CC BY
33
Moscow, 2001. - P.252-257. (in Russian)
4. Olennicov D.N. Development of technology for extract dry by Plantago mayior // Khimiya rastitelnogo syirya. - 2006. - №1. - P.49-54. (in Russian)
5. Prichodko E.I. Treatment of patients with thyrotoxicosis grass pestrach white // Vrachebnoe delo. - 1976. - №6. - P.66-71. (in Russian)
Информация об авторах:
Корнопольцева Татьяна Владимировна - к.ф.н., научный сотрудник лаборатории медико-биологических исследований,
670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, тел. (3012) 434743, e-mail: [email protected]; Мондодоев Александр Гаврилович - д.м.н., профессор, заведующий лабораторией фармакологии, профессор кафедры медицинского факультета Бурятского государственного университета, e-mail: [email protected]; Кащенко Нина Игоревна - к.ф.н., научный сотрудник лаборатории медико-биологических исследований, e-mail: [email protected]; Петров Евгений Васильевич - к.ф.н., старший научный сотрудник лаборатории медико-биологических исследований, e-mail: [email protected]; Архипова Эржена Владимировна - к.м.н., научный сотрудник
лаборатории медико-биологических исследований.
Information About the Authors:
Kornopolseva Tatyna - PhD, senior research fellow, laboratory of medical and biological research, Federal agency Institute of General and Experimental Biology, SB RAS, 670047, Russia, Ulan-Ude, Sakhyanova str., 6, tel. (3012) 434743, e-mail: [email protected]; Kachenko Nina - candidate of pharmaceutical sciences, senior research fellow, laboratory of medical and biological research, Federal agency Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str., 6, tel. (3012) 434743, e-mail: [email protected]; Petrov Evgeniy - PhD, senior research fellow, laboratory of medical and biological research, e-mail: [email protected]; Arhipova Ergena - Md, PhD, senior research fellow, laboratory of medical and biological research; Mondodoev Alexsandr - MD, PhD, DSc, professor, chief of the laboratory of fharmacology Federal agency Institute of General and Experimental Biology, SB RAS; professor, department of pharmacy, medical faculty, Buryat State University, e-mail: [email protected].
© ТОРОПОВА А.А., ЛЕМЗА C.B., РАЗУВАЕВА Я.Г., ГУЛЯЕВ С.М., АЖУНОВА Т.А. - 2015 УДК 615.322
влияние растительной композиции на окислительный стресс у белых крыс при неалкогольной жировой болезни печени
Анюта Алексеевна Торопова1, Сергей Васильевич Лемза1, Янина Геннадьевна Разуваева1,2, Сергей Миронович Гуляев1, Татьяна Александровна Ажунова1 ('Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, г. Улан-Удэ, директор - д.б.н., проф. Л.Л. Убугунов; 2Бурятский государственный университет, г. Улан-Удэ, и.о. ректора - д.т.н., проф. Н.И. Мошин, медицинский
институт, директор - д.м.н., проф. В.Е. Хитрихеев)
Резюме. В основе хронических повреждений печени лежит гиперинтенсификация процессов перекисного окисления липидов, с одновременным истощением эндогенной антиоксидантной системы организма. В настоящей работе исследовано влияние гиполипидемической растительной композиции на выраженность окислительного стресса при неалкогольной жировой болезни печени. Эксперименты выполнены на 24 половозрелых крысах-самцах линии Wistar. Показано, что введение животным исследуемой растительной композиции в дозе 50 мг/кг способствует снижению содержания малонового диальдегида на 32%, а также повышению активности каталазы, глутатионре-дуктазы и глутатионпероксидазы в среднем в 1,5 раза и увеличению содержания восстановленного глутатиона в 1,9 раза по сравнению с контролем, что указывает на снижение окислительного стресса. Результаты исследования позволяют рассматривать фитосредство в качестве перспективного растительного средства - корректора свобод-норадикальных повреждений тканей организма.
Ключевые слова: высокохолестериновая диета, дислипопротеидемия, печень, окислительный стресс, гиполи-пидемическая растительная композиция.
