Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Некоторые биохимические механизмы действия комплексного растительного препарата Эликсир Алтайский
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Некоторые биохимические механизмы действия комплексного растительного препарата Эликсир Алтайский"
На правах рукописи
С^УГеАаб ¿£>0 /
ЛОБАНКОВ Олег Викторович
НЕКОТОРЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ КОМПЛЕКСНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО ПРЕПАРАТА ЭЛИКСИР АЛТАЙСКИЙ
03.00.04 - Биохимия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2000
f
Работа выполнена в Межрегиональном Центре "Адаптоген"
Научные руководители:
доктор химических наук,
профессор В.А. Дадали кандидат биологических наук,
доцент В.Г. Макаров
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук,
профессор Е.Е. Дубинина
кандидат биологических наук H.H. Зыбина
Ведущее учреждение - ВНИИ лекарственных и ароматических растений, Москва Защита состоится "27" декабря 2000 г. в_часов
на заседании специализированного совета К 084.63.01 при Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии (197373, Санкт-Петербург, ул. пр. Попова, 14).
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии
Автореферат разослан "_"_2000 г.
Ученый секретарь специализированного совета,
кандидат биологических наук Н.В. Кириллова
Р Д// //3. 3 , О
t А у >
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Неблагоприятные факторы среды антропогенной природы - прежде всего химическое и радиационное загрязнение, электромагнитные воздействия, высокая нервно-эмоциональная и информационная нагрузка при недостаточной мышечной активности стали причиной дизадаптации не отдельных лиц, а целых групп и слоев населения. Ситуация усугубляется нерациональным питанием, тотальными гиповитаминозами и гипоэлементозами (В .А. Тутельян, 1998).
Негативное влияние на состояние системы адаптации оказывает дефицит и других, весьма многочисленных микрокомпонентов питания: растительных фенолов, прежде всего биофлавоноидов, серусодержащих соединений, терпеноидов, фитостеринов и др. Недостаточное поступление в организм указанных выше факторов является причиной снижения адаптационного потенциала организма и его способности противостоять неблагоприятным факторам как внешней среды, так и дизадаптирующим факторам внутренней, например, возрастному снижению активности гормонов, чувствительности рецепторного аппарата, активности антиоксидантной системы и т.д.
Совершенно понятно, что проблема повышения неспецифической резистентности организма, мобилизации его резервных возможностей приобретает жизненно важное значение.
Перспективным подходом к решению этой проблемы является разработка безопасных и эффективных препаратов, способных нормализовать функционирование адаптационной системы организма. Наряду с созданием новых препаратов синтетического и биотехнологического характера, важное значение в последнее время приобретают комплексные препараты природного происхождения. К таким препаратам относится разработанный в Межрегиональном центре "Адаптоген" и внедренный в медицинскую практику препарат - эликсир Алтайский. Биологически активные вещества растительного происхождения характеризуются различными проявлениями биологической активности - антиоксидантной, мембраностабилизирующей, детоксицирующей и т.д. В то же время активность может быть усилена, а нежелательные эффекты ослаблены при рациональном и целенаправленном комбинировании соответствующих ингредиентов. При этом характер и направленность суммарного действия таких комбинированных систем может отличаться от действия отдельных компонентов и требует самостоятельного изучения.
Исследование биохимических механизмов действия эликсира является важной задачей для понимания и интерпретации природы его фармакологической активности.
Цель и задачи исследования
Целью настоящего исследования является изучение биохимических аспектов действия многокомпонентного фитопрепарата эликсир Алтайский. В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
1. Биохимическое исследование детоксицирующего, антиоксидатного и гепа-топротекторного действия эликсира в эксперименте.
2. Биохимическое изучение стресс-протективного действия эликсира Алтайский в эксперименте.
4 Физиолого-биохимические исследования влияния эликсира Алтайский на статическую и динамическую работоспособность и энергетическое обеспечение организма экспериментальных животных при физических нагрузках.
Научная новизна
Впервые показано, что эликсир Алтайский обладает адаптогенным, ак-топротекторным и стресс-протективным действием, обеспечивая повышение работоспособности и нормализуя метаболические системы, обеспечивающие повышение неспецифической резистентности и адаптируемости к воздействию неблагоприятных факторов.
Впервые изучены биохимические механизмы детоксицирующего и ан-тиоксидантного действия эликсира.
Впервые установлено, что эликсир Алтайский предотвращает нарушения функциональной активности гепатоцитов, вызванные четыреххлористым углеродом, увеличивает активность цитохром-Р-450-зависимой системы и ферментов конъюгации, повышает активность антиоксидантной системы печени.
Впервые изучены биологические механизмы актопротекторного действия эликсира.
