманов-операторов сопровождалось выраженными изменениями метаболических реакций, характерными при воздействии физического и эмоционального стресса. Профилактическое использование комплекса растительных полифенолов из калины способствовало развитию защитного эффекта, сохраняющего каскады метаболических реакций. Биохимический механизм сохранения метаболизма обусловлен тем,
Таблица 2
Содержание фосфолипидов в сыворотке крови у обследованных (в % от суммы всех фракций, М 1 т)
Биохимиче- 2 группа
ские параметры 1-я группа до приема калифена после приема калифена
ФХ 46,141 1,26 39,00 ± 1,18* 44,50 11,11
ЛФХ 11,00 1 1,12 16,63 1 1,10* 10,37 1 0,80
СМ 13,00 1 0,79 15,15 1 0,72 12,44 1 0,74
ФЭ 8,44 1 0,42 8,25 1 0,54 8,311 0,37
ЛФЭ 6,13 1 0,43 8,84 1 0,46* 6,91 1 0,38
ФС 5,00 1 0,32 3,00 1 0,08* 5,26 1 0,38
ФИ 6,10 1 0,13 4,72 1 0,14* 6,31 1 0,49
ДФГ 6,19 1 0,44 4,41 1 0,43* 5,90 1 0,55
Примечание. ФХ — фосфатидилхолин, ЛФХ — лизо-фосфатидилхолин, СМ — сфингомиелин, ФЭ — фосфатидилэ-таноламин, ЛФЭ — лизофосфатидилэтаноламин, ФС — фосфа-тидилсерин, ФИ — фосфатидилинозит, ДФГ — дифосфати-дилглицерин.
что растительные полифенолы обладают способностью улавливать свободные оксигенные и перок-сильные радикалы, образуя при этом относительно стабильный феноксил-радикал [20). Это в значительной степени сдерживает процессы ПОЛ и устраняет состояние оксидативного стресса за счет нестойкого семихинонного радикала, играющего роль "ловушек" для реакционноспособных радикалов [15]. Кроме того, по нашему мнению, растительные полифенолы способны гасить индуцирование электрических токов в тканях и клетках при воздействии электромагнитных полей путем локализации в клеточных мембранах и повышения упорядоченности жирнокислотных хвостов фосфоли-пидов [14].
На основании вышеизложенного калифен целесообразно применять в качестве БАД для профилактики стрессовых воздействий, вызванных разнообразными физическими и эмоциональными агентами.
Л итература
1. Асатиани С. Ф. Ферментные методы анализа. — М., 1969.
2. Венгеровский А. И., Маркова И. В., Саратиков А. С. // Ведомости фарм. комитета. — 1999. — N° 2. — С. 9-12.
3. Гаскина Т. К., Курилович С. А., Горчаков В. Н. // Вопр. мед. хим. - 1989. - Т. 35, № 4. - С. 24-28.
4. Гончаренко М. С., Латинова А. М. // Лаб. дело. — 1985. - № 1. - С. 60-61.
5. Кушнерова Н. Ф., Снрыгин В. Г., Фоменко С. Е. и др. // Гиг. и сан. - 2002. - № 1. - С. 56-60.
6. Медико-биологические исследования в гигиене / Меркурьева Р. В., Судаков К. В., Бонашевская Т. И., Журков В. С. - М„ 1986.
7. Рахманин Ю. А., Фоменко С. Е., Кушнерова Н. Ф. // Гиг. и сан. - 1995. - № 3. - С. 39-42.
8. Рахманин Ю. А., Фоменко С. Е., Кушнерова Н. Ф. и др. // Гиг. и сан. — 1999. — № 4. — С. 41-44.
9. Сидоренко Г. И., Вашкова В. В., Можаев Е. А. // Гиг. и сан. - 1999. - № 2. - С. 59-62.
10. Спрыгин В. Г., Кушнерова Н. Ф., Рахманин Ю. А. // Гиг. и сан. - 2003. - № 3. - С. 57-60.
11. Хавинсон В. X., Баринов В. А., Арутюнян А. В., Мапи-нин В. В. Свободнорадикальное окисление и старение. СПб., 2003.
