Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Оценка влияния липидов сублимированного кобыльего молока, стабилизированного антиоксидантами, на некоторые показатели липидного обмена организма
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Оценка влияния липидов сублимированного кобыльего молока, стабилизированного антиоксидантами, на некоторые показатели липидного обмена организма"
АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР НАУЧНО ИССЛГДОВАТГ.ЛЬСКИП ИНСТИТУТ ПИТАНИЯ
На правах рукописи УД К () 12.397.2/.2.4:637.171.1/. 143
ВАЛ И ЕВА Тамара Александровна
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЛИПИДОВ СУБЛ ИМИРОВАН НОГО
КОБЫЛЬЕГО МОЛОКА, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО АНТИОКСИДАНТАМИ, НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА ОРГАНИЗМА (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)
(03.00.04 — биохимия)
А В Т О !' Е Ф Е 1> А Т
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва
— 19N9
Работа выполнена в Центральной научно-нсследователь-ской лаборатории Башкирского государственного медицинского института имени 15-летия ВЛКСМ
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор М. М. Левачев
Научный консультант: доктор медицинских наук, старшин
научный сотрудник Р. Р. Фархутдинов
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Н. Г. Богданов, доктор медицинских наук, профессор Е. Н. Герасимова.
Ведущее учреждение — Второй Московский ордена Ленина государственный медицинский институт имени Н. И. Пи-рогова.
Защита диссертации состоится «. » МсЪ^Л^- 1990 г.
в_час. на заседании специализированного совета
(Д. 001.02.01) при Институте питания АМН СССР по адресу: 109240, Москва, Устьинский проезд, 2/14.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института питания АМН СССР.
Автореферат разослан _» __1990 г.
Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук
В. М. ЖМИНЧЕНКО
ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Кобылье молоко и вырабатываемый из него кумыс являются ценными лечебно-диетическими продуктами. Получение кобыльего молока и кумыса осуществляется в весенне-летний период, хотя специализированные санатории должны снабжаться этими продуктами круглогодично. Преодолеть сезонность в производстве кобыльего молока позволяет сублимационная сушка его в летний период, когда избыток молока обеспечивает его заготовку и хранение впрок. Важность увеличения производства лечебно-диетических продуктов подчеркивается в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 19861999 годы...", где поставлена задача "Значительно расширить производство продуктов детского и диетического питания, продуктов, обогащенных витаминами, белковыми и другими компонентами повышенной биологической и пищевой ценности".
Отличительная особенность жира кобыльего молока - высокое содержание эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Это повышает биологическую ценность кобыльего молока, однако является причиной быстрого его окисления. Применение эффективных и безвредных антиоксидантов, ингибирующих перекисное окисление липидов кобыльего молока, могло бы решить проблему хранения сухого продукта.
Долиненасыщенные жирные кислоты играют роль незаменимых компонентов при биосинтезе липидов клеточных мембран и биологически активных веществ - эйкозаноидов. О степени соответствия пищевого жира целям метаболических потребностей организма можно судить по результатам исследования жирнокислотного состава и функций биомембран (А.А.Покровский, 1973; М.М.Левачев, 1978,1986). Предполагается, что хранение сухого кобыльего мо-
лока сопровождается окислением липидов, которые, попадая в ткани и органы животного организма, могут входить в структуру биомембран, изменяя их функциональные свойства.