Практическая значимость работы
В результате выполненных исследований эликсир Алтайский получил разрешение на клиническое применение и промышленный выпуск (приказ Министра здравоохранения и медицинской промышленности РФ № 282 от 09.07.96 г.).
В ходе клинических испытаний доказано адаптогенное, тонизирующее и общеукрепляющее действие препарата, что приводит к уменьшению проявлений астенического состояния, умственного и физического переутомления, способствует лечению больных, перенесших тяжелые инфекционные и воспалительные заболевания, а также у пациентов в послеоперационном периоде как общеукрепляющее, стимулирующее репаративные процессы средство.
Материалы настоящего исследования используются в учебном процессе СПбГМА им. И.И. Мечникова на кафедрах биохимии и гигиены питания и диетологии с клиникой лечебного питания. Они включены в лекционный курс и
практические занятия, проводимые со студентами, врачами-интернами и слушателями сертификационных циклов для врачей-диетологов по специальности "Диетология" по актуальным проблемам биохимии и нутрициологии (акты о внедрении от 20.12.99 г. и 25.12.99 г.).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Биохимические исследования детоксицирующего, антиоксидантного и гепа-топротекторного действия эликсира Алтайский.
2. Биохимические исследования антистрессорного действия эликсира Алтайский.
3. Физиолого-биохимические исследования влияния эликсира Алтайский на статистическую и динамическую работоспособность, утомляемость и энергетическое обеспечение организма крыс при физической нагрузке.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на 1У-ом Международном съезде «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения» (г. Великий Новгород, 2000), на У-ом Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (М., 1998).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе глава в монографии "Эликсиры".
Структура и объем диссертации
Основное содержание диссертации изложено на 152 страницах машинописного текста. Работа иллюстрирована 13 таблицами, 8 рисунками и 2 схемами. Состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования и организации их проведения, 5 глав собственных исследований, обсуждения результатов исследования, общих выводов, списка основной использованной литературы, приложений и материалов, подтверждающих внедрение. Список основной использованной литературы включает 171 источник отечественных и 89 - иностранных авторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Влияние эликсира Алтайский на состояние детоксикационной и антиок-сидантной систем печени оценивали по концентрации цитохрома Р-450 в микросомах печени, его О-деметилазной и С-гидроксилазной активности (соответственно в реакциях с п-нитроанизолом и анилином), а также по удельной активности водоориентированной формы цитохрома Р-450 с амаранжем (Совре-
менные методы биохимии, 1977). Длительность гексеналового сна оценивали по Н. Remmer (1959), активность глутатион-Б-трансферазы (G-S-T) по W.N.Habig et al. (1974), супероксиддисмутазы (SOD) по В.Н.Чумакову, JI-Ф.Осинской (1977), каталазы (Cat) по H.U.Bergmeyer (1963); скорость образования малонового диальдегида (MDA) при аскорбатзависимом ПОЛ определяли по В.З.Ланкину и соавт. (1975). Активность глутатионредуктазы (GR) и концентрация восстановленного глутатиона в цитозоле и микросомах печени (GSH) определялись методами, изложенными в книге "Методы биохимических исследований" (1982).
Гепатопротекторное действие эликсира оценивали, определяя в сыворотке крови активность аланинаминотрансферазы (АлАт), аспар-татаминотрансферазы (АсАт) по S. Reitman, S. Frankel (1957) и щелочной фос-фатазы по О. А. Bessey et al. (1940), концентрацию холестерина (ХС) и его эфи-ров (ЭХ) по H.A. Сентебовой (1976), концентрацию триацилглицеролов (ТГ) по L.A. Carlson (1963), а также общего и прямого билирубина по W.R. Eberlein (1960).
Кардиопротекторное действие эликсира исследовали на крысах-самцах массой 180 - 200 г на модели эмоционально-болевого стресса по методике O.Desiserato, J.R. Mackinnon, Н. Hisson (1974). В этом эксперименте определяли уровень ц-АМФ и ц-ГМФ как маркеров вегетативной иннервации сердца с использованием реактивов фирмы Ammersham.
Исследование влияния эликсира на показатели статистической и динамической работоспособности проводили в сравнении с родиолой розовой и 1% раствором кофеина используя метод повторного принудительного удерживания на вертикальных шестах до наступления утомления (С .А. Арбузов, A.M. Сташков, В.П. Короткова, 1960). О состоянии энергетического обмена судили по содержанию лабильного фосфата (Н.П. Мешкова, С.Е. Северин, 1950), отдельных компонентов адениловой системы (В.А. Рогозкин, А.И. Комкова, 1961), гликогена в печени и мышцах (S. Seifter et al., 1950), сахара в крови, используя метод Хагедорна и Йенсена (С.Д. Балаховский, И.С. Балаховский, 1953), молочной кислоты в крови и мышцах (S. Barker, W.Summerson, 1941); по концентрации креатинфосфата (A.M. Алексеева, 1951), общих липидов (Й. То-доров, 1963) и свободных жирных кислот в крови (В.А. Шатерников, Л.А. Савчук, 1964). Перекисное окисление липидов оценивали по методу V.2. Lankin et al (1975). Статистическую обработку результатов проводили параметрическим методом с использованием критерия t Стъюдента (Р.Бсллман, 1987).