THE INFLUENCE OF VEGETABLE COMposition ON OXIDATIVE STRESS IN WHITE RATS WITH NONALCOHOLIC FATTY LIVER DISEASE
A.A. Toropova1, S.V. Lemza1, Y.G. Razuvaeva1,2, S.M. Gulyaev1, T.A. Azhunova1 ('Institute of General and Experimental Biology SB RAS, Ulan-Ude, Russia; 2Buryat State University, Ulan-Ude, Russia)
Summary. Hyperintensification of lipid peroxidation underlies different liver chronic injuries and the depletion of endogenous antioxidant system of the organism. The present paper deals with the influence of hypolipidemic plant composition on the intensity of oxidative stress in nonalcoholic fatty liver disease. Experiments have been carried out on 24 adult male Wistar rats. It has been shown that the administration of tested plant composition at a dose of 50 mg/kg body weight contributes to the decrease of MDA content by 32% as well as to the increase of catalase, GR, and GPx activities 1,5 times on overage and 1,9 times GSH concentration compared to control that shows oxidative stress decrease. Thus, the phytocomposition under study may be considered as a promising corrector of free radical tissue injuries.
Key words: high fatty diet, liver, dyslipoproteidemia, oxidative stress, hypolipidemic plant composition, Rosa L., Glycyrrhiza glabra L., Acorus camalus L., Beta vulgaris L., Crataegus sanguine Pall., Malus baccata (L.) Borkh., Orthosiphon stamineus Benth., Linum usitatissimum L., Zingiber officinale Roscoe, Elettaria cardamonum (L.) Maton.
В настоящее время хронические заболевания печени являются предметом пристального внимания, так как занимают одно из ведущих мест среди причин нетрудоспособности, инвалидизации и смертности населения. Неалкогольная жировая болезнь печени выступает как наиболее значимый фактор развития ее хронических повреждений: жировой ин-
фильтрации, дислипопротеидемии, фиброза, цирроза и неалкогольного стеатогепатита.
В патогенезе неалкогольного стеатогепатита отмечается накопление триглицеридов, что повышает чувствительность печени к повреждающему действию воспалительных цитокинов, лимфокинов, митохондриальным дисфукциям и окислительному стрессу.
В настоящее время в современной медицине существует значительное количество синтетических лекарственных средств, применяемых при жировых поражениях печени. Однако их применение не всегда дает желаемый результат и довольно часто вызывает ряд побочных эффектов. В связи с этим весьма важной проблемой является поиск новых ги-полипидемических лекарственных средств на основе растительного сырья, содержащих комплекс биологически активных веществ, которые обладают высоким антиоксидантным потенциалом, широким спектром действия и низкой токсичностью [8].
В соответствии с вышеизложенным, в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН была разработана гиполипидемическая растительная композиция в состав которой вошли экстракты из: плодов Rosa L. (20%), корней Glycyrrhiza glabra L. (15%), корневищ Acorus camalus L. (15%), корнеплодов Beta vulgaris L. (11%), плодов Crataegus sanguine Pall. (10%), плодов Malus baccata (L.) Borkh. (10%), листьев Orthosiphon stamineus Benth. (10%), семян Linum usitatissimum L. (3%), корневищ Zingiber officinale Roscoe (3%), плодов Elettaria cardamonum (L.) Maton (3%).
Ранее, авторами было показано, что исследуемое фитосредство оказывает выраженное гипохолестеринемиче-ское и гиполипидемическое действие и высказано предположение, что этот эффект обусловлен его антиоксидантной активностью [1,2].
Целью настоящей работы явилась оценка влияния ги-полипидемической растительной композиции на интенсивность процессов перекисного окисления липидов и антиок-сидантый статус организма при экспериментальной дисли-попротеидемии.
Материалы и методы
Исследования выполнены на 24 половозрелых крысах-самцах линии Wistar с исходной массой 180-200 г. Содержание животных соответствовало «Правилам лабораторной практики» (GLP) и Приказу МЗ РФ № 708Н от 23.08.2010 г. «Об утверждении правил лабораторной практики». Перед началом экспериментов животные, отвечающие критериям включения в эксперимент, распределялись на группы с учетом пола, возраста, массы и принципа рандомизации. Экспериментальную работу осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Минздрава СССР №755 от 12.08.1977 г.), «Правилами, принятыми в Европейской конвенции по защите позвоночных животных (Страсбург, 1986).
