CC BY
18
© Жуков В. I., Нколаева О. В., Щербань М. Г., Кучерявченко М. О. УДК 616-099-092.9:543.395:577.121.7:577
Жуков В. I., Нiколаeва О. В., Щербань М. Г., Кучерявченко М. О.
ВПЛИВ ЛАПРОКСИДУ Л-303 У СУБТОКСИЧН1Й ДОЗ1 НА ПОКАЗНИКИ ЕНЕРГЕТИЧНОГО I ВУГЛЕВОДНОГО ОБМ1НУ
ТЕПЛОКРОВНИХ ТВАРИН
Хармвський нацюнальний медичний унiверситет (м. Харкiв)
8Ие^8ОУа [email protected]
Робота виконана в рамках науково-дослщно! теми ХНМУ «Вивчення механ1зм1в б1олог1чно1 дИ про-стих пол1еф1р1в у зв'язку з проблемою охорони на-вколишнього середовища» (№ державно! реестрацИ
0110и001812).
Вступ. У тепершнм час значно зб1льшився не-гативний вплив на б1осферу х1м1чно1, нафтопере-робно!, металург1йно1, буд1вельно1, прничодобувно! промисловост1, автотранспорту та 1н., що п1дсилило неминучий антропогенний вплив шюдливих факто-р1в на навколишне середовище. Синтезовано десятки м1льйон1в нових х1м1чних речовин, часто високо-токсичних, х1м1чност1йких, що волод1ють вираженою бютропнютю, до яких тваринний I рослинний св1т еволюц1йно не адаптований. Це вщбиваеться на
стан1 загально! неспециф1чно! резистентност1 та ре-активност1 оргаызму людини до впливу негативних фактор1в, що обумовлюе формування еколопчноза-лежних захворювань I патолог1чних стан1в. Тривалий субтоксичний вплив малих доз х1м1чних речовин на оргаызм здатний призвести до розвитку порушень з боку р1зних орган1в, систем I функцм [1].
Нами була використана нова група ол1гоеф1р1в з регламентованими ф1зико-х1м1чними властивостя-ми, як1 мають товарну назву «Лапроксиди», а саме триглщидтовий еф1р пол1оксипроп1лентр1олу мо-лекулярно! маси 303 (Л-303). Лапроксщ Л-303 ви-користовуеться для отримання епоксидних смол, лаюв, емалей та 1н. [2]. Виб1р ксеноб1отика значною м1рою був обгрунтований необхщнютю отримання
Таблиця 1.
Тривалий субтоксчний вплив лапроксидiв на показники енергетичного обмшу
у пщгострому експериментi
Показники Група спостереження, ДЛ50 (М±т)
Контроль (п=10) Л-303
1/100 (п=10) 1/1000 (п=10)
АТФ (мкмоль/г печшки) 2,24±0,12 0,71±0,09* 2,27±0,16
АДФ (мкмоль/г печшки) 1,28±0,07 0,53±0,04* 1,26±0,05
АМФ (мкмоль/г печ1нки) 0,82±0,06 1,56±0,08* 0,83±0,07
Неоргаычний фосфор (мкмоль/г печшки) 5,79±0,64 9,38±0,74* 5,68±0,54
цАМФ (нмоль/г печшки) 650,4±27,2 896,2±38,5* 640,2±31,4
цГМФ (нмоль/г печшки) 37,5±3,6 22,3±1,84* 38,3±3,5
Сума аденшових нуклеотид1в (мкмоль/г печшки) 4,34±0,08 2,84±0,07* 4,36±0,09
Креатинфосфат (мкмоль/г печшки) 1,27±0,06 0,56±0,04* 1,25±0,08
Енергетичний потенц1ал: АОО +1/2 ААО АОО + ААО + А10 0,66±0,02 0,349±0,02* 0,66±0,03
Мд2+-АТФ-аза (мкмоль Р/мг бтка • 1 час), м1тохондри гепатоцит1в 81,46±4,7 54,6±3,8* 82,53±5,26
Са2+-АТФ-аза (мкмоль Р/мг белка • 1 час), м1тохондри гепатоцит1в 73,52±5,1 43,76±4,1* 74,37±4,93
Примiтка: * - р1зниця в1рог1дна, р<0,05
комплексноÏ xарактеристики потенцiйноÏ небез-пеки епоксiдвмiсниx олiгоефiров для теплокровниx тварин i людини, визначення нешкiдливиx рiвнiв Ïx вмюту у об'eктаx довкiлля, великими обсягами ви-робництва i широким контактом населення з дани-ми препаратами i продуктами деструкци i трансфор-мацп.