Биохимические аспекты гепатотоксического действия четыреххлори-стого углерода. Исследование детоксицирующего и антиоксидантного действия эликсира было проведено на модели экспериментального токсического гепатита, индуцированного четыреххлористым углеродом. В качестве препарата сравнения был использован широко применяемый в медицинской практике ге-патотропный препарат силибор.
Помимо гистологических методов доказательства возникновения у экспериментальных животных токсического гепатита наблюдается ряд характерных биохимических показателей этой патологии (табл. 1). У контрольных животных повышалась активность АлАт и АсАт соответственно на 273 и 111% по сравнению с интактными, что свидетельствовало о повышении проницаемости мембран гепатоцитов в результате токсического воспаления и выхода индикаторных ферментов в кровь.
Действие СС14 приводило к снижению истинной функциональной активности гепатоцитов. В частности, наблюдалось нарушение процесса обезвреживания билирубина: при увеличении содержания общего билирубина на 45% нарастание непрямого (токсического) билирубина составило 67% .
Обращает на себя внимание также факт увеличения концентрации свободного холестерина (ХС) в крови на 123% (табл. 1), что, по-видимому, обусловлено нарушением его гидроксилирования в ЭПР гепатоцитов и, возможно, снижением активности лецитинхолестеринацилтрансферазы и ацил-КоА-холестеринацилтрансферазы, которые синтезируются в печени й секрети-руются в кровь. Последний факт представляется нам достаточно обоснованным, поскольку параллельно наблюдается снижение концентрации этерифици-рованного холестерина (ЭХ) на 60%.
Морфологические нарушения в печени, связанные с воспалением и нарушением оттока желчи, нашли отражение в увеличении активности ;кскре-торного фермента щелочной фосфатазы (ЩФ) на 61%. Кроме того проявлением токсического повреждения печени следует считать увеличение концентрации триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови на 216%, что обычно наблюдается при жировом перерождении печени и связано, по-видимому, с нарушением синтеза фосфолипидов и липопротеидов.
Весьма существенно проявляется влияние ССЦ на активности монооксиге-назной и антиоксидантных системах печени.
Прежде всего необходимо отметить существенное возрастание молекулярной активности водоориентированной изоформы цитохрома Р-450 (табл. 2). В то же время нарастает активность антиоксидантных ферментов, особенно глутатионредуктазы, как фермента регенерации восстановленного глутатиона, и в меньшей степени каталазы и супероксиддисмутазы.
Усиление генерации свободных радикалов при биотрансформацъи приводит к значительному, почти трехкратному, снижению содержания цитохрома Р-450. Соответственно снижается активность изоформ цитохрома, катализирующих реакции О-деметилирования и С-гидроксилирования. Закономерно возрастала продолжительность гексеналового сна.