Решение вопроса о сроках хранения сублимированного кобыльего молока связано, с одной стороны, с необходимостью познания процессов перекисного окисления лишдов (ПОЛ), развивающихся в продукте, и применением антиоксидантов (АО) для снижения их интенсивности. С другой стороны, - с биологической оценкой степени соответствия липадов сублимированного кобыльего молока длительного срока хранения с антиокслдантами и без них метаболическим потребностям организма в пластическом материале лилидной природы. В связи с этим особое внимание обращается на обеспеченность органов эссенциальныш ПНЖ, состояние перекисного окисления липидов в организме и выработку критерия оценки безопасности продукта.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Оценить влияние жира сублимированного кобыльего молока при хранении с анигоксидантами и без них на показатели обмена липидов организма, определить степень его соответствия метаболическим потребностям организма в обеспечении пластической функции липидов в опытах на крысах.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
- охарактеризовать липидный состав и состояние перекисного окисления липидов сублимированного кобыльего молока при длительном хранении с добавкой антиоксидантов;
- выяснить влияние липидов молока, стабилизированного и не стабилизированного антиоксидантами, на особенности липидно-го и жирнокислотного состава печени, плазмы крови, стромы эри-
г
троцитов крыс;
- установить влияние жира молока, стабилизированного и не стабилизированного антиоксидантами, на состояние перекисного
окисления липидов печени, плазмы крови, стромы эритроцитов;
- определить возможные сроки хранения продукта, стабилизированного антиоксидантами а без них;
- дать оценку возможности применения методов анализа перекисного окисления липидов молока в санитарном контроле.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые в эксперименте на крысах установлено, что жир сублимированного кобыльего молока, обеспечивая высокий уровень метаболизации незаменимых линоленовой и лино-левой жирных кислот, способен обогащать лшгады тканей и клеточных мембран ПНЖК и) 3. При этом не происходит изменения интенсивности перекисного окисления липвдов в организме.
Уточнено, что гипохолестеринемические свойства, присущие кобыльему молоку и кумысу, определяются значительным содержанием линоленовой кислоты в жире молока. Кроме того, этот жир стимулирует лейкоцитопоэз.
Впервые изучена динамика перекисного окисления липидов сублимированного кобыльего молока при длительном хранении по накоплению перекисных продуктов, уменьшению доли ПНЖК, увеличению параметров хемилшинесценции.
Доказано, что потребление окисленного жира сублимированного кобыльего молока длительного хранения снижает эффективность метаболизации алиментарных предшественников в полиено-вые жирные кислоты биомембран, влияет на активность перекисного окисления липидов в мембранах, что обусловлено, по-видимому, накоплением перекисных продуктов в период хранения сухого молока.
Показана эффективность применения антиоксидантов для уменьшения и даже полного ингибирования процессов перекисного окисления липидов при хранении сухого молока, благодаря чему удалось предотвратить нежелательные для организма изменения,
связанные с потреблением окисленного жира сублимированного кобыльего молока.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. Результаты работы позволили оценить перекисное окисление липидов сублимированного кобыльего молока как фактор, снижающий биологическую ценность продукта и отрицательно влияющий на антиоксидантный статус организма.
Была выяснена возможность замедления и даже полного инги-бированзя перекисного окисления липидов молока с помощью анти-оксидантов, т.е. установлены условия для длительного хранения продукта. Показаны сроки, в течение которых, сухое молоко сохраняет свои высокие качества как при хранении без антиоксидантов, так и в их присутствии.
Полученные данные являются биохимическим обоснованием целесообразности применения кобыльего молока как биологически ценного лечебно-диетического продукта и расширяют область его использования.
Определение перекисной резистентности эритроцитов можно рекомендовать для выявления изменений отрицательного характера в организме людей, постоянно употребляющих сухие молочные продукты после длительного хранения.
Разработан метод, основанный на применении хемилюминес-ценции, который позволяет выявить ранние нарушения перекисного окисления липидов в молочных продуктах, в частности, в сублимированном кобыльем молоке.
ОСНОВНЫЕ ПОДОЯЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ. ВЫНОСМЫЕ НА ЗАЩИТУ:
I. Жир сублимированного кобыльего молока при включении в рацион животных способен обогащать лшшды тканей и мембран клеток палнненасыщенныка жирными кислотами семейства соЗ, обеспечивая высокий уровень метаболизации эссенциальных жирных
кислот и не изменяя интенсивности перекисного окисления тканевых лшшдов.
2. Антиоксиданты кверцетин и бисалкофен, ингибируя процессы перекисного окисления лшшдов в сублимированном кобыльем молоке, стабилизируют липидннй и жирнокислотный состав продукта при длительном хранении.