Мeта дoслiджeння: вивчення впливу триглщидс лового ефiру полiоксипропiлентрiолу молекулярной маси 303 (Л-303) при тривалому надаоджены у суб-токсичниx дозаx на показники енергетичного i вугле-водного обмiну щурiв.
Об'ект i мeтoди дoслiджeння. Було проведено пщгострий експеримент на статевозрiлиx щураx популяцiÏ Вiстар вагою 190-200 г. Тваринам протя-гом 45 дiб за допомогою металевого зонда вводили внутршньошлунково вранцi, натщесерце, воднi роз-чини триглiцидiлового ефiру полiоксипропiлентрiолу з розраxунку 1/100; 1/1000 ДЛ50. Контрольна групi вводилися вiдповiднi обсяги питно'| води. Всього було використано 40 6Ltmx щурiв, по 10 тварин у кожнм групi, при дотриманн правил гуманного ставлення до тварин i вимог <^вропейсько'| конвенцiÏ про заxист xребетниx тварин, якi використовуються для науко-виx та Ыши цiлей» - Страсбург, 1985р.
По заюнченню пiдгострого експерименту ви-значався вмют АМФ i макроергiчниx сполук (АТФ, АДФ), неоргаычного фосфату, креатинфосфату, цикличного гуанозiнмонофосфату (цГМФ) i цикличного аденозiнмонофосфату (цАМФ), величину значення енергетичного потен^алу (ЕП), Ca2+ -, Mg2+ -залежну АТФ-азу , глюкозо-б-фосфатазу в печiнцi, глiкоген та глюкозу в крове
Визначення Ca2+-, Mg2+-залежноÏ АТФ-ази в ге-патоцитаx здмснювалося загальноприйнятим методом [3]. Вмют АТФ у тканинаx печiнки визначався за методом E. Beutler [7], АДФ за методом D. Jaworek [8], креатинфосфату за методом G^. Соына [5] i не-оргаычного фосфату за методом, що був описаний Н. П. Мешковою та С. G. Севереним [3]. Величину значення енергетичного потен^алу обчислювали за формулою D. E. Atrinson [б]. Вмют цАМФ и цГМФ у печшц визначали за A. Steiner et. al [9]. Гшкоген у печЫц визначали методом Зефтера пюля гiдролiзу навiски печiнки в 30% розчин гщрооки-су калiю, осадженн глiкогену етанолом та визначення вмюту глюкози антроно-вим методом [3]. Вмют у кровi глюкози дослщжували з використанням наборiв реактивiв фiрми «Cone lab» - Фiнляндiя и «Roche» - Шве^я на бiоxiмiчному автоматичному полiаналiзаторi «Cobas mira» фiрми «Хофман-Ля-Рощ» - (Австрiя -Швейцарiя). Глюкозо-б-фосфатаза (Г-б-Ф-аза) вивчалася у печЫц за методом, що описаний А. А. Покровським та А. I. Арчаковим [4]. Отриман резуль-тати оброблялися методом варiацiйно,i статистики з використанням критерю Стьюдента-Фшера.
Рeзультати дoслiджeння та ïx об-гoвopeння. Проведенi дослiдження ви-явили, що Л-303 в 1/100 ДЛ50 знижував вмiст у печiнцi АТФ, АДФ, цГМФ, суми
аденiновиx нуклеотидiв, креатинфосфатiв, енергетичного потенцiалу та активной ферментiв Ca2+ - , Mg2+-залежноÏ АТФ-ази на тлi пiдвищення неоргаыч-ного фосфату, цАМФ, АМФ (табл. 1). У 1/1000 ДЛ50 ксенобютик не порушував енергетику бiоxiмiчниx процеЫв i енергетичний потенцiал клiтини.