Параллельно снижается активность и ферментов второй фазы детокси-кации, в частности, глутагион-Б-трансферазы с одновременным уменьшением, как было отмечено выше, концентрации ее кофермента - глутатиона, а также
Влияние эликсира Алтайский (ЭА) па функциональное состояние гепатоцитов при развитии экспериментального гепатита, вызванного ССи (М±т)
№ п/п Группы животных АлАт, ммоль/час-л АсАт, ммоль/час-л ЩФ, ммоль/час-л хс, ммоль/л ЭХ, ммоль/л ТГ, м моль/- л Общий билирубин, мкмоль/л Свободный билирубин, мкмоль/л
1 Интактная 0,84 4 0,06 0,91 +0,04 11,0 ±0,08 0,40 + 0,04 0,87 + 0,07 1,01± 0.14 15,2 ± 1,1 10,9 + 0,8
2 Контрольная ССЦ 3,14 ±0,12* 1,92 + 0,16* 17,7 ±0,04* 0,8910,05* 0,36 + 0,03* 3,19 ±0.23* 22,1 ± 1,9* 18,2+ 1,1*
3 Опытная ССЦ + ЭА 1 ООО мг/кг 1,02 + 0,08** 0,94 + 0,07** 10,2 ±0,07*/** 0,37 + 0,05** 0,79 + 0,06** 1,14 + 0,15** 20,2 ± 2,0 11,6+ 1,3**
4 Опытная ССЦ + ЭА 2000 мг/кг 1,12± 0,07*/** 1,10 ±,Об*/** 10,6 + 0,06** 0,30 ± 0,04** 0,85 ±0,07** 1,10 + 0,15** 19,3 ± 1,8 11,3+ 1,4**
5 Опытная СС|4 + силибор 100 мг/кг 0,79+ 0,07** 0,92 + 0,07** 11,8 ±0,09*/** 0,42 ± 0,03** 0,81 ±0,07** 1,15 + 0,16** 18,1 ± 1,9 11,7 ± 1,3**
Примечание: * - р < 0,05 в сравнении с интактной группой животных
** - р < 0,05 в сравнении с контрольной группой животных
Влияние эликсира Алтайский (ЭА) на состояние детоксикационной системы печени (М±т)
№ п/п Группы животных Концентрация цитохрома Р-450, нмоль/мг белка О-дельетилазная активность цитохрома Р-450, нмоль/(мин мг белка) С-гидроксилитая активность цитохрома Р-450, нмоль/(мин -мг белка) Восстан. активность цитохрома Р-450, нмоль амаран-жа/(мин ■цитохром Р-450) Длительность гексеналового наркоза, мин
1 Интактные 1,08 + 0,12 1,22 ±0,25 0,40 ± 0,04 18,2 + 5.9 24,1 ±6,0
2 Контрольная СС14 0.38 ±0,04* 0,68 ± 0,03* 0,31 ±0,05* 27,37 ±5,7* 59,3 ± 5.7*
3 Опытная + ЭА 0,92 ± 0,12** 1,02 + 0,10* 0,34 ± 0,04 - -
3 Опытная ссц + ЭА 1000 мг/кг 0,92 + 0,08** 1,19 + 0,28** 0,37 ±0,07** 18,8 ±4,12** 29,4 + 5,2**
4 Опытная CCL, + ЭА 2000 мг/кг 0,95 + 0,07** 1,08 ±0,11** 0,39 ±0,07** 18,30 ±4,2** 30,2+4,2**
5 Опытная ССЦ + силибор 100 мг/кг 0,87 ± 0,09** 1,20 + 0,13** 0,37 ± 0,08** 19,8 ±5,02 35,4 ± 4,2**
Примечание: * - достоверно в сравнении с первой группой ** - достоверно в сравнении со второй группой
УДФ-глюкуронил-трансферазы. В пользу последнего утверждения свидетельствуют приведенные выше данные по нарушению процесса обезвреживания билирубина, которое, как известно, происходит путем глюкуронидной конъюгации при участии УДФ-глюкуронилтрансферазы.
Обращает на себя внимание, что одновременно со снижением уровня восстановленного глутатиона существенно повышается активность глутатион-редуктазы, что можно рассматривать как результат аллостерической активации фермента окисленным глутатионом. Кроме того, образующиеся при биотрансформации ССЦ нейтральные электрофилы, такие как СОСЬ, химически связывают восстановленный гяутатион. Тем самым глутатион, а точнее глутатион-зависимая система защищает клетки от пероксидного стресса. Очевидно, такой метаболически активируемый прооксидант, как ССЦ, образующий весьма агрессивные радикалы и нейтральные, но химически активные электрофилы, способен привести к быстрому истощению этой системы, что и наблюдается в действительности.
Таким образом, под действием ССЦ происходят глубокие и многосторонние нарушения функции печени, в том числе ферментативных систем де-токсикации, ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной системы. Следовательно, использование указанной модели токсического гепатита может рассматриваться как адекватный подход к изучению столь многокомпонентной системы, как эликсир, компоненты которой могут оказывать разноплановое влияние на клетку.
Эликсир в дозах 1000 и 2000 мг/кг массы и силибор в дозе 100 мг/кг массы проявляли сравнимую между собой и ярко выраженную гепатопротек-торную, антитоксическую и антиоксидантную активность. Эликсир в обеих дозах на фоне действия ССЦ вызывал достоверное снижение активности индикаторных ферментов - АлАт и АсАт: в дозе 1000 мг/кг на 68 и 51% соответственно, в дозе 2000 мг/кг на 64 и 43% (табл. 3), т.е. практически до уровня активности этих ферментов у интактных животных. Одновременно до нормы повышалась активность глютатяонредуктазы, уровень восстановленного глутатиона, а также уменьшалась интенсивность ПОЛ в микросомах печени практически до уровня интактных животных.
Оба препарата эффективно предохраняли цитохром Р-450 печени от инактивации, причем эликсир действовал эффективней силибора. Параллельно наблюдалось повышение О-деметилазной и С-гидроксилазной активностей ци-тохрома Р-450 (табл. 2) и снижение его восстанавливающей (с амаранжгм) активности до уровня интактных животных.