Животные были разделены на 3 группы: интактная, контрольная, опытная. Дислипопротеидемию (ДЛП) воспроизводили путем ежедневного введения per os животным контрольной и опытной групп в течение 42 дней атерогенной смеси в дозе 1 мл/100 г. Атерогенная смесь включала в себя следующие компоненты: 2% холестерин, 15% свиной жир, 10% яичный желток [13]. С 28-го дня от момента введения атерогенной смеси, животные опытной группы получали гиполипидемическое фитосредство ежедневно, в дозе 50 мг/ кг в течение 14 дней. Животные контрольной и интактной групп получали эквиобъемное количество воды очищенной по аналогичной схеме. Животных выводили из эксперимента под легким эфирным наркозом. Интенсивность процессов липопероксидации характеризовали по содержанию малонового диальдегида (МДА) в печени [9]. Состояние антиок-сидантной системы оценивали спектрофотометрически по активности каталазы [3], глутатионредуктазы (ГР), глутати-онпероксидазы (ГП), а также по содержанию восстановленного глутатиона (ВГ) в гомогенате печени [6,10,14].
Принадлежность исходных данных к выборке из нормальной генеральной совокупности была подтверждена методом Шапиро-Уилка. В дальнейшем статистическая обработка полученных результатов проводилась с помощью пакета программ «Biostat-2006» с использованием t-критерия
Стьюдента. Различия между сравниваемыми группами считали статистически значимыми при р<0,05 [5].
Результаты и обсуждение
Принято считать, что в норме активные формы кислорода (АФК) образуются лишь в небольшом количестве и устраняются с помощью ферментных и неферментных антиокси-дантов, поддерживающих антиоксидантно-прооксидантный баланс в организме. В эксперименте показано, что введение атерогенной смеси животным контрольной группы в течение 42 дней вызывает развитие окислительного стресса (табл. 1).
Так, в ткани печени отмечается увеличение содержания МДА на 46% по сравнению с интактной группой животных, что свидетельствует об активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Повышение активности перок-сидации липидов при ДЛП свидетельствует о нарушениях в клеточной системе антиоксидантной защиты, выражающихся в снижении уровня ВГ на 58%, активности ферментов глутатионового звена - ГП и ГР в среднем на 35%, в то время как активность каталазы снижалась в 1,5 раза по сравнению с интактными показателями. Отмеченное снижение анти-оксидантного потенциала ведет к повреждению клеточных мембран, - что сказывается на активности мембраносвязан-ных ферментов - и дисфункции митохондрий гепатоцитов. Дисфункции митохондрий характеризуются прежде всего нарушением нормальной работы цепи переноса электронов в результате повреждения дыхательных комплексов и процессов окислительного фосфорилирования, что в конечном счете ведет к нарастанию окислительного стресса и к развитию более глубоких повреждений печени: стеатогепатита, цирроза и некроза гепатоцитов.
Установлено, что введение животным фитосредства в дозе 50 мг/кг способствует снижению содержания вторичного продукта ПОЛ мембран МДА на 32%, а также повышению активности каталазы, ГР и ГП в среднем в 1,5 раза и увеличению содержания ВГ в 1,9 раза по сравнению с контрольной группой животных, что указывает на снижение окислительного стресса. По-видимому, определяющая роль в проявлении антиоксидантной и антирадикальной активности растительной композиции обусловлена наличием мощных фе-нольных антиоксидантов: флавоноидов, процианидина В3, галловой кислоты, (+)-катехина и др., содержащихся в плодах Rosa и C. sanguine, как было показано П.Б. Лубсандоржиевой в условиях in vitro [4,12], а также за счет 6-гингероля и зинги-берена, содержащихся в Z. officinale [7,11].
