Вплив тривалого введення глутамату натрію на рівень деяких метаболітів азотистого обміну в сироватці крові щурів Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

© Бевзо В. В.

УДК 577.112.384:612].084.086 Бевзо В. В.

ВПЛИВ ТРИВАЛОГО ВВЕДЕННЯ ГЛУТАМАТУ НАТР1Ю НА Р1ВЕНЬ ДЕЯКИХ МЕТАБОЛ1Т1В АЗОТИСТОГО ОБМ1НУ В СИРОВАТЦ1 КРОВ1 ЩУР1В

ВДНЗ УкраГни «Буковинський державний медичний ушверситет»

(м. Чернiвцi)

bevzo61@mail.ru

Робота е фрагментом НДР «Стрес-iндукованi морфофункцiональнi та бiохiмiчнi змiни хроноперю-дично! та гепаторенально! систем у ссавцiв», № державно! реестраци 0114и002472.

Вступ. Глютамiнова кислота - це життево необ-хiдна амiнокислота, що задiяна у проте!новому i вуглеводному обмiнах, пщвищуе стiйкiсть органiзму до ппоксп, стимулюе окислювальнi процеси, пере-шкоджае зниженню окисно-вiдновного потенцiалу, покращуе обмiн речовин, впливае на процеси глко-лiзу в тканинах, проявляе гепатопротекторну дю та iн. [7].

Широке використання глютамшово! кислоти в медицинi та харчовм промисловостi, безумовно, пов'язано, перш за все з !! участю в обмiнних ре-акцiях оргаызму i, насамперед, бiлкового обмiну. Вона в^грае важливу роль в процесах зв'язування амiаку в органiзмi, в синтезi сечовини, глутатiону, азотистих основ, в обм^ амiнокислот, в утворенн д-амшомасляно! кислоти та iнших бюлопчно важли-вих сполук. Участь глютамшово! кислоти в азотистому обмн може бути охарактеризована як високо-активна утилiзацiя i перенесення амшного азоту та знешкодження амiаку [3].

В наш час амшокислоти все частше застосо-вуються не ттьки як лiкарськi засоби, але також як харчовi добавки до ш. Вiдомим класичним пщсилю-вачем смаку, аромату та замшником солi е натрiева сiль глутамiново! амiнокислоти [6]. Так як глутамат натрiю використовуеться в бтьшост сучасних хар-чових технолопй як харчова добавка i кiлькостi його вживання практично неконтрольований процес, це обумовлюе бiльш детальне вивчення впливу дано! харчово! добавки на оргаызм людини i перш за все на показники азотистого обмшу, адже глутамiнова кислота та !! амiд у великих ктькостях мiститься в бiлках.

Тому метою дано! роботи було доогмдження впливу тривалого перорального введення глутамату натрю в дозi 30 мг/кг маси тта впродовж 28 дiб на вмют загального бiлка, сечовини, сечово! кислоти, креатинiну в сироватки кровi щурiв.

Об'ект i методи дослщження. Робота виконана на 90 бiлих нелiнiйних щурах масою 120-160 г яких утримували в умовах вiварiю з дотриманням нор-мативiв бвропейсько! конвенцi! про захист тварин, ухвалених I нацюнальним конгресом Укра!ни з бю-етики [4]. Тварини були подтеы на двi групи: Ытакты та

дослiднi щури, якi щодня отримували per os 3% водний розчин глутамату HaTpiio по 1 мл в розрахунку 30 мг/ кг маси тта протягом 28 дiб. Така доза вщповщала 2 г глутамату натрю на середньостатистичну людину. Вибiр дано! дози обумовлений тим, що за даними л^ тератури 1-2 г глутамату натрю на людину не вияв-ляе негативного впливу, тодi як 3 г глутамату натрю може бути небезпечним для здоров'я людини [5].

