Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изучение антимутагенной активности экстракта из плодов фейхоа

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Изучение антимутагенной активности экстракта из плодов фейхоа"

академия наук азербайджанской республики

институт генетики и селекции

На правах рукописи удк: 575.224

гусейнов мамедгусейн бабалы оглы

ИЗУЧЕНИЕ АНТИМУТАГЕННОЙ АКТИВНОСТИ ЭКСТРАКТА ИЗ ПЛОДОВ ФЕЙХОА

03.00.15 — Генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Баку — 1992

Работа выполнена в Институте генетики и селекции Академии Наук Азербайджанской Республики.

Научные руководители:

академик АН Азербайджанской Республики, доктор биологических наук, профессор Алекперов У. К.

доктор биологических наук Алиев А. А.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор М. Ш. Бабаев

кандидат биологических наук, Ахундова Н. И.

Ведущее учреждение: — Институт ботаники Академии Наук Азербайджанской Республики.

Защита диссертации состоится «2» февраля 1993 г. в «10» часов на заседании Специализированного совета Д 004.20.01 по присуждению ученой степени доктора биологических наук в Институте генетики и селекции АН Азербайджанской Республики.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института генетики и селекции АН Азербайджанской Республики

Автореферат разослан «30»'-'декабря 199-£*г.

Ученый секретарь Специализированного совета

доктор биологических наук

А. А. АЛИЕВ.

ОБЩАН ХАРАХСГ^ИСТ^ РАБОТЫ.

Актуальность теш. Одна из центральных задач современной биологической науки заключается в поиске путей охраны и защити природах популяции от существующих и е-.седневно привносимых в окрукащую среду ¿акторов различной ^азино-химической и биологической природы. Важное место в этой глобальной проблеме принадлежит задачам повышения устойчивости организмов к биосо.ерьыы загрязнителям, многие из которых обладают глутагешшми и канцерогенными свойствами. К числу, последних, в соответствии с сов-ремен-нымл. представлениями относятся возросший радиационный фон, сирье и отходы прошил еш-лх предприятий, х'шические продукты, используемыз в сельском хозяйстве, медицинской и пищевой про-шплеыюсти, а тахае в быту, способные вызывать различные по характеру и направления нарушения в наследственных структурах (Дубшиш, Падин, 1977; Ьоргхепо, 1981; 1ол.£,. 1989; '^нЛег, 1989).

¡задачи повшлешк надежности функционирования генетических систем могут резаться в рамках -трех подходов: технологического, компонентного и компенсационного С АЛе^егоу, 1982). Техноло-гичеспы; подход предполагает необходимость перевода всей промышленности на эамшутые циклы, исключающие загрязнение среды; компонентной - выявление и изъятие из среды обитания всех му-тагешыс: продуктов с заменой их базопасными с генетической точ-кп зрения аналогами. Оба эти подхода являются достаточно радикальны:.:::, однако практическая их реализация встречает серьезные экономические и технологические затруднение, ¿омпенсацион-шЛ» подход, осповаЕкыЗ на развитии теории и практики антимутагенеза, яалпегсс в пастоядее время наиболее перспективным ( ла-1Ш.-1, .аи^рсгоу т а1., 1986; ¿>е Р1ога, 1989; Алиев, 1989;' и^й,-, ¿,¡»-^«1, 1ь90; !,юссэ, 1990), 'прежде всего в связи с возможность» применения методов антшлутагенеза уке в практп- . ке сегодняшнего дня.

а настоящему времена установлено, что антимутагешшмп свойствами могут обладать, как синтетические, так и природные соединения. Среди анткмутагенов наиболее перспективными является биологически активные ве.дестза растительного происхождения, что предопределяется их .зисокой объективностью и низко:! токсичностью. 4 сиязи с этим, предпринята настоящая работа, в процессе выпол-

нения которой изучены генетические эффекты экстракта, полученного из плодов фейхоа.

дели. и задачи исследования, целью настоящей работы являлась комплексная оценка анткмутагенного действия экстракта из фейхоа (Эу), плоды которого характеризуются зысоклм содержанием биологически активных соединении, а ареал произрастания этого вида растении, в отличие от многих регионов мира, достаточно широк на территории Азербайджана.

Исходя из цели работи били поставлеш следуете задачи:

1. Определение генозацитных свойств 3^ на объектах с различишь уровнем биологической организации, а также с использование:.; разных индукторов мутации к нутационных тестов.

2. ^(¿.еренцкавдя аминокислотного состава и оодергащ-л бп-ологпчэсла. активных соединений, действующих в составе суммы .-экстрактивных веществ в качестве антимутагешоа начал.

3. Изучение особенностей путей действия испытываемой сум-.!,1Ы экстрактивных веществ па основе анализа кода^вцкруекооти мутаций, возникающих под воздействием мутагенов различного -типа

с механизма взааиодеИствия с генетическим субстратом, эффективности '¿ц в зависимости от вариабельности последовательности обработки объектов мутагенам^ и антпмугагеном, а также путей регистрации по варианта;.: экспериментов продуктов порекксного окисления липадов и внепланового синтеза ¿ЬК.