Аналiз показав, що АТФ знижувався на б8,31%, АДФ на 58,б%, цГМФ на 40,54%, сума аденiновиx нуклеотидiв на 35,49%, креатинфосфату на 55,91%, енергетичний потен^ал на 4б,97%, активнють Mg2+-АТФ-ази на 32,98%, Ca^-АТФ-ази на 40,48% пiд впливом Л-303. При цьому вщзначалося пщвищен-ня рiвнiв АМФ на 90,24%, неоргаычного фосфату на б2,01%, цАМФ на 37,79%.
Встановлено, що лапроксид Л-303 в 1/100 ДЛ50 значно впливае на енергетику бiоxiмiчниx процеЫв, яю пов'язанi з iнгiбуванням диxання, окисного фосфори-лювання i синтезу макроергiчниx сполук - АТФ, АДФ, що поеднано з придушенням вiдновниx процеЫв.
Вивчення стану вуглеводного обмiну пщ впливом лапроксида Л-303 виявило значне зниження вмюту в печЫц глкогену, активностi в мiкросомальноÏ фрак-цп гепатоцитiв глюкозо-б-фосфатази i глюкози в си-роватцi кровi (табл. 2). Л-303 в 1/100 ДЛ50 знижував вмют глюкози в кровi на 5б,б1%, глiкогену в печiнцi на 82,48%, а активнють глюкозо-б-фосфатази в мiкросо-мально'!' фракцй' на б7,01%. У 1/1000 ДЛ50 ксенобiотик не чинив вплив на показники вуглеводного обмЫу.
Висновок. Таким чином, результати дослщжен-ня свщчать, що лапроксид Л-303 в 1/100 ДЛ50 при-зводить до iнгiбування тканинного диxання, окисного фосфорилювання i синтезу макроергiчниx сполук, що пов'язане з тканинною ппокЫею i придушенням вiдновниx синтезiв, а також з виснаженням запаЫв глiкогену в печiнцi i ютотним iнгiбуванням глкоген-сiнтетичноÏ функци на тлi токсифiкацiя органiзму експериментальниx тварин. У 1/1000 ДЛ50 лапроксид Л-303 не чинив вплив на показники вуглеводного обмЫу i не порушував енергетику бiоxiмiчниx про-цеЫв i енергетичний потен^ал клiтини.
Пepспeктиви подальших дoслiджeнь. У перспектив плануеться дослiдження впливу лапрок-сидiв на показники гормонального обмшу в умоваx тривалоÏ токсифкацп лабораторниx щурiв.
Таблиця 2.
Вплив eпoксидвмiсниx oлiгoмepiв у субтоксичних дозах на показники вуглeвoднoгo oбмiну
Показники,тканини Група спoстepeжeння, ДЛ5„ М±т
Контроль (n=1O) Л-303
1/1OO (n=1O) 1/1OOO (n=1O)
Глюкоза (моль / л), кров 5,2±0,4З З,7±0,24* 5,З5±0,52
Гликоген (мкмоль глюкози / г печшки), печшка 1З8,7±8,2 7б,3±5,2* 143,б±9,1
Глюкозо- б- фосфатаза (нмоль I мин • мг белка), мiкросоми гепатоци^в 9,7±1,14 5,14±0,48* 8,З±0,95
Примггка: * - рiзниuя вiрогiдна, р<0,05
Лiтература
1. Биохимические механизмы радиомиметических эффектов поверхностно-активных веществ / Щербань Н. Г., Жуков В. И.,
Мясоедов В. В. и др. - Харьков: Раритеты Украины, - 2012 - 120 с.
2. Марченко М. М. Бiохiмiчна бютрансформа^я ксенобютиюв у органiзмi / М. М. Марченко, О. В. Кеца, М. М. Великий. -
Чершвцк Чершвецький нац. ун-т, 2011. - 280 с.