3. Скармливание окисленного жира сублимированного кобыльего молока вызывает ускорение процессов перекисного окисления липидов в плазме крови и эритроцитарных мембранах. Выраженность этой активации определяется степенью окисленности потребляемого жира.
4. Метод регистрации хемилюминесценции может применяться для раннего выявления ускорения процессов перекисного окисления липидов в сублимированном кобыльем молоке.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены на первой научной конференции ЦНИИ ВШИ, посвященной вопросам клинической и теоретической медицины (г.Уфа, 1983 г.); Республиканской конференции 'Толь молодых ученых и специалистов в развитии научно-технического прогресса" (г.Уфа, 1986 г.); П Всесоюзной конференции "Биоантиоксидант" (г.Носква, 1986 г.); Всесоюзном симпозиуме по биохимии липидов" (г.Алма-Ата, 1987 г.); межкафедральной конференции в Башгосыединституте (г.Уфа, 1989 г.); научной конференции отдела биохимии и физиологии Института питания АМН СССР (г.Москва, 1989 г.).
ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения диссертации отражены в 8 публикациях.
СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материалов и методов исследования, раздела собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, внедрения резуль-
татов исследования в практику и указателя литературы. Работа изложена на 121 странице машинописного текста, иллюстрирована 23 таблица;® и 7 рисунками. Список литературы включает 196 источников, из них 143 отечественных и 53 зарубежных автора.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Перед сублимационной сушкой в свежее летнее молоко добавляли кверцетин и бисалкофен из расчета 0,02 г на 100 г жира молока {при 1,5 % жирности молока на I л вносили 0,003 г антиоксиданта). Кверцетин (3,5,7,3' .41 --пентаоксифлавон) утвержден Фармкомитетом СССР 30 июня 1971 г. как витаминное средство. Бисалкофен [2,21-метилен-бис-(4-метил--б-трет-бутилфенод)] , практически нетоксичен, разрешен Главным санитарно-эпвдемиологическим управлением МЗ СССР (08.09.64 г. № 123-3/135) в качестве термостабшшзатора пластмасс, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, питьевой водой, изготовления детских игрушек. Сушка 450 л (19 партий) кобыльего молока осуществлялась на установках ТГ-50 согласно ТУ 49802-80, разработанным НПО "Комплекс" (г.Москва). Анализ сублимированного молока проводили сразу после сушки и через 3,6,9 и 12 месяцев хранения. Исследовали одновременно контрольные образцы, хранившиеся без антиоксидантов, и опытные образцы, хранившиеся с кверцегином и бисалкофеном.
Эксперименты на животных имели своей целью оценить влияние липидов сублимированного кобыльего молока разного срока
хранения, стабилизированного и не стабилизированного антиокси-
[
дантами, на ПОЛ тканей и эритроцитарных мембран крыс, на жирно-кислотный состав липидов печени, плазмы крови и стромы эритроцитов. Опыты проводили на 120 растущих крысах-самцах. Исходная масса тела 56,7^2,0 г. Полноценный искусственный рацион включал: белок (казеин) - 24 %, углеводы (маисовый крахмал) - 56 %, жир - 15 %, необходимые минеральные элементы и витамины. Рацио-
нн различались только жировым компонентом. Опытные группы животных получали жир, ввделенный из сублимированного кобыльего молока, хранившегося в течение 3 месяцев без антиоксидантов (I группа), с добавлением кверцетина (П группа) или бисалкофена (Ш группа), хранившегося в течение 9 месяцев без АО (17 группа), стабилизированного кверцетином (У группа) или бисалкофеном (У1 группа). Контрольная группа (УП) получала смесь лярда и подсолнечного масла в соотношении 2:1. Длительность эксперимента 6 недель. По окончании опыта животные забивались декапитацией после эфирного наркоза.