Таким образом, в результате проведенного исследования было установлено, что исследуемая растительная гиполи-пидемическая композиция, благодаря сбалансированному комплексу биологически активных веществ, способствует повышению антиоксидантного статуса организма, а также, проявляет антирадикальную активность (инактивирует свободные радикалы, хелатирует металлы переменной валентности, прерывает цепные реакции свободнорадикального окисления) и тем самым уменьшает выраженность окислительного стресса при экспериментальной дислипопротеиде-мии.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Таблица l
Влияние гиполипидемической растительной композиции на процессы перекисного окисления липидов и состояние антиоксидантной системы белых крыс
при дислипопротеидемии
Показатель Группы животных
Интактная (H2O), n=8 Контрольная (ДЛП+H.O), n=8 Опытная (ДЛП+ фитоэкстракт), n=8
ТБК-активные продукты, мкмоль/г ткани 5,82±0,44 10,85±1,03* 7,33±0,48#
Каталаза, мкмоль/мин/мг белка 93,34±6,53 60,82±3,34* 83,56±5,01#
ВГ, мкмоль/мг белка 34,47±2,83 14,51±1,04* 27,85±2,05#
ГР, нмоль/мин/мг белка 249,12±10,24 158,90±12,85* 231,33±20,82#
ГП, нмоль/мин/мг белка 154,71±10,05 99,07±8,61* 144,70±10,93#
Примечание: различия статистически значимы по сравнению с: * - интактной группой; # -контрольной группой, при р<0,05.
Прозрачность исследования. Исследование не имело спонсорской поддержки. Исследователи несут полную ответственность за предоставление окончательной версии рукописи в печать.
Декларация о финансовых и иных взаимодействиях. Все
ЛИТЕРАТУРА
1. Ажунова Т.А., Лемза С.В. Влияние многокомпонентного растительного средства на течение экспериментальной дислипопротеидемии // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2015.
- Т. 102. №2. - С.66-69.
2. Ажунова Т.А., Николаев С.М. Гиполипидемические и противовоспалительные свойства растительного средства «Камфора-25» // Растительные ресурсы. - 2009. - Т. 45. №4.
- С.105-111.
3. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г. и др. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. -1988. - №1. - С.16-19.
4. Лубсандоржиева П.Б. Содержание биологически активных веществ в некоторых растениях Забайкалья и их антиок-сидантная активность // Химия растительного сырья. - 2009.
- №3. - С.133-137.
5. Майборода А.А., Калягин А.Н., Зобнин Ю.В., Щербатых А.В. Современные подходы к подготовке оригинальной статьи в журнал медико-биологической направленности в свете концепции «доказательной медицины» // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). - 2008. - Т.76. №1. - С.5-8.
6. Методы биохимических исследований: липидный и энергетический обмен / Под ред. М.И. Прохоровой. - Л., 1982. - 272 c.
7. Мишарина Т.А. Антиоксидантные свойства эфирных масел // Прикладная биохимия и микробиология. - 2009. - Т. 45. №6. - С.710-716.
8. Николаев С.М. Фитофармакотерапия и фитофармако-профилактика заболеваний. - Улан-Удэ, 2012. - 284 с.
9. Стальная И.Д., Горишвили Т.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии / Под ред. В.Н. Ореховича. - М.: Медицина, 1977. - С.66-68.
10. Akerboom T.P.M., Sies H. Assay of glutathione, glutathione disulfide and glutathione mixed disulfides in biological samples // Methods Enzymol. - 1981. - Vol. 77. - P.373-382.
11. Badreldin H.A., Blunden G., Tanira M.O., Nemmar A. Some phytochemical, pharmacological and toxicological properties of ginger (Zingiber officinale Roscoe): A review of recent research // Food and Chemical Toxicology. - 2008. - Vol. 46. - P.409-420.
12. Bahorun T., Trotin F., Pommery J., et al. Antioxidant activities of Crataegus monogyna extracts // Planta Med. - 1994. -Vol. 60. №4. - P.323-328.
13. Ni H.C., Li J., Jin Y., Zang H. M., PengL. The experimental animal model of hyperlipidemia and hyperlipidemic fatty liver in rats // Chin. Pharmacol. Bull. - 2004. - Vol. 20. - Р.703-708.
14. Pinto R.E., Bartley W. The effect of age and sex on glutathione reductase and glutathione peroxidase activities and on aerobic glutathioneoxidation in rat liver homogenates // Biochem. Journal. - 1969. - Vol. 112. №1. - P.109-115.
авторы принимали участие в разработке концепции и дизайна исследования и в написании рукописи. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами. Авторы не получали гонорар за исследование.
Работа поступила в редакцию: 01.05.2015 г.