Нормализация функционирования монооксигеназной системы печени (I фаза детоксикации) нашла свое отражение в интегральном показателе (длительность гексеналового сна), который достоверно уменьшался при действии препаратов, приближаясь к показателям, характерным для интактных животных.
Таблица 3
Влияние эликсира Алтайский (ЭА) на состояние детоксикациоиной и антиоксидантной систем печени (М±т)
Жг п/п Группы животных Активность GST, пмоль/мии мг белка Конц. GSII в цитозолс, мМ Копц. GSH в микросомах, мМ А скорбатзависи-мое ПОЛ в микросомах, имоль МДА/мг. белка Активность GR чмоль ¡¡¡О^мип мг. белка Активность СОД ЕД/с г белка Каталаза, ммоль/с г белка
1 Интактные 0,600 ± 0,039 4,85 ± 0,28 2,29 + 0,14 0,49 + 0,03 24,1 + 1,3 160,0+ 11,0 351,7 + 288,2
2 Контрольная CCI, 0,446 + 0,036* 3,02 + 0,22* 1,02 + 0,17* 2,07 ±0,14* 37,2 + 2,7* 190,0 ± 12,0 420,0 + 40,1
3 Опытная ССЦ + ЭА Î000 мг/кг 0,590± 0,040** 4,55+0,30** 2,01 ±0,14** 0,5] ± 0,07** 30,2 ± 2,5 161,0 1± 4,0 355,0 + 33,3
4 Опытная СС1„ + ЭА 2000 мг/кг 0,589 + 0,027** 5,01 ±0,32** 2,17 + 0,15** 0,56 ±0,11** 29,1 ±2,6* 210,0+ 15,0* 350,1 ±35,0
5 Опытная ССЦ + сил ибо р 100 мг/кг 0,603 ±0,037** 3,209+0,21* 1,40 ±0,19* 1,02 + 0,10*/** 24,7 ±2,3** 168,0 ± 15,0 420,0 + 40,2
Примечание:
* - р < 0,05 в сравнении с интактиой группой животных ** - р < 0,05 в сравнении с контрольной группой животных
Одновременно наблюдалось восстановление активности ферментов второй фазы детоксикации - глутатион-8-трансферазы, а также УДФ-глюкуронилтрансферазы, о чем свидетельствует понижение концентрации не-гликозшгарованного билирубина на 36% при нормализации уровня общего билирубина (табл. 1). Нормализация активности щелочной фосфатазы плазмы крови свидетельствует еще об одном важном свойстве эликсира - увеличение экскреции желчи.
Наконец, эликсир в той же степени, что и силибор, участвует в нормализации обмена липидов и, по-видимому, липопротеинов, восстанавливая способность гепатоцитов этерифицировать холестерин (повышение концентрации ЭХ) и понижая уровень свободного холестерина и триглицеридов сыворотки крови (табл. 1).
Таким образом, компоненты эликсира Алтайский при соответствующих дозах препарата оказывают эффективное протективное действие на ферменты обеих фаз детоксикации ксенобиотиков - цитохром Р-450-зависимые ферменты (I фаза) и ферменты конъюгации - глутатион-Б-трансферазу и УДФ-глюкуронилтрансферазу (II фазы). Такое влияние на обе фазы детоксикации осуществляется не только эффективно, но и однонаправлено и согласованно. Поэтому эликсир Алтайский является активным детоксицирующим препаратом, не уступающим в этом плане известному препарату силибор.
Имеются все основания полагать, что в основе указанного выше действия лежит антиоксидантная активность препаратов. Действительно, как следует из данных таблицы 3, эликсир Алтайский проявляет выраженный антиокси-дантный эффект и в дозах 1000 мг/кг и 2000 мг/кг полностью предотвращает окисление глугатиона как в цитозольной, так и в микросомальной фракциях гепатоцитов, способствуя сохранению его содержания на уровне интактных животных. Одновременно эффективно ингибируются (до уровня интактных животных) процессы перекисного окисления по содержанию МДА. При этом надо полагать, что эликсир в используемых дозах защищает преимущественно от свободно-радикачьных продуктов биотрансформации СС14, поскольку "остаточный" уровень перекисного окисления при действии эликсира с последующим введением ССЦ совпадает с таковым у интактных животных.