Препарат являе собою натрieву сть глутамшово! кислоти (C5H8NO4Na4H2O) з молекулярною масою 187,13 Да. Глутамат натрю в ктькост 30 мг розчи-няли в 1 мл дистильовано! води кiмнатно! темпера-тури. Контрольна група тварин отримувала таку ж ктьюсть дистильовано! води без глутамату натрю. До^дження показникiв сироватки кровi тварин проводили на 7, 14, 21 та 28 доби експерименту. Пюля завершення дослiдiв декапiтацiю тварин проводили пщ легким ефiрним наркозом.

Для дослiджень використовували сироватку кровi тварин, яку отримували шляхом центрифугу-вання цiльно! кровi без антикоагулянта при 1500 об/ хв протягом 15 хв. Визначення вмюту загального бтка, сечовини, сечово! кислоти, креатиншу в сиро-ватцi кровi тварин проводили за загальноприйняти-ми методиками з використанням стандартних набо-рiв реактивiв [1].

Статистичну обробку результатiв проводили за допомогою стандартного пакету програм Microsoft Excel, використовуючи t-критерм Стьюдента. Вiро-гiдною вважалась рiзниця, якщо значення р<0,05.

Результати дослщжень та Ух обговорення. Дослiдження токсодинамiки глутамату натрiю за умов тривалого внутршньошлункового введення щурам харчово! добавки у дозi 30 мг/кг маси тта показало, що глутамат натрю викликав змши вЫх до-слiджуваних показникiв сироватки кровi тварин на завершаючому етапi (28 доба) експерименту.

Як видно з рисунку 1, за дм глутамату натрю у щурiв спостерталося пщвищення рiвня загального бiлка в сироватц кровi. Вiрогiднi змiни даного по-казника вiдзначали на 28 добу експерименту як пе-ревищували вщповщы значення контрольно! групи тварин на 23%.

Такi змши можна пояснити насамперед здат-нютю глутамiново! кислоти швидко проникати в тканини, включаючись в процеси промiжного об-мiну. Пiдвищуючи концентрацiю ряду амшокислот в кровi i тканинах, глутамшова кислота мае здатнiсть

Рис. 1. Вмют загального бшка в сироватц кровi щурiв за умов 28-ми добового перорального введення глута-мату натр^ в дозi 30 мг/кг маси тварин.

стимулювати синтез бтюв i пептидiв. Це пов'язано, по-перше, зi значним вмiстом глутамiновоí кислоти в бтках. По-друге, глутамiнова кислота, легко пере-творюючись на замЫы амiнокислоти, забезпечуе достатнiй набiр в^х амiнокислот, необхiдних для бю-синтезу бшка [2].

ГлютамЫова кислота, виявляючи анаболiчну дiю, вiдiграe важливу роль у видаленн з органiзму амiа-ку, залучаючись, таким чином, до циклу синтезу се-човини.

Пщтвердженням цього е встановленi в нашо-му експеримент змiни вмiсту сечовини - юнцевого продукту бiлкового обмiну, за умов тривалого вну-трiшньошлункового введення щурам глутамату на-трiю у дозi 30 мг/кг маси тта.

Як видно з рисунку 2 вiрогiдне збiльшення вмiсту сечовини (на 17%) в сироватц кровi дослщних тварин спостерiгалося вже на 14 добу введення глутамату натрю Тодi як пiсля чотиритижневого введення глутамату натрю змЫи вмiсту сечовини досягали максимальних значень i перевищували контрольнi показники на 44%.

Отриман данi свiдчать про те, що збiльшення вмiсту сечовини в сироватц кровi тварин за тривало' дií глутамату натрiю опосередковано може свщчити про посилення орытинового циклу в печiнцi щурiв.

Рис. 2. Вмют сечовини в сироватц кровi щурiв за умов 28-ми добового перорального введення глутамату на-трiю в дозi 30 мг/кг маси тварин.

З лтератури вщомо, що збiльшення рiвня сечовини в сироватц кровi супроводжуеться синдромом н токсикацií. Будучи осмотично активною речовиною, сечовина проникаючи в клiтини паренхiматозних ор-ганiв захоплюе воду. Це призводить до збтьшення об'ему кттин i порушення 'х функцiонування та негативно впливае на функцюнальний стан всього ор-ганiзму.