REFERENCES
1. Azhunova T.A., Lemza S.V. Influence of multicomponent plant remedy on the course of experimental dyslipoproteinemia // Byulleten Vostochno-Sibirskogo Nauchnogo Tsentra SO RAMN.
- 2015. - Vol. 102. №2. - P.66-69. (in Russian)
2. Azhunova T.A., Nikolaev S.M. Hypolipidemic and anti-inflammatory properties of plant remedy «Kamfora-25» // Rastitel'nye resursy. - 2009. - Vol. 45. №4. - P.105-111. (in Russian)
3. Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Mayorova I.G. Methods for determining the activity of catalase // Laboratornoe delo. - 1988.
- №1. - P.16-19. (in Russian)
4. Lubsandorzhieva P.B. The content of biologically active substances in some Transbaikalian plants and their antioxidant activity // Khimiya rastitel'nogo syr'ya. - 2009. - №3. - P.133-137. (in Russian)
5. Maiboroda A.A., Kalyagin A.N., Zobnin Yu.V., Scherbatikh A.V. Modern approaches to preparation of original article for scientific journal of the medical and biologic orientation in a view of the concept «Evidence-Based Medicine» // Sibirskij Medicinskij Zurnal (Irkutsk). - 2008. - Vol. 76. №1. - P.5-8. (in Russian)
6. Methods of biochemical researches: lipid and energy metabolism / Ed. M.I. Prokhorova. - Leningrad, 1982. - 271 p. (in Russian)
7. Misharina T.A. Antioxidant properties of essential oils // Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya. - 2009. - Vol. 45. №6.
- P.710-716. (in Russian)
8. Nikolaev S.M. Pharmacotherapy and phytopharmacoprophylaxis of diseases. - Ulan-Ude, 2012. -284 p. (in Russian)
9. Stal'naya I.D., Gorishvili T.D. Method for determination of malonic dialdehyde using thiobarbituric acid. - Moscow: Meditsina, 1977. - P.66-68. (in Russian)
10. Akerboom T.P.M., Sies H. Assay of glutathione, glutathione disulfide and glutathione mixed disulfides in biological samples // Methods Enzymol. - 1981. - Vol. 77. - P.373-382.
11. Badreldin H.A., Blunden G., TaniraM.O., Nemmar A. Some phytochemical, pharmacological and toxicological properties of ginger (Zingiber officinale Roscoe): A review of recent research // Food and Chemical Toxicology. - 2008. - Vol. 46. - P.409-420.
12. Bahorun T., Trotin F., Pommery J., et al. Antioxidant activities of Crataegus monogyna extracts // Planta Med. - 1994. -Vol. 60. №4. - P.323-328.
13. Ni H.C., Li J., Jin Y., Zang H. M., PengL. The experimental animal model of hyperlipidemia and hyperlipidemic fatty liver in rats // Chin. Pharmacol. Bull. - 2004. - Vol. 20. - Р.703-708.
14. Pinto R.E., Bartley W. The effect of age and sex on glutathione reductase and glutathione peroxidase activities and on aerobic glutathioneoxidation in rat liver homogenates // Biochem. Journal. - 1969. - Vol. 112. №1. - P.109-115.
Информация об авторах:
Торопова Анюта Алексеевна - к.б.н., научный сотрудник, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН,
тел. (3012) 433463, e-mail: [email protected]; Лемза Сергей Васильевич - к.б.н., старший научный сотрудник; Разуваева Янина Геннадьевна - д.б.н., старший научный сотрудник; Гуляев Сергей Миронович - к.м.н., старший научный сотрудник, Ажунова Татьяна Александровна - д.б.н., ведущий научный сотрудник.
Information About the Authors:
Toropova Anyuta A. - PhD, scientific researcher, 670047, Ulan-Ude, Sakhiyanova str. 6, IGEB, tel. (3012) 433713, fax (3012) 433034, е-mail: [email protected]; Lemza Sergey V. - PhD, senior scientific researcher; Razuvaeva Yanina G. - PhD, DSc, senior scientific researcher; Gulyaev Sergey M. - MD, PhD, senior scientific researcher; Azhunova Tatyana A. - PhD, DSc, senior scientific researcher