Вторая прооксидантная система - аскорбат-зависимое перекисное окисление чрезвычайно, почти четырехкратно, активируется четыреххлористым углеродом. Столь значительный эффект является отражением проявления как минимум двух механизмов пероксидации: 1) перекисного окисления, обусловленного самим СС14. Этот эффект не инициируется ионами Ре44 и, следовательно, не зависит от наличия последних; 2) аскорбат-зависимого перекисного окисления, индуцированного ионами двухвалентного железа Ре++, концентрация которых поддерживается аскорбиновой кислотой. Если учесть, что наблюдаемый результат отражает аддитивный вклад обоих факторов, то основным является прооксидантный эффект, обусловленный действием продуктов
биотрансформации ССЦ. Именно этот эффект практически полностью элиминируется эликсиром.
Силибор в дозе 100 мг/кг оказывает несколько менее выраженный защитный антиоксидантный эффект как в отношении защиты от окисления глу-татиона, так и аскорбат-зависимого перекисного окисления, не обеспечивая сохранения обоих процессов на уровне интактных животных.
Что касается превентивного действия эликсира и препарата сравнения на активность изученных ферментов антирадикальной и антиперекисной защиты (СОД, глутатионредуктазу и каталазу), то эликсир в дозе 2000 мг/кг не только защищает СОД от инактивации, но и способствует значимому повышению ее активности по сравнению с интактной группой. К сожалению, эликсир не повышает активность каталазы, но надо полагать, что накоплению перекиси водорода препятствуют низкомолекулярные компоненты эликсира, прежде всего флавоноиды. Силибор же на активность обоих ферментов влияния не оказывает. Активность глютатионредуктазы как при действии эликсира, так и препарата сравнения значимо изменяется до уровня интактных животных - в соответствии с изменением уровня восстановленного глутатиона.
Анализируя антиоксидантную активность эликсира Алтайский и препарата сравнения - силибор, необходимо подчеркнуть следующее:
1) эликсир оказывает более эффективное антиоксидантное действие, чем силибор.
2) оба препарата оказывают эффективное превентивное действие при такой активной стимуляции процессов перекисного окисления, как ССЦ и аскорбат-зависимое перекисное окисление. При этом оба препарата выступают только как протекторы .и превентивные ангиоксиданты, не проявляя в условиях эксперимента прооксидантных свойств. Последнее обстоятельство исключительно важно, поскольку индивидуальные антиоксиданты, в том числе природные, проявляют часто неконтролируемую возможность перехода в про-оксиданты.
Исходя из химического состава эликсира, в котором количественно превалирует комплекс растительных фенолов, прежде всего флавоноидов и родственных катехинов, обладающих, как известно, разноплановым антиоксидант-ным действием, имеются все основания считать, что именно эти компоненты определяют антиоксидантный и соответственно детоксицирующий эффект эликсира. Это подтверждается тем, что силибор - препарат флавоноидной (точнее флаволигнановой) природы, обладает аналогичным эликсиру характером действия и уровнем активности,
Стресс-протективное действие эликсира Алтайский. Антиоксидантный и детоксицирующий эффекты эликсира, комбинированное действие кото-
рых оказывает защитное действие на мембраны и ферменты клетки, является существенным фактором стресс-протективного действия эликсира Алтайский, что предотвращает сгресс-индуцированные повреждения важнейших функциональных систем организма.
Принимая во внимание адренергическую природу стресс-индуцированного повреждения сердца изучение кардиопротекторного действия эликсира при стрессе проводили путем исследования эффектов эликсира в отношении ц-АМФ и ц-ГМФ как маркеров состояния вегетативной иннервации сердца. Кадриопротекторный эффект после предварительного введения эликсира исследовали на модели эмоционально-болевого стресса (ЭБС).
Установлено, что б-часовый ЭБС вызывает в миокарде увеличение уровня ц-АМФ в 2 раза и снижение содержания ц-ГМФ в 1,5 раза (габл. 4), что, скорее всего, является результатом активации симпато-адреналовой системы (САС) и снижения тонуса п.уа£иэ соответственно (VI М., Нопша М., КипкаЬа Б., 1980). Такое усиление симпатического контроля и уменьшение парасимпатического воздействия на миокард может способствовать перекисному повреждению мембран кардиомиоцитов (Ф.З.Меерсон, М.ГЛшенникова, 1980).
Курсовое (в течение 8 дней) введение эликсира не оказывает влияния на содержание циклических нуклеотидов в сердце по сравнению с интактными животными, тогда, как стресс-индуцированное изменение содержания циклических нуклеотидов в значительной мере предотвращается эликсиром.