Ще одним продуктом азотистого обмiну е сечова кислота. При дослщжены вмюту сечово' кислоти в сироватцi кровi тварин, що отримували глутамат на-трiю, було визначено и достовiрне збiльшення на 21 та 28 доби експерименту, в 1,2 i 1,3 рази вщповщно, в порiвняннi з контрольно' групою, що отримували дистильовану воду (рис. 3).

З лтератури вщомо [8], що тривале вживання глутамату натрю в дозi 4 г/кг маси тта протягом 3 мюя^в призводило до розвитку окислювального стресу, що пiдвищенням рiвня глюкози в сироватцi кровi, збтьшенням вмiсту ТБК-активних продуктiв та зниженням активной каталази i супероксиддис-мутази в нирках щурiв. Посилення утворення сечо-во' кислоти носить компенсаторний характер, так як ця сполука в фiзiологiчних концентрацiях здатна безпосередньо вступати в обмЫш реакцií з активни-ми формами кисню та Ыпбувати пероксидне окис-лення лтщв.

Будучи центральним метаболiтом азотистого обмЫу, глутамiнова кислота при тривалому введены мае виражений вплив i на iншi показники азотистого обмiну, насамперед, на вмют креатиыну в сироватц кровi.

Рис. 3. Вмiст сечовоТ кислоти в сироватцi кровi щурiв за умови 28-ми добового перорального введення глутамату натр^ в дозi 30 мг/кг маси тварин.

Рис. 4. Вмют креатиншу в сироватц кровi щурiв за умов 28-ми добового перорального введення глутамату на-трiю в дозi 30 мг/кг маси тварин.

Як видно з рисунку 4, вiрогiднi змши вмiсту креа-тинiну в сироватц кровi щурiв за умов перорального введення глутамату натрю в дозi 30 мг/кг маси ви-явлен на завершаючому етапi експерименту. Було встановлено, що рiвень креатинiну в сироватц до-слiдних тварин зростав на 28-у добу експерименту на 18% вщповщно порiвняно з контрольною групою тварин.

Так як для синтезу креатину потрiбно три амшо-кислоти: аргiнiн, глiцин i метюнш якi, як вiдомо, не пов'язан з обмiном глутамiново! кислоти, можливо, тому змiни рiвня креатинiну в сироватц кровi тварин були менш вираженi порiвняно з вмiстом сечовини при тривалм дi! глутамату натрю.

Отже, центральний метаболiт азотистого обмшу, глутамат натрiю який за нормальних умов залучений в обмш бтюв, вуглеводiв i лiпiдiв та виявляе ютотний вплив на обмiннi процеси при тривалому перораль-

ному введены в дозi 30 мг/кг маси тварин призво-дить до пщвищення рiвня всiх дослiджуваних показ-ниюв азотистого обмiну в сироватцi кровг Такi змiни можуть бути одним iз факторiв розвитку синдрому ендогенно! iнтоксикацi! при тривалому вживаннi харчово! добавки - глутамату натрiю в безпечних ктькостях та негативно впливати на функцюнальний стан органiзму в цтому.

Висновок. Встановлено, що щоденне перораль-не введення 4% розчину глутамату натрю в дозi 30 мг/кг маси тварин протягом 4-х тижыв призводить до збтьшення рiвня загального бiлка на 23%, сечовини - на 44%, сечово! кислоти - на 30% та креатиыну - на 18% у порiвняннi з контрольною групою щурiв.

Перспективи подальших дослiджень. Доош-дити стан антиоксидантно! системи кровi та печЫки щурiв за умови тривалого введення глутамату натрю.

Лiтература

1. Горячковский А.М. Клиническая биохимия в лабораторной диагностике: справочное пособие / А.М. Горячковский. - Одесса: Экология, 2005. - 607 с.

2. Дубовая Г.А. Влияние глутамата натрия на живые организмы / Г.А. Дубовая, Ю.Н. Дубовая, Д.П. Татаренко // Вюник ЛНУ iменi Тараса Шевченка. - 2013. - № 19 (278), Ч. I. - С. 149-154.