4. Оценка возможности практического гепользозангл экстракта из плодов фейхоа для повышения генетической устойчивости организмов.

'научная новизна работы. Впервые установлена антимутагенные свойства у экстракта, выделенного из' плодов фейхоа. Дп;»-ренцкрован полны:! аминокислот пы-! состав и содержание биологически активных соединенна (витамин С, карстиногды, сумма хлорофилл об) , действующих в составе экстракта из плодов фейхоа в качеств« антимутагенных начал, Экспериментально показано, что ге~ козацигное действие 33 реализуется и на этапах, предмествущпх образованло первичных повреждена^ ыолекулы ¿пС, в частности путей регулява окиолятельно-восотановжаельного статуса клеток, и на Сазе у;;:е возникших прбдоутациИ - путем стимуляции активности процессов эксцпзиоекок репарации.

г&учкс-зракгглеское значение работы. Показана фпзпологпч-

аость для клеток человека и широкая универсальность антимута-гечного действия экстракта из плодов фейхоа, которая в услози-* ях индуцированного и спонтанного, вызванного старением организмов, мутагенеза продемонстрировала на объектах с различным уровнем биологической организации, включая модели ин витро и Ш1 впво, в том числе перевиваемые и первичный клетки человека; при воздействии генотоксикантов разно!! природа, типа, а такме механизма транспорта мутагенных продуктов и их взаимодействия с ДЖ хромосом; путем регистрации различающихся механизмом (¿ормиро-вашш классов мутаций.

Разработав способа запдаты экстрактом из плодов (Г.ейхоа наследственных структур клеток при воздействии ионизирущей радиации и химических соединений прямого и промугагенного типов действия, а так/.о способ и технологические рекимы для его вклгочения в стандартный состав колбаишх изделий, в результате чего, на фоне отсутствия отрицательного влияния на органолепгические и ка- -чественпые свойства готовых изделий, в них уменьшается перекис-ное число и количество свободных нитритов, а сам этот продукт питания приобретает алтимутггешц:е свойства и монет найти применение для сши:-:епнь мутагенного действия (¿.акторов окружающей среди как у лиц высокого про_есспональ'ного риска, так и у населения экологически загрязненных регионов.

Апробация работы. Основные-положения диссертации доклады-ьались, демонстрировались и -обсуадались на 1У Всесоюзной научной конференции "Экологическая генетика растений, кивоишх и человека" (Кпылнев, 1Ь51); па кон^оренции аспирантов Академии паук Азербайджанской республики (Баку, 1592), на Х1У Республиканской научной коиСерейщш молодых ученых вузов АзербаПдеааа (Баку, !£!/<;).

Публикации. По материала;,! диссертации опубликованы 4 работы.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, четырех глав, посвященных изложению результатов и их'обсуждению, заключения, выводов, списка литературы. Работа издо-, ::;ена на -¿0 страницах машинописного текста, содержит ¿¿о таблицы и 6 рисунков. Список литература включает 200 нанмепсва-¡¡м, в том числе 14Ь ПИОСТраННЫХ источников.

¡ЛлТЕПШ! и шоли наслщмйт

в

Схема.экспериментов, объекты и истоды генетического анализа представленн на рис Д.

Выбор объемов определялся зсдача;.:: исследования и был обусловлен необходимостью испытания экстракта ::з гладов Oeibcoa: а) на объектах с различили урознесл биологической организации (прохарнотк, высине растения, мчекопптаз^пе, первичние и перевиваеглые клетгл человека), вклачая модели ¿^ vitro и in vivo ;

tí) на объектах, контрастных по наличия систем метаболической активации (культура изолированных клеток, лабораторные mi— Еотные);

в) на объектах разного срока хранения дчя огределенпя влияния шдагикатора на частоту спонтанного .кутироваакя;

г) на ¡объектах, нозводящйх характеризовать влияние аодо^.п-катора на конечше мутационные события на уровне качественно раакичаздЕхся шеаказьаа ¡¿:ор;.хровгнгл классов глутацин (геннкс, ядерные хлороз ильные цутацаи, аберращш хро;.:осо:.:, сестринские хроштвднне o6i.íeiUi, а таксе регистрация степени певроыденкы молекулы Ды£ и активности зксцизионпол репарации е клетке).

Выбор мутагенов таксе определялся заданно!; целыо л был обусловлен необходимостью испытания экстракта из плодов ге;п:оа: а) в условиях индукции эдтацин мутагена:.1.!! различной природа (понязирукцая радиация, химические соединения);

■ Ó) в условиях индукция мутаций мутагенами, различал, inn:;: ск механизмом образования первичных поврагэденхй полокулы (рентгеновские излучении; алкилирущпе соедипе1п:я - й-:летил- j -япт-ро- и -нитроз огуакидин. ( .¿-НГ) и ¿í -нитрозо- -метилмочевина (ú'.Ll); химическое соединение, которое в отношении репарации, репликации, способности индуцировать мутации и гибель клетка подобно У^-лучгм - 4 яитрохпнолин-Х-окснд {-USO);

в) в условиях индукция ыутащщ тачесюах соеданеншиз: пряного типа действия (¡£Ы\ ИдЛ) п требующего для проявления своего мутагенного потенциала метаболической активации (L¿,iA).