Таблица 4
Влияние эликсира на уровень циклических нуклеотидов е миокарде при стрессе (Mim)
Группы животных ц-АМФ, нмоль/г ткани ц-ГМФ, нмоль/г ткани
Интактная 563,4+43,9 35,Ш,0
Контрольная (подвергавшаяся ЭБС) 1047,3+104,2* 20,9±3,1*
Получавшая эликсир 623,1±90,8** 31,2+2,3**
Подвергавшаяся ЭБС и получавшая эликсир 781,0±52,2*/** 26,8+3,2
Подвергавшаяся курсу иммобилизаций 859,3+62,5* 24,9±2,1*
Примечание: * - р <0,05 в сравнении с интактной группой животных
** - р <0,05 в сравнении с контрольной группой животных
Таким образом, эликсир предохраняет кардиомиоцигы от стрессорных повреждений, связанных с гиперпродукцией адреналина и активизацией свободно-радикальных и перекисных процессов в сердечной мышце.
Влияние эликсира Алтайский на работоспособность и утомляемость. Влияние эликсира на показатели статической и динамической работоспособности оценивалось на 4-х группах белых мышей методом повторного принудительного удерживания животных на вертикальных шестах до наступления утомления, который характеризует величину статико-динамической работы с преимущественным статическим компонентом. При этом 1 группа служила контролем, 2 группа - получала эликсир, 3 группа - экстракт родиолы розовой, 4 группа - 1 % раствор кофеина.
Исследования влияния эликсира в сравнении с действием экстракта родиолы розовой и кофеина на показатели статической и динамической работоспособности показали, что в условиях статической и динамической нагрузки эликсир оказывает достоверный стимулирующий эффект, превышающий действие раствора кофеина. Так, при статической нагрузке работоспособность мышей, получавших эликсир, увеличилась по сравнению с контролем на 14%, получавших родиолу розовую - на 64%, получавших кофеин - на 11%. При динамической нагрузке процент повышения работоспособности животных этих же групп по сравнению с контролем был соответственно 57, 86 и 29. Дальнейшее наблюдение за подопытными животными показало более быстрое восстановление сил у мышей второй и третьей опытных групп, чем у животных четвертой опытной группы.
Полученные данные свидетельствуют, что на фоне действия эликсира в мышцах при физической нагрузке происходит увеличение содержания АТФ и креатинфосфата (КФ) (табл. 5). Вместе с тем наступает некоторое усиление гликолитических процессов: увеличивается концентрация молочной кислоты в мышцах и крови. Одновременно имеет место более ранняя мобилизация липи-дов из жировых депо, на что указывает повышение концентрации в крови свободных жирных кислот без изменения количества общих липидов в крови и печени.
Таким образом, эликсир препятствует нарушению энергетического метаболизма при кратковременной мышечной нагрузке и способствует более экономному использованию организмом быстро мобилизуемых источников энергии - глюкозы, гликогена, АТФ, креатинфосфата. За счет переключения обмена на аэробный путь под действием эликсира активизируется синтез АТФ и креатинфосфата, чему способствует улучшение сопряжения окисления и фосфори-лирования в митохондриях, мембраны которых стабилизируются за счет анти-оксидантной и антигипоксантной активности компонентов эликсира.
Интенсификация под действием эликсира использования углеводов и липидов, способствующего лучшему сохранению энергетического потенциала организма, сопровождается и меньшим расходованием азотистых компонентов мышц, что не только приводит к более экономному использованию белка, аминокислот и нуклеотидов, но и меньшему образованию токсических продук-
тов обмена, в первую очередь аммиака.
Таблица 5
Влияние эликсира и экстракта радиолы розовой на содержание (мкМ/г ткани)
фосфатных макроэргов е скелетных мышцах крыс при мышечной нагрузке _различной длительности (М±т) __
Группы жи- Условия опыта КФ АТФ АДФ АТФ/АДФ
вотных
Контроль В покое 1,70+0,06 4,87+0,13 0,64+0,05 7,6
15 мин плавания 0,99+0,07* 3,77+0,12* 0,69+0,02 5,4
5 ч плавания 1.00+0.05* 3,69±0,13* 0,79+0,07 4,6
Получавшая В покое 1,65+0,03 4,77+0,14 0,65+0,03 7,3
эликсир
15 мин плавания 1,38+0,05*/** 4,22±0,20* 0,67+0,07 6,2
5 ч плавания [,57±0,08*** 4,50+0,09*** 0,63±0,03 7,1
Получавшая В покое 1,58±0,05 4,66+0,15 0,60±0,02 7,7
экстракт ро-
даолы розо- 15 мин плавания 1.35+0.06*/** 3,70±0,21* 0,67±0,07 5,5
вой
5 ч плавания 1,40±0,04*/*** 3,99+0,16* 0,67±0,04 5,9
Примечание:
* р<0,05 в сравнении с состоянием покоя в каждой группе
** р<0,05 в сравнении с контрольной группой животных после 15 мин плавания
*** р<0,05 в сравнении с контрольной группой животных после 5 ч плавания
Таким образом, проведенные биохимические исследования активности эликсира Алтайский позволили подтвердить многоплановый характер его влияния на организм животных. Эликсир действует как антиоксидантное, де-токсицирующее и гепатопротекторное средство, проявляет стресс-протективный эффект, существенно повышает работоспособность и снижает утомляемость животных. В ходе экспериментального изучения определены основные показания к применению эликсира, что послужило основанием для проведения его клинических испытаний в качестве адаптогенного, тонизирующего и общеукрепляющего фитопрепарата.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Лекарственный препарат эликсир Алтайский, оказывающий в эксперименте детоксицирующее, антиоксидантное, гепатопротекторное, актопротек-
торное и стресс-протективное действие, рекомендован для практического использования как средство, повышающее неспецифическую резистентность организма и его адаптивные возможности.