3. Мешкова Н. П. Практикум по биохимии / Н. П. Мешкова, С. Е. Северин. - М.: МГУ, 1979. - 428 с.
4. Покровский А. А. Методы разделения и ферментной идентификации субклеточных фракций / А. А. Покровский, А. И. Арча-
ков // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1968. - С. 5-59.
5. Сонин Е. Ф. Основы биохимии мышц / Е. Ф Сонин. - К.: Изд-во Киевского университета, 1960. - 181 с.
6. Atrinson D. E. The energy charge of the adenylate pools as a repylatory parameter / D. E. Atrinson // Biochemistry. - 1968. - Vol. 7,
№ 41. - P. 4030-4034.
7. Beutler E. Method of enzymatic analysis / E. Beutler // New York. - 1975. - Vol 1, № 3. - P. 56-566.
8. Joworek D. Adenosin-5-diphosphat and Adenosin-5-monophosphate / D. Joworek, W. Gruber, H. V. Bergmeyer; Jn: Bergmeyer H.V.
(ed.). Methoden der enzymatishen analyse - Bd. N. Wierhheim / Chemic. - 1974. - S. 2174-2181.
9. Steiner A. L. Radioimmunoanalisis for measurement of cyclic nucleotides / A. L. Steiner, R. E. Wehmann, Ch. W. Parker // Advances
in cyclic nucleotides research. - Raven Cress, H.J. - 1972. - Vol. 2. - P. 51-52.
УДК 616-099-092.9:543.395:577.121.7:577
ВПЛИВ ЛАПРОКСИДУ Л-303 У СУБТОКСИЧН1Й ДОЗ1 НА ПОКАЗНИКИ ЕНЕРГЕТИЧНОГО I ВУГЛЕ-ВОДНОГО ОБМ1НУ ТЕПЛОКРОВНИХ ТВАРИН
Жуков В. I., Ыколаева О. В., Щербань М. Г., Кучерявченко М. О.
Резюме. Вивчено тривалу субтоксичну дю триглщидтового еф1ру полюксипроптентрюлу у дозах 1/100; 1/1000 ДЛ50 на показники енергетичного i вуглеводного обм1ну бтих щур1в. Отриман1 результати доотдження свщчать, що даний ксенобютик у 1/100 ДЛ50 призводить до шпбування тканинного дихання, окисного фосфорилювання i синтезу макроерпчних сполук, що пов'язане з тканинною ппокЫею i приду-шенням вщновлювальних синтезiв, а також з виснаженням запаЫв глкогену в печшц i ютотним шпбуванням глкогенсштетично! функцм на тл токсифкацп оргаызму експериментальних тварин. У 1/1000 ДЛ50 лапрок-сид Л-303 не чинив вплив на показники вуглеводного обмшу i не порушував енергетику бiохiмiчних процеЫв i енергетичний потен^ал клггини.
Ключовi слова: лапроксиди, ксенобютики, енергетичний потен^ал, вуглеводний обмш.
УДК 616-099-092.9:543.395:577.121.7:577
ВЛИЯНИЕ ЛАПРОКСИДА Л-303 В СУБТОКСИЧЕСКОЙ ДОЗЕ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА ТЕПЛОКРОВНЫХ ЖИВОТНЫХ
Жуков В. И., Николаева О. В., Щербань Н. Г., Кучерявченко М. А.
Резюме. Изучено длительное субтоксическое действие триглицидилового эфира полиоксипропи-лентриола в дозах 1/100; 1/1000 ДЛ50 на показатели енергетического и углеводного обмена белых крыс. Полученные результаты исследования свидетельствуют, что данный ксенобиотик в 1/100 ДЛ50 приводит к ингибированию тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования и синтеза макроэргических соединений, что сопряжено с тканевой гипоксией и подавлением восстановительных синтезов, а также истощают запасы гликогена в печени и существенно ингибируют гликогенсинтетическую функцию на фоне ток-сификации организма экспериментальных животных. В 1/1000 ДЛ50 лапроксид Л-303 не оказывал влияние на показатели углеводного обмена и не нарушал энергетику биохимических процессов и энергетический потенциал клетки.