3. Курбат М.Н. L-Глутамат: современный взгляд на известную аминокислоту / М.Н. Курбат // Нейрохимия. - 2009. - Т. 26, № 3. - С. 202-207.

4. Мальцев А.И. Этическая оценка методик проведения исследований / В.И. Мальцев, Д.Ю. Белоусов // Еженедельная аптека. - 2001. - № 4. - С. 35.

5. Молекулярш мехашзми прояву токсичност мононатрм глутамату Спецпроект: аналiз наукових дослщжень: матерiали VII Мiжнар. наук.-практ. конф., 14-15 черв. 2012 р.: у 7 т. - Дшпропетровськ: Бша К.О., 2012. - С. 3-9.

6. Петренко А.С. Практика использования биологически активных добавок к пище в зарубежных странах (на примере США) / А.С. Петренко, Б.П. Суханов // Вопросы питания. - 2011. - Т. 80, № 1. - С. 55-63.

7. Салига Н.О. Активнють глутатюновоУ системи антиоксидантного захисту в щурiв за дм L-глутамiновоi кислоти / Н.О. Сали-га // Украшський бiохiмiчний журнал. - 2013. - Т. 85, № 4. - С. 40-47.

8. Okwudiri O.O. Monosodium Glutamate Induces Oxidative Stress and Affects Glucose Metabolism in the Kidney of Rats / Onyema Oscar Okwudiri, Alisi Chinwe Sylvanus, Ihetuge Adaeze Peace // International Journal of Biochemistry Research & Review. - 2012. - Vol. 1, № 2. - P. 1-11.

УДК 577.112.384:612].084.086

ВПЛИВ ТРИВАЛОГО ВВЕДЕННЯ ГЛУТАМАТУ НАТР1Ю НА Р1ВЕНЬ ДЕЯКИХ МЕТАБОЛ1Т1В АЗОТИСТОГО ОБМ1НУ В СИРОВАТЦ1 КРОВ1 ЩУР1В Бевзо В. В.

Резюме. Дослщжено вплив тривалого перорального введення глутамату натрю в доз1 30 мг/кг маси тта впродовж 28 д1б на вмют деяких метаболтв азотистого обм1ну. Показано, що щоденне пероральне введення 4% розчину глутамату натрю протягом 4-х тижн1в призводить до збтьшення р1вня загального бтка на 23%, сечовини - на 44%, сечово'|' кислоти - на 30% та креатиыну - на 18% у пор1внянн1 з контрольною групою щур1в. Таю змши можуть бути одним 1з фактор1в розвитку синдрому ендогенно'|' ¡нтоксикаци при тривалому вживанн харчово'|' добавки - глутамату натрю.

Ключовi слова: глутамат натрю, загальний бток, сечовина, сечова кислота, креатинш, сироватка кров1, щури.

УДК 577.112.384:612].084.086

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ ГЛУТАМАТА НАТРИЯ НА УРОВЕНЬ НЕКОТОРЫХ МЕТАБОЛИТОВ АЗОТИСТОГО ОБМЕНА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ КРЫС Бевзо В. В.

Резюме. Исследовано влияние длительного приема внутрь глутамата натрия в дозе 30 мг/кг массы тела в течение 28 суток на содержание некоторых метаболитов азотистого обмена. Показано, что ежедневное пероральное введение 4% раствора глутамата натрия в течение 4-х недель приводит к увеличению уровня общего белка на 23%, мочевины - на 44%, мочевой кислоты - на 30% и креатинина - на 18% по сравнению с контрольной группой крыс. Такие изменения могут быть одним из факторов развития синдрома эндогенной интоксикации при длительном употреблении пищевой добавки - глутамата натрия.

Ключевые слова: глутамат натрия, общий белок, мочевина, мочевая кислота, креатинин, сыворотка крови,крысы.

UDC 577.112.384:612].084.086

THE INFLUENCE OF SODIUM GLUTAMATE PROLONGED ADMINISTRATION ON LEVELS OF CERTAIN METABOLITES OF NITROGEN METABOLISM IN RAT'S SERUM

Bevzo V. V.