¿ качестве модглг.натора г.этационпого процесса использован спиртовки экстракт аз плодов í eiixoa с содержание;.: сухих ведеств oo-57;J, получении« в лаборатории технологи! института генетики г. солении ¿L АзербгСз'.аяскоп Республики. Способ получения он-.

á s

US

III III

<3:

I 4!

1 •eç—

*

i

„ *

<

111 4

. J. V

%

i

Ig

11 It*

SV*

S

il ъ

I S

I

I

о ё о

. и i

П <н -W (ч аз ru ЙИ1

S3.7

ä § & ^ Ен Ч

и ч _ оно* tt* оо:!Я оийо IH Р.О с>м •QJ

ni ac<ooi

tu ai rJ щ::*

й ЧЧО р

о о сц я

К , 9

а Шё '

Ei MOQl tí -О Л

С) ti 1 -

œ,-i td -о a) i »я •а> л П

й CJ ш

цчя я poyo О Е-> Ч

t4 киот M y 3* o rf

ti c-< rf з;

ч y to g a> ci cd о rî И с-. p,id " с-, g о trj td

. m

Q>

x о О

e i . o i о

3

% 1

t»

1 1

K-

t

1.

Ill III

-л q

"v, V>

4

I S

P

стракта включал: трехразовую экстракцию 70°-т:гл этанолом, фильтрацию, первичную отгонку растворителя, осаждение в холодной-камере от балластных веществ путем центрифугирования, вторичную перегонку под вакуумом при 50-5осС.

В работе использованы следующие методы анализа:

х. Регистрация реверсий от ауксотромюсти по триптофану к ирототрофности у щтаммов линии ¿.сои ¡¡/г- ( Ьые

сг га., 1973).

'<•. Регистрация хлорофильных ядерных мутгц;1й у арабидопси-са с использованием омбрион-теста ( ыиНег, 1963).

3. Анализ частоты аберраций хромосом з ана-тело^азных клетках по стандартной методике.

4. Анализ частоты структурных перестроек хромосом в мета-фазных 1Летках ( иоогсаеои, еЪ 1960).

5. Анализ частоты сестринских хроуагпдошх обменов в лимфоцитах периферической крови человека ( ¿'еггу, иохгг, 1974).

5. Анализ степени повреждений молекулы кетодоа регистрации внепланового синтеза Д1й\ (Засухина, Спнелыциковл, 1980).

7. Анализ мптотической активности клеток.

8. Анализ скорости перекпсного окисления лкпздоэ с помощью метода регистрации количествеш-юго содержания малонового диальдегида з митохондриях печени квотных по цветной реакции с ткобарбптуровой кислотой, путем изменения оптической плотности окращенного комплекса на С¿—54 при 532 нм. •

9. Анализ цптотоксическлх : свойств' экстракта фейхоа на культуре меток амнио. а человека. .

10. Статистический анализ экспериментальных дачных с использованием критерия Стыодента к критерия соответствия Пирсона СРо-кицкий, 1974; Лаклн, 1980).

РЬ)ЗУЛЬТАТ^ И ОБСЛ^йк^

Изучение зптикутагенлой активности экстракта из плодов фейхоа при спонтанном и индуг-иооракном мутагенезе

При испытании экстракта из плодов фейхоа в условиях спонтанного цугогенеза установлено, что настоящий препарат снижает частоту спонтанных мутаций в метках: .¿.сои и частоту еззки-к^ощпх при длительном хранении со;лян лука-батуна аберрацдЛ хромосом, соответственно, в концентрациях 0,005-1,0,^ и 0,00001-

0,1 мкг/ыл. При этом в последнем случае показано отсутствие зависимости степени антимутагенной активности от временного фактора обработки семян экстрактом из плодов фейхоа, хотя эффективность более длительной экспозиции (65 ч.) в его растворах еы_;е, чем при краткосрочной (3 ч.).

Одновременно установлено, что проявляет генозащитное действие при всех сроках фиксации семян лука-батуна в динамике первого митотического цикла и, при этом, на фоне снижения частоты аберрации хромосом, не оказывает существенного влияния на соотношение в общем спектре доли отдельных типов структурных перестроек хромосом. Его генозащитное действие не сопровождается депрессией митотгческого индекса, а также изменениям! ни в продолжительности клеточного цикла, im в распределении клеток по фазам митоза. Все это свидетельствует в пользу того, что выявленный у ЭФ факт модификации спонтанного мутагенеза носит истинный антимутагешшй характер и реализуется путем коррекции процесса возникновения мутации.