Ключевые слова: лапроксиды, ксенобиотики, энергетический потенциал, углеводный обмен.
UDC 616-099-092.9:543.395:577.121.7:577
INFLUENCE LAPROXID L-303 IN THE SUBTOXIC DOSES ON THE PERFORMANCE OF ENERGY AND CARBOHYDRATE METABOLISM OF WARM-BLOODED ANIMALS
Zhukov V., Nikolaeva O., Scherban N., Kucheriavchenko M.
Abstract. The aim of work was a study of influence of polyoxypropylene triol triglycidyl ether with molecular mass of 303 (Л- 303) at the prolonged entering subtoxic doses on the performance of the energy and carbohydrate metabolism in rats.
Laproxides are classified as simple poly-ethers and are widely used in various fields of national economy as ingredients for manufacturing epoxide resin, varnishes, enamels, plastics, glues, photo-reagents, emulsifiers et cetera. The study of pathophysiological mechanisms triggering structural and metabolic disorders in response to prolonged subtoxic exposure on the body was commissioned by the absence of prognostic characteristics of potential danger which laproxides can constitute for hematothermal animals and humans.
The research program involved subacute experiment on mature rats with the weight of 190-200 g. For 45 days animals were exposed to daily oral inoculation of laproxid L-303 in doses of 1/100 and 1/1000 LD50. The substance was inserted as water solution with the employment of metallic tube in the morning on an empty stomach. Control group received corresponding doses of drinking water. There were used 40 rats, 10 animals in each group.
After subacute experiment determined the content of AMP and macroergic compounds (ATP, ADP), inorganic phosphate, creatine phosphate, cyclic guanosine monophosphate (cGMP) and cyclic adenosine monophosphate (cAMP) value energy potential (EP), Ca2+-, Mg2+-dependent ATP-ase , glucose-6-phosphatase in the liver, glycogen and glucose in the blood.
The results of research showed that L-303 in 1/100 LD50 reduced content in liver ATP, ADP, cGMP, the amount of adenine nucleotides, creatine phosphate, energy potential and enzyme activity Ca2+-, Mg2+-dependent ATPase against the background of increasing inorganic phosphate, cAMP, AMP. In 1/1000 LD50 xenobiotics not violated energy of biochemical processes and energy potential of cells.
The analysis showed that ATP decreased to 68.31%, ADP to 58.6%, cGMP to 40.54%, the amount of adenine nucleotides to 35.49%, creatine phosphate to 55.91%, the energy potential to 46.97%, activity Mg2+-ATP-ase to 32,98%, Ca2+-ATP-ase to 40.48% under the influence L-303. This marked increase in AMP levels to 90.24%, inorganic phosphate to 62.01%, cAMP to 37.79%.
Established that laproxid L-303 in 1/100 LD50 significant impact on energy biochemical processes that are associated with inhibition of respiration, oxidative phosphorylation and synthesis macroergic compounds - ATP, ADP coupled with suppression recovery processes.
The study of carbohydrate metabolism under the influence laproxid L-303 showed a significant decrease in liver glycogen content, activity in the microsomal fraction of hepatocyte glucose-6-phosphatase and glucose in the blood serum. L-303 in 1/100 LD50 reduced blood glucose to 56.61%, glycogen in the liver to 82.48% and the activity of glucose-6-phosphatase in the microsomal fraction to 67.01%. In 1/1000 LD50 xenobiotics did not affect on carbohydrate metabolism.
Thus, the results indicate that laproxid L-303 in 1/100 LD50 leads to inhibition of tissue respiration, oxidative phosphorylation and synthesis macroergic compounds associated with tissue hypoxia and suppression recovery synthesis, as well as depletion of glycogen in the liver and significant inhibition glycogen synthetic function on against the backdrop of intoxication experimental animals. In 1/1000 LD50 laproxid L-303 had no effect on carbohydrate metabolism and energy did not violate the biochemical processes and energy potential of cells.
Keywords: laproxides, xenobiotics, energy potential, carbohydrate metabolism.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
Стаття надшшла 05.10.2015 р.