12. Amenta J. S. // J. Lipid Res. - 1964. - Vol. 5, N 2. -P. 270-272.
13. Andrade B. R. J., Escolar C. J. L., Aguado G. F. et al. // Med. Clin. - 1989. - Vol. 93, N 5. - P. 169-172.
14. Bravo L. // Nutr. Rev. - 1998. - Vol. 56, N 11. -P. 317-333.
15. Flavonoids in Health and Disease / Eds C. A. Rice-Evance, S. L. Packer. — New York, 1998.
16. Kuhnau J. I/ Wld Rev. Nutr. Diet. Hamburg. — 1976.
- Vol. 24. - P. 117-191.
17. Lindahl M., Tagesson C. // Inflammation. — 1997. — Vol. 21, N 3. - P. 347-356.
18. Paoletty F., Adinucci D., Mocali A., Caparrini A. // Anal. Biochem. - 1986. - Vol. 154. - P. 536-541.
19. Rouach H., Fataccioli V., Gentil M. et al. // Hepatology.
- 1997. - Vol. 25, N 2. - P. 351-355.
20. Sanz M- J , Ferrandiz M. L., Cejudo M. et al. // Xeno-biotica. - 1994. - Vol. 24, N 7. - P. 689-699.
21. Sasso G. F., Ceccanti M., Nardi E. et al. // Panminerva Med. - 1989. - Vol. 31, N 1. - P. 30-33.
22. Vaskovsky V. E, Kostetsky E. Y., Vasenden I. M. // J. Chromatog. - 1975. - Vol. 114, N 1. - P. 129-141.
Поступила 25.10.05
Summary. Two groups of male volunteers aged 35-45 years were examined. Group 1 comprised 20 healthy donors controls) and Group 2 included 10 operating pilots whom after biochemical blood analysis were proposed to use daily the biologically active supplement (BAS) Kalifen, 5 ml (which was equal to 100 mg/day of total polyphenols) after meals in the morning for 4 weeks. Before the use of the supplement, the sera of the examinees provided evidence that they had hypertriglyceridemia and hypercholesterolemia, inhibited hepatic etherifying function, unbalanced phospholipid composition, depleted antioxidative system, enhanced lipid peroxidation, and increased erythrocytic membrane permeability. The combined influence of the working environment on the operating pilots's health status appeared as pronounced metabolic changes characteristic of those observed under physical and emotional stress. The use of Kalifen facilitated normalization of the studied biochemical parameters. From the aforesaid, it is advisable to use BAS for the prevention of stress actions caused by a variety of physical and emotional agents.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 614.895.5:620.22
Е. А. Ставский, С. А. Киселев, И. В. Ренау, О. В. Культенко, Г. П. Бакшеева, Л. А. Криницын,
B. ¡0. Марченко, В. А. Яшин, К. Е. Ставский, В. И. Чернов, А. В. Ручкин, Н. В. Поляков, А. И. Клевасов,
C. Н. Корнишин, Л. С. Сандахчиев
ОЦЕНКА ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОДНОРАЗОВОЙ МЕДИЦИНСКОЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ
ФГУП ГНЦ вирусологии и биотехнологии "Вектор", Новосибирская область, пос. Кольцово, МСЧ № 163, ФГУ "Медбиоэкстрсм", ЗАО "Здравмсдтех — Москва", ЗАО "Здравмсдтех — Екатеринбург", ЗАО "Здравмедтех—Новосибирск"
Известны различные виды специальной защитной одежды для работы с микроорганизмами I—IV группы патогенности (противочумный костюм, защитные костюмы "Биотехнолог", "Комфорт", специальный костюм биологический — СКБ, "Кварц" и др.) [2, 3, 7, 8, 12, 14, 15]. Для их изготовления применяли натуральные, искусственные или смешанные ткани. Указанные виды спецодежды были многоразового применения и требовали проведения соответствующих циклов обеззараживания и стирки после каждого использования в работе [2— 5, 7, 12). В настоящее время на основе полиэфир-
ных, полиамидных, полипропиленовых полимеров, полиэтилена высокого давления, полипропи-лентерефталата и других термопластичных полимеров разработаны технологии производства нетканых материалов, в частности типа Melt-Blown (мельтблаун) и Spanbond (спанбонд) из полиэфирных и полипропиленовых полимеров соответственно [ 1 ], из типа Tyvek (тайвек) из полиэфирных про-пиленов и др. Указанные материалы за рубежом и в нашей стране используют для изготовления различной защитной спецодежды, включая медицинского назначения разового применения [8]. Однако