наличие у экстракта из плодов фейхоа антимутагенной активности продемонстрировано и при его испытании в условиях индуцированного мутагенеза. Результаты комплексной оценки представлены в таблице I, где приведены показатели вычисленных по участкам дозозцх "кривых относительных величин фактора эффективности ан-тпмутагенеза Зя в наиболее эффективных из широкого диапазона испытанных его концентраций. Дифференциальный анализ табличных данных убеждает в том, что генозащитное действие Эу отличается ¡дирокой универсальностью. Kaie установлено, оно не зависит от вида к уровня биологической организации используемых объектов исследования, включая модели ш вшо и ин витро (клетки килечной палочш, растения, культура перевиваемых клеток человека, первичная культура лимфоцитов периферической крови человека, лабораторные животные - белые беспородные шш), Проявляется неспсц;:ф!ичес1щ в условиях спонтанного мутагенеза, вызванного старением организмов, а таксе при индукция мутаций широкой группой мутагенных (¿акторов различной природы, тппа и механизма взаимодействия с генетическим субстратом, в том числе, иош13и-.руэдей рэдиааиоЛ; алкаяирувдпш соединениями прямого типа мутагенного действия - Ш1трозометилмочезиной и кетилнитрозогуа-недином; химическим соединением, которое б отношении репарации,

репликации и способности ищуцпрозать мутатш и гибель меток подобно У*-лучам, а такг.е химического соединения промутагекно-го типа действия, приобретающего мутагенные свойства в результате метаболической активации исходных соединений ферментативными системамл оргатзмов з генотокспчсскле метаболиты дпметил-нитрозампна, то есть физического к хпмичес;сих мутагенов, кото-рее, кроме того, различаются по характеру транспорта мутагенный продуктов к ДаК хромосом и мутагенез которых связан,соотвстстве 'ко, с разншлп этапам.п процесса возникновения мутаций.

Универсальность антимутагеняого действия ¿а подчеркивается такме отсутствием зависимости от класса, разлпчалцихся ■ механизмом уорглзрозаш! мутаций, что основано на результатах регнетра-г;:и конечных ¡'¡утацпошшх событий на уровне генных и ядерных хле родильных мутаций, аберраций хромосом и сестринских хромамшш обменов и, хроме того, отсутствием зависимости от вариабельности йго применения в комбинации с разными мутагспа:.:п, хотя эоЛег тив1юсть предмутагенней обработки превыдает таковую при нт;нме-ненил & после йзутагенааго воздействия.

Особенности путей коррекции экстрактом из глоцоз

фейхоа процесса возннкновенм и. стаповленгл, мутаций

¿дгзерсальдость действия того, либо иного алтпм.утагсш:ого препарата определяется, правде всего, его-способностью осуществлять корректно процесса возникновения мутаций на многих его атадах. исходя из этого принципиально важными как в теоретическом,- 1"чк и з прикладном аспектах сроблеш актш.тутагелеза является полученные данные о влиянии сум.щ экстрактивных веществ, содержащей в своем составе такие метаболиты,как аскорбиновая кислота, каротиноиды, хлорофилл и аминокислоты, на отдельные ключевые этапы мутационного процесса. Выводы об способностях путей антимутагенкого действия основывались на результатах анализа модифицируемости мутаций, возникающих под воздействием мутагенов различного типа и механизма взаимодействия с генетическим субстратом, его эйиективности в зависимости от зариабел! ности последовательности обработки объектов мутагенами и экстрактом. Кроме того, эти выводы основывались на результатах ре-

'истрации но вариантам экспериментов продуктов перекиспого жпсленпя лппидов, а тагсяе степени повреждения молекулы ДНК и 1КТПВНОСТН эксцизпопиоп. репарации в метке.

и таблице I по варианта!.*, опытов приведены относительные 1еличшш показателя антимутагеннои эффективности экстракта из подов ueiixoa. а опытах, где этот препарат испытывался при раз-хичноп вариабельности последовательности применения в комбинациях с мутагенами, обнаружено, что, несмотря на преимуцествен-юсть в эйо.ективпост:'. при предмутагенном применении, исиытыва-змыи препарат защищает наследственные структуры клеток и при использовании его пойле мутагенного воздействия. Из этого следует, что антимутагенная активность реализуется и на этапах, предшествующих образовании первичных повреждении молекула ДНК, на что указывает разница в показателях антимутагеннои эйекгив-ности при применении экстракта до и после мутагенного воздействия, и на этапах реализации предмутавдш. в конечные мутационные события на базе уме возникшх первичных повреждений.

Результаты собственных наблюдении показали, что на этапе оде до нанесения первичных повреждений молекулы ДйиС один из эозкадпих путей антим-утагениого действия Зу связан с контролем

скорости свободнорадикальных и переклсных реакций, то есть процессов клеточного метаболизма, изменение стабильности протекания в норме которых в определенно;! степени взаимосвязано с возникновением генетических изменений. Основанием этому выводу служит выявленный параллелизм дозозависимого предотвращения экстрактом из плодов ¡relixoa об-

Pnc.)¿. ¿делено экстракта из разования ивдуцированных пони-плодов . e.lxoa на частоту абер- ., .. .

рациИ хромосом и с одержан! с заруицад радиацией аберрации маноисзого диальдогэда в глет- хромосом в клетках костного моз-кап и тканях облученных мизот- , „

ных. . га бедренных костей лаборатор-

ных животных со снижением промежуточного продукта окислитель-ига реакции - малонового диальдегида (рис.*.).