В работе были использованы следующие аналитические методы. В молоке определяли сухое вещество по ГОСТ 3626-73, общую кислотность - по ГОСТ 3624-67, pH - на иономере, общий жир - по ГОСТ 8764-73, влажность сухого молока - по ГОСТ 8764-73, общую окисленность исследовали по Моннину и Шетти в модификации Л.С. Толстухиной (1982 г.). Интенсивность свободнорадикаяьных процессов при хранении сублимированного кобыльего молока оценивали методом регистрации хемилюминесценцци, индуцированной ионами двухвалентного железа, на специальной установке (Ю.А.Владимиров, 1972). Мембраны эритроцитов выделяли из цитратной крови. После отделения плазмы, эритроцитарную массу промывали трижды физиологическим раствором, эритроциты подвергали осмотическому шоку, снова промывали физраствором, содержащим I ыМ ЭДТА, мембраны отделяли центрифугированием при 16 тыс. г в течение 30 минут. Полученный осадок стромы использовали для дальнейших аналитических работ.
Выделение липидов из сухого молока, плазмы крови, стромы эритроцитов, печени крыс проводили по оригинальному методу J.Polch et ai. (1957 г.). Экстракты обрабатывали в атмосфере азота. В липидных экстрактах определяли диеновые и триено-
вые жирные кислоты с коньюгированныш двойными связями (Инструкция ВНЖ2, 1962 г.; П.В.Кугенев, Н.В.Барабанщиков, ред., 1975 г.). Метиловые эфиры жирных кислот получали по методу Stoffel et al. (1959). Жирнокислотный состав лишщов молока, плазмы крови, стромы эритроцитов определяли методом газохроматического анализа метиловых эфиров жирных кислот на хроматографе "inter-amat" IGS -131 с илазменно-ионизационным детектором. Использовали набивную колонку 0,4x200 см, наполненную 10 % silar 10-С на хромосорбе w /Aw . Температура колонки, детектора и инжектора была равна 175, 220 и 240° соответственно. Идентифицировали жирные кислоты путем сравнения со стандартными смесями жирных кислот. Содержание индивидуальных жирных кислот выражали в процентах от общего количества жирных кислот.
В экстрактах по Фолчу после вакуумной отгонки растворителя определяли содержание фосфолипидов (А.А.Покровский, ред.,1969), холестерина (А.А.Покровский, ред., 1969), общего жира (В.Г.Колб и соавт., 1982). Накопление малонового диальдегида в гомогенате печени определяли по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (И.Д. Стальная и др., 1977). Количество малонового диальдегида рассчитывали в мкМ/мг белка. Белок в гомогенате определяли методом Lowry et al. (1957). Содержание гемоглобина определяли циангемоглобиновым методом. Количество эритроцитов и лейкоцитов - подсчетом в камере Горяева (Л.В.Козловская и соавт., 1984).
Функциональное состояние мембран эритроцитов крыс оценивали по перекисной резистентности эритроцитов, определяемой микрометодом (А.А.Покровский и соавт., 1964).
Коэффициент эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот эритроцитов подсчитывали по формуле (А.А.Покровский, М.М.Левачев, 1973,1977):
20:4
кэм -----
(20:3)+(20:5)+(22:3)+(22:4)+(22:5)+(22:6)
Для гистологических исследований были взяты печень и семенники. Материал фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина и жидкости Карнуа с последующим заключением в парафин и целлоидин. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином, на ДНК - по Браше, на гликоген и нейтральные мукополисахариды - то Шабадашу.
Результаты обработали вариационно-статистически на ЭВМ. Достоверность оценивали с использованием показателей * и р Стьюдента-Фишера.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
I. Изменение химического состава и ПОЛ сублимированного кобыльего молока при длительном хранении с добавкой антиокислителей и без них. Наиболее серьезным дефектом при длительном хранении сухих молочных продуктов является окисление их лшгед-ной части (И.А.Радаева, 1981,1984). Для снижения интенсивности процессов перекисного окисления липидов и увеличения срока хранения сублимированного кобыльего молока были добавлены антиок-сиданты кверцетин и бисалкофен. 0 развитии процессов перекисного окисления липидов сублимированного кобыльего молока, хранившегося с антиоксидантами и без них, судили по изменению физико-химических показателей, липидного и жирнонислотного состава, накоплению перекисных продуктов и параметрам хемилюминес-ценции.