Применение эликсира Алтайский в клинике показало его эффективность у хирургических больных в ближайшем послеоперационном периоде (тонизирующее, общеукрепляющее действие, стимулирующее репаративные процессы), а также после воспалительных и простудных заболеваниях, при лучевой и химиотерапии (детоксицирующее, общеукрепляющее действие), при заболеваниях нервной системы (тонизирующее, общеукрепляющее действие).
ВЫВОДЫ
1. Показано, что эликсир Алтайский оказывает защитное действие на систему цитохрома Р-450 (повышение активности и содержание фермента) и ферменты конъюгации (глутатион-8-трансферазу, УДФ-глюкуронилтранс-феразу) печени крыс на модели токсического гепатита, индуцированного
ссц.
2. Установлено, что повышение активности цитохром Р-450-зависимой системы и ферментов конъюгации в микросомах печени крыс под действием эликсира Алтайский происходит согласованно, что предопределяет высокий детоксицирующий эффект эликсира.
3. Показано, что эликсир Алтайский обладает выраженным антиоксидантным действием, снижая уровень продуктов перекисного окисления, ингибируя аскорбат-зависимое перекисное окисление, повышая уровень восстановленного глутатиона и активности ферментов антирадикальной и антиперекис-ной защиты.
4. Установлено, что эликсир Алтайский обладает стресс-протективным и кар-диозагцитным действием.
5. Показано, что актопротекторный эффект эликсира обусловлен интенсификацией аэробных процессов в мышце, снижением потерь АТФ и креатин-фосфата, уменьшением накопления в крови пировиноградной и молочной кислот за счет их утилизации, повышением расхода углеводов и липидов.
6. Проведенные исследования позволили рекомендовать эликсир Алтайский для клинического изучения и получения разрешения к промышленному выпуску.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Эликсир "Алтайский" - Адаптогенный препарат нового поколения. // Журн. Terra Medica. - 1997.- N 4(9). - С.40-42. (соавт. Дадали В.А., Макаров В.Г.).
2. Исследование адаптогенного препарата - эликсира "Алтайский". // V Росс, национ. конгр. "Человек и лекарство", М., 1998. - С. 362-363. (соавт. Дадали
B.А., Макаров В.Г.).
3. Экспериментально-клинические эффекты эликсира Алтайский // Эликсиры (под ред. Макарова В.Г.), Санкт-Петербург: МЦ "Адаптоген". -1999. -С. 174186. (соавт. Дадали В.А.).
4. Комплексные природные препараты адаптогенного действия - современные лечебно-профилактические средства // Научно-практический журнал «Вестник» СПб ГМА им. И.И. Мечникова. Санкт-Петербург. - 2000. - № 1. - С. 46-49. (соавт. Рыженков В.Е., Макаров В.Г., Дадали В.А.).
5. Фармакологическая активность сиропов "Клиофит", "Демидовский" и "Алтайский" при некоторых патологических состояниях // IV Междун. съезд "Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения", Великий Новгород. Матер., Санкт-Петербург, 2ООО. -
C. 186-193 (соавт. Рыженков В.Е., Дадли В.А., Борисова Г.Ю., Фролова Н.Ю., Вишневедкая Т.П., Дмттриева O.JL).
- Лобанков, Олег Викторович
- кандидата биологических наук
- Санкт-Петербург, 2000
- ВАК 03.00.04
- Антиоксидантная активность флавоноидов, их олигокомпонентных комбинаций и полифенолсодержащих препаратов в эксперименте
- Влияние энзимов мацерирующего действия на продуктивные качества и обмен веществ дойных коров
- Влияние ферментного препарата "Мацеробациллин ГЗх" и зонального рецепта премикса на продуктивные качества и обмен веществ дойных коров
- Биотехнологические исследования по безотходному использованию околоплодника ореха черного
- Влияние ферментного препарата лизорецифина Г3х на продуктивность норок