а

| I W.

I

к®' i II-5 Р-§ £■

о

ose. 0,0010,01 0,1

Даза зке тракта, /

Нект.

У//. -i-i

% he-i

VA

Лазаэс тракта, •/.

Имт,

H

сз

t! rt И о

■о и «

я о

tí о

сЗ 6}

Й ГЦ H

я н о

о Ö

з

3

а

H

э

л

E-i ■О

0

1 о

р(

©

g

а >>

о

з

<3 й

R Г &ÍH g о ri о С-1 2)

яЗ а

ф

S-á

o^i В

tri

'ta

a!--»

o rj

M

Я я ce

рцп о о яяачи

га о

о и cü >=¡ id

H Гд fl оошЗ О Й РчсЗ СЗ <н йн Ч а> ¡S f5 •ni ptp,ê

со о

ts. ю о

см

В ю

ri

Ы V-,

Ю СО СП « -f

ю г- ю со

t> ю со

о о о о

я g

M ä Ñ

о в о в

о* о*

I

О

pt ^ ä^

» в

Ч О By

j! si j

ctî о

о

и о

СЗ Ч

GJ VD П СЗ О) р|

Oí о

^ a

CD О

vg рц

<í x

pi

§

СИ ХЗ

о

СО

ООО о

Р о*

Ol Ci - éh ^ Ol СО г-н о т

lo О

oí ® ю «

за -°

ЕС; c."\i »

а) аз ^ о

К, ~

ч ч

"О О J

о о -З1

3

g I

CT

о"

'Л!

I

о

ю

г

о 4«

о ч о á о ^

O. ii

о

о, о р; н

cd о •о л x

« • к

ч

а> U*

3 S

о â о \

Й

о 3

<t> о

s э

§ э

d в g

р, сЗ 3

Гн M О)

а о

о рч о

о X о

h А

о« a

ta El

Р1 „ >d< «

ai го о со

о О

ës

о

Ш СО

Ш " S

¡>> »3

tri Tí

a о Т<й

о

-Г -)

i о

• cj

M о

Р. о

Pi П

О О

•о р,

-"Í M

и H

?> 3 ô

ф

S I

s g

Í4 Pi

Преимущественная эффективность предмутагеииого применения 33 в условиях индукции повреждений химическими соединениями прямого и промежуточного типов действия не исключает вероятности ого участия в коррекции и других рашшх этапов процесса возникновения мутаций, з частности путем абсорбции и пряной инактивации молекул химических мутагенов разного типа действия,путем ингибировапия ферментативного метаболизма немутагенпых в исходной форме соединений - лромутагенов - в реактивные метаболиты в результате блокирования активности ферментов, а также участвуя в реакциях коиьюгации с реактившл.ш метаболитами, тем самым препятствуя их транспорту к молекуле ДчК хромосом. Упомянутые генозащиткые свойства присущи аскорбиновой кислоте ( ííuroda, 1£07; Пороаенко, Абалев, 1988), хлорофиллу ( ¿rioo-to, Chara et al., 1987; liodrlques-.'u'naiz, Zirc.ierlinG et cl., 1289) и каротикоидам (Kenner, 1985), то есть метаболитам, содержащимся в экстракте из плодов фейхоа.

Вместе с тем, полученные данные прямо указывают на то, что антиму таге иное действие Oí не ограничивается коррекцией км этапов мутагенеза липъ до нанесения первичных повреждений молекулы

Таблица 2

внеплановый синтез &íá, иадуцкровашай шталпитрозогуаш:-дином и 4 нитрохинолин-1-оксидом в-присутствии и в отсутствии в среде инкубации лимфоцитов периферической крови • здоровых допоров экстракта из плодов фейхоа

Варианты Зипочение iír-тими--Индекс стимуляции

опыта дина в 1*10кл, Ь с /ítlá по отноае-

кмп/мин ' шш к мутагену

3ÍÍ 0,00001 мкг/ш 78578

23 0,0001 мкг/мл 74S65

'.¡¿¿Г 68538 . '

0,00001 мет/мл+;¿£T 30S199 ■ 4,51

33 0,0001 1,;кг/1.1л+ь1й£Г 272012 _3,S7

i liXO 81505

yi 0,00001 мхг/мл+ 4 KíO 328722 4,03

¿3 0,0001 мкг/r.in- 4 ¿LÍO 27667S 3,39

контроль 27737

ÎLK, а связало талт.в с его влиянием на процесс возвкшоооагя ,5'тагдй': на базе уже возникла; повреждений, па это указывает

эффективность № при его применении после мутагенного воздейст-В1Щ как химичесх-лх соединений разного типа мутагенного действия, так л ионизирующей радиации, Экспериментальное доказательство этот вывод получил, кроме того в специальных опытах, выполненных на ли^оцдтах периферической крови человека с использованием метода регистрации внепланового синтеза ДНК, предусматривающего подавление решшкативного синтеза Д1-ц{ оксимочевиной. Полученные данные регистрации абсолютных вежчин включения ^И-тимпдииа в 1*10~е клетки в импульсах в минуту, а такме индекса стимуляции внепланового синтеза ДгиС по вариантам экспериментов свидетельствуют о стимуляции экстрактом из плодов фейхоа протекающей с участием специфических для каждой стадии ферментов процессов эксци-зионной репарации при ивдукцпп первичных поврсздешШ мутагенами, рош1ккац:;л которых протекает как по короткому "гамма-типу", так и по длинному "У^-типу"(табл.2).