Abstract. The widespread use of glutamic acid in medicine and food industry, of course, is due primarily to its participation in metabolic reactions of the body and, above all, protein metabolism. The purpose of that scientific research is to figure out the effects of prolonged administration of sodium glutamate on the content of total protein, urea, uric acid and creatinine in rat's serum at a dose of 30 mg/kg of body weight for 28 days.

The work carried out on 90 white nonlinear rats with 120-160 g weight, which was divided into two groups: experimental and intact rats that received daily per os 3% aaqueous solution of sodium glutamate in 1 ml for 30 mg/ kg of body weight for 28 days. This dose corresponded to 2 g of sodium glutamate to the average person.

Shown an increase of total protein in rat's blood serum under the influence of sodium glutamate. The probable change of this index was observed at day 28 of the experiment which been higher than the corresponding values of the control animals by 23%. Glutamic acid that shows anabolic effect plays an important role in the removing of ammonia from the body and engaging in the cycle of urea synthesis. The possible increase of urea in the blood serum of experimental animals under sodium glutamate administration was observed by 17% on the 14th and 44% on the 28th day.

Another product of nitrogen metabolism is uric acid. During blood serum research of animals which were treated with MSG was determined a significant increase of uric acid in 1.2 and 1.3 times respectively, compared to the control group that was treated with distilled water on the 21 and 28 days of the experiment. Creatinine changes in rat's blood serum during oral administration of sodium glutamate were less pronounced. It was established that the level of serum creatinine in experimental animals was growing on the 28th day of the experiment on 18% respectively compared with the control group of animals.

Thus, the central metabolite of nitrogen metabolism is MSG which under normal circumstances is involved in the metabolism of proteins, carbohydrates, and lipids and reveals the significant effect on metabolism during the prolonged oral administration of 30 mg/kg of body weight leads to an increase of all studied parameters of nitrogen metabolism in serum. These changes may be a factor of the syndrome of endogenous intoxication under prolonged use of food additives - sodium glutamate in safe amounts.

Keywords: monosodium glutamate, total protein, urea, uric acid, creatinine, serum, rats.

Рецензент - проф. Непорада К. С.

Стаття надшшла 01.02.2017 року

© Беленичев И. Ф., Била Ю. В. УДК 616.831-005.4-036.1-06-0929 Беленичев И. Ф., Била Ю. В.

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ HSP 70, АКТИВНОСТЬЮ ТИОЛ-ДИСУЛЬФИДНОЙ СИСТЕМЫ И СТЕПЕНЬЮ НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ ПРИ

МОДЕЛИРОВАНИИ ОСТРОЙ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ИШЕМИИ

Запорожский государственный медицинский университет

(г. Запорожье)

bila.yulia@gmail.com

Данная работа выполнена в рамках НИР «Моле-кулярно-биохимические механизмы формирования митохондриальной дисфункции нейронов головного мозга в условиях острой церебральной ишемии: новые мишени для нейропротекции» (№ государственной регистрации 011311000797).

Вступление. На сегодняшний день проблема мозговых инсультов особенно актуальна во всем мире. Ежегодно в Украине регистрируется приблизительно 110 тыс. мозговых инсультов, из которых около 40 тыс. приводят к летальному исходу [9]. Эти данные имеют динамику к постоянному росту, поскольку подкреплены распространенностью факторов риска цереброваскулярных заболеваний, таких как артериальная гипертензия, гиперхоле-

стеринемия, сахарный диабет, курение и др. [9,11]. Основной причиной повреждения головного мозга при данной патологии является развитие острого нарушения мозгового кровотока. В условиях церебральной гипоксии запускается каскад патобио-химических реакций, в основе которых лежит процесс свободнорадикального окисления, ведущий к накоплению активных форм кислорода (АФК), свободных радикалов и продуктов перекисного окисления липидов [1,12,13]. Нарастающий оксидатив-ный стресс приводит к окислению функциональных сульфгидрильных групп белков и образованию межмолекулярных дисульфидных связей, вследствие чего происходит нарушение процессов сигналинга и клеточного метаболизма в целом. При этом из-