дозмо'/шые пути практического применения экстракта

из плодов Фейхоа в качестве актпг.гутагешюго препарата

Способность принимать участие в коррекции мутагенеза на разных ключевых этапах процесса возникновения мутащхй в конечном итоге и определяет ушшерсальность его антимутагешюго действия, что в сочетании с тагами качествами, как высокая эффективность, физиологичность эффективных доз, а также природное происхождение,-делает реальным его использование при разработке подходов,- направленных на повышение устойчивости организмов к мутагенам окружающей среды. Принципиальная возможность использования экстракта из плодов фейхоа в таком качестве продемонстрирована в опытах на объектах с различным уровнем биологической организации, в том числе на лабораторных иивот-ных, в условиях воздействия ионизирующей радиации. В результате этого, а также учитывая высокое содержание в свободного йода, настоящий экстракт может найти применение в терапевтичес-' кпх целях при различных критически ситуациях, сопровождающихся повыаепием естественного фона радиации, а такг.о в профилактически: целях для групп лиц генетического риска, повышенного в результате контакта с радиоактивными продуктами.

Практическая значимость антимутагопного действия Э* песом-

кенло возрастает в связи с обнаруженным его влиянием и на мутагенез химических соединений. Такие свойства Су продемонстрированы на примере представит слой двух основных, различающихся по характеру транспорта мутагенных продуктов к хромосом классов химических соединений (прямого типа мутагенного действия и мутагенный потенциал которых проявляется после метаболической активации исходных веществ в гонотоксическко метаболиты), которые вшичагат многие химические вещества, в том число канцерогены. Все ото убедительно указывает па широту областей практического применения экстракта из плодов фейхоа в качестве эффективного, физиологичного и универсального генозащитного препарата.

¿месте с той, предпринятые специальные эксперименты, в которых д-а испытквался в составе продугаа питания, открывают новый аспект в сфере практического применения антдмутагеноБ. Последний шкет быть рекомендозан в целях стабилизации надсг.нос-ти функционировал:!« генетических систем. В этой серии, выполненных на белых беспородных мышах опытов, апробировачнсь колбасные изделия, содеркаязе в качестве добавок к стандартному состазу экстракт из плодов фейхоа. Для сравнения степени антимутагенной активности эксперименты предусматривали испытание колбасных изделий с добавками сока из плодов оойхоа, а такие альф а-тс';ол,ерола, который в настоящее ыремя признан как один из наиболее эффективны:; и универсальных гепозащитных средств, однако является дорогостоящим фармацевтическим препаратом с ограниченной дозировкой применения.'

Из представленные; в табллцо 3 данных видно, что приготовленное по стандартно;.^ рецепту колбасное изделие не влияет на мутагенез, индуцированный в ¡метках бедренных костей кивот-ных понпзирукщей радиацией - и диметилнитрозашшом. долбаса о добазка.си экстракта из плодов оейхоа в используемых доза:; существенно предотвращает образование индуцированных'структурах перестроек хромосом, наиболее эффективно при добавлении Ю/й-ного экстракта в количестве 25 ал/:т. Ло анхпкутагевкой активности это колбасное изделие по отличается от колбасы, состав коророй дотлкялн альфа-токо^ероло:.: в иекбаяее эффективной концентрации (15 >.т/;.ы1; 5 мл/кг). Прпготсвлс::ная по другим рецептам колбаса и, в том числе с добавками сока г.з плодов С ::оа, отличается ысньыей эффективностью, хотя и экстракт г.з

плодов фейхоа в других концентрационных решшах применения, и сок из плодов о.с;1хоа (за исизэтенмем его концентрации 15 ил/и и алыТа-токоЗерол па 50 и более процентов снижают частоту нвду-цировапшх аберраций хромосом.

Выполненные параллельные наблюдешщ показали, что ЭФ не оказывает отрицательного влияния на органолептическле свойства готовнх колбасных изделии, на содержало влаги, жира и белка, на обцее количество липидов в 1г продукта, то есть изготовлении;; продукт питания соответствует, качественным свойствам, необходимом для рекомендации его к ■употреблению в пищу человеком. Одновременно установлено уменьшение в готовых изделиях переписного числа и количества свободных нитритов. Уменьшение перешс-ного числа экстрактом из плодов асЛхоа, что продлевает сохранность готовых изделий, связано с включением в состав последних тагах антиоксидантов, как аскорбиновая кислота, хлорофилл и каротиноиды. Данный вывод, кроме того, обоснован результатами выполненных на белых мыеах опытов, которыми показано, что дозо-

$ 85-

| * 40-

В«"

н-18■

сь Кжг.

7 а 9

Г+1

•рпс.З. ¿лня!ы:е образцов колбась с добавками эестракта I: сока из ги дов 1_с.1хоа па частоту аберращи! XI мосом и содержание малэпового дааг дегпда в клетках и тканях облучеш животных: облучение; ¿-колбаса без добавок; 3-э;;стра:;т из плодов ¡¿о;лоа хО^-ни;; 10 мл/юг; 4-экстра: из плодов 10,Хины 25 гл/кр:

5-сок из плодов ие£хоа -о мл/кг; ( сок из плодов ¿елхоа 30 ид/кг; 7,! 9-еоответственио альма-токои оиол 3 мг/мл 5 ш/кг, 15 мг/мл 5~ыд/кг 30 мг/мл 5 мл/ст.

зависгп.юе праилактпческое антимутагепиое действие, включенного в состав колбасных изделии экстракта из плодов оопхоа,сопровождается параллельным предотврадеглем образования малонового днадельгида, содержаше которого возрастает под воздействием ионизирующей радиации (рис.3).

Что касается уменьшения в готовцх изделиях под влиянием экстракта из плодов бейхоа количества свободных ш-тритов, то этот ¿.акт заслуживает особого внимания. Известно, что при производстве кодбасных'изделпн одним из обязательных-компонентов -является нитрит натрия, благодаря чему создается привычный цве

¿ч^ект защиты от г, нитрозамииа иуте;.1

;утагенного воздействия поикзирупцел радиации п дшлэтил-зключепия в состаз колбасы ".азбительская" экстракта, либо сока из плодов хе:Ьсоа

Таблица 3

~Г

jjc.jv.su? опыта, колбаса с добаз-ками:

-1ута-

гсшшл

'¿актор

Частота аберраций хромосом

к контролю к мутагену

<0,001

< 0,001 >0,05

<0,001 < 0,001 0,57

<-0,001 < 0,001 0,37

< 0,001 < 0,01 0,27

<0,001 <0,001 0,41

<0,001 < 0,001 0,55

<0,001 < 0,001 0,68

< 0,001 < о,оох 0,57

< 0,001

< 0,001 >0,05

< 0,01 < 0,001 0,50

> 0,05 <0,001 0,65

- 0,001 < 0,05 0,28

< 0,01 0,01 0,41

?0,05 <0,001 0,57

/■0,05 <0,001 0,70

>0,05 <0,001 0,62

..штактные мышк Облучение Без добавок

¿кс.тракт Ю^ный 10 гл/:;г Экстракт 10^-шД 25 кд/кг Сок 15 ыл/кг Сок 30 мл/кг Альфа-т 3 и/мл 5 ал/т? Алъфа-т 15 г.т/ыл 5 мл/кг Альфа-т 30 мг/мя 5 мл/кг д:н.:от;ини1троз амлв Без добавок

С-котракт 10^-;шй 10 мл/кг

Систра:® Ю^-ныц 25 ьи/кг

Сок 15 мл/кг

Сок 15 мл/кг

¿лъ.л.а-т 3 мг/ш. 5 мл/кг ■

лиь^а-т 15 мг/мл 5 мл/кг

Аль.;а-т 30 мг/;дл 5 кл/кг

<0

а з

9-&

о

Й §

2,27+0,51 16,34+1,21 14,21+1,13 7,01+0,79 5,27+0,64 11,87+1,07 3,48+0,93 7,25+0,89 5,18+0,63 6,68+0,74 8,54+0,96 7,27+0,93 4,26+0,57 2,93+0,61 6,11+0,71 о,02+0,70 3,61+0,54 2,54+0,57 3,19+0,53

на разрезе изделий. Сам мл слой capa содержит предшественники китрозашнов - вторичные амины. 11ри поступлении в организм вместо с пищей натрозкруздих и ннтрозирусмых предшественников в xo-лудке человека образуются генотоксические ы -нктрозосоединенкя, которые, помимо мутагенной активности, способны вызывать рак желудка и других органов. Принимая во внимание, что кроме опасности эндогенного синтеза таких соединений из нитритов и соответствующих аминов, существует значительная опасность потребления непосредственно различных нитрозосоединенин, полученные в экспериментах дашше позволяют судить о вакности значения выявленных свойств Эй, который, как впервые установлено, способен не только уменьшать содержание свободных нитритов в готовых колбасных изделиях, но и при употреблении в пищу в составе последних, предотвращает мутагенное действие экзогенных нитрозосоеди-нений. Такое действие Э4>, включенного в состав колбасных изделий, продемонстрировано на примере высокоактивного мутагена и канцерогена - дкметшпштрозаыина (см.табл.З).

Разработанный способ и технологические решила для вклшче-ния экстракта из плодов фейхоа в стапдартш1й состав колбасках изделий, в результате чего, на ф-оне отсутствия его влияния на органолептнчеекце к качественные свойства готовых изделий, в . них уменьшается 'перекисное число и шлячзство свободных нитритов, а сам этот продует питания приобретает антнмутагенные свойства, может найти применение для- снижения мутагенного действия факторов окрудащей среды как у дпц высокого профессионального риска, так и у населения экологически загрнзаешщх регионов.

I. Впервые установлены антикутагенные свойства у экстракта, выделенного из плодов фейхоа.

2. изучены полный аминокислотный состав с содержание биологически активных соединений (витамин С, каротиноыды, сумма хлора.иллов), действующих в составе экстракта из плодов фейхоа в качестве ангимутагонных начат.

3. Определен диапазон концентраций экстраяа фейхоа, физиологичных для клеток человека.

4. Показано, т;то в диапазоне физиологичных концентраций экстракт из плодов фейхоа обладает широко универсалыщми анти-мутагеншми сзойства-.-л, что продемонстрировало при спонтанном

и индуцпрованндм мутагенезе на объектах с различным уровнем биологической организации (про- и эукариоты различных видов), вктачал модели гл зяво и ::н витро, в том числе перевиваемые и первичные клетки человека; при воздействия генотокепкантов разной природы, типа, а также механизма транспорта мутагенных продуктов к ДоЬ. хромосом и механизма взаимодействия с генетическим субстратом; путем регистрации различающихся механизмом формирования классов мутации.

5. ЛцтлмутагенЕое действие экстракта из плодов фейхоа проявляется лр всех сроках фиксации клеток в динамике первого мл-тоткческого цикла а, при этом, на фоне снижения частоты аберраций хромосом, он существенно не влияет на соотношение в общем спектре доли отдельных типов структурных перестроек хромосом.

6. Показано отсутствие у экстракта из .плодов ¿ейхоа в тимутагенкюс концентрациях митодепрессивного действия, влияния на продолжительность клеточного цикла и на' соотношение ¡слеток по фазам митоза.

7. Экспериментально установлено, что генозащитное действие экстракта из плодов фейхоа реализуется 'и а а этапах, предместву-яцих образовании первичных погражденкй молекулы ДШ - путем регуляции окислительно-восстановительного статуса клеток, и на базе уже возникших цоедмутацпй - путем стимуляции активности процессов эксцизпонной репарации.

• 8. Установлена принципиальна«! возможность повышения экстрактом г.з плодов ф.ейхоа генетической устойчивости организмов к воздействию ионизируащей радиации и химических соединений пряного (метплдитрозогуанЕДпн, нитрозометилмочевина, 4 нитро-хпнолпн-1-оксид) и цромутагенного (диметялнитрозампн) типов действия. . •

5. Разработан способ и технологические режимы для включения экстракта дз .плодов ф-зйхоа в стандартный состав колбасных изделий, в результате чего, на фоне отсутствия его влияния на органолептпческие и качественные свойства готовых изделий, в них уменьшается перекленое число и количество свободных глтрп-тов, а саа -этот продукт питанкя приобретает адгицутагекныэ •свойства к может найти применение для сниаенпя мутагенного дз.'.-

стзия факторов окружающей среды как у лиц высокого профессионального ряска, так и у населения экологически загрязненных регионов.

СПИСОК КЗОБРлТЕЛИ И РАБОТ, OIWSjJllKOBAi&iX. ПО

Tüffi дассетщм

1. Способ повышения устойчивости организмов к мутагешюму воздействию факторов окружающей среды / Алекперов У.К.,Алиев А.А Кулиев w,A., Гусейнов М.Б., Велиев а.1,1. // Приоритетная справка J,-ООО002 от 21.10.92г.

2. Ингибирование эффектов средовцх генотоксикактов :1родук-тами из представителей семейства luyrtaoeao / Алиев A.A., Гусейнов 1.1.Б., Алекперов у .к. // в мат. 1У всесоюзной научной конференции'"Экологическая генетика растений, животных и человека". - Кишинев, Штиинца. - 1991. - С.4

3. Изучение степени ушшэрсальностп экстракта, полученного из плодов некоторых растений семейства tiyrtaceao // Гусейнов !,1.Б. // В мат. а±у Республиканской научной конференции молодых ученых вузов Азербайджана. -Баку, Злм, 1992. - С.49

4. Изучение антимутагенного'действия продуктов, полученных из плодов фейхоа / Гусейнов 1.1.Б. // В мат. научной конференции аспирантов .АН Азербайджанской Республики. - Баку, Злм,1992. -С.128-129.

Бесплатно

АЗЭРБА.1ЧАН ЕЛМЛЭР АКАДЕЛШМСЫ КЕНЕТИКА ВЭ СЕЛЕКСША ИНСТИТУТУ

Эл]'азмасы Ьугугунда удк: 575. 224

ЬУСЕ.1НОВ МЭММЭДЬУСЕЛН БАБЭЛИ орлу

ФЕЛХОА МЕЛВЭСИ ЕКСТРАКТЫНЫН АНТИМУТАКЕН АКТИВЛЮИНИН вЛРЭНИЛМЭСИ

Ихтисас: 03.00.15—кенетика

Биолоки)'а елмлэри намизэди алимлик дэрэчэси алмаг учун тэгдим олунмуш диссертаси]анын

АВТОРЕФЕРАТЫ Бакы—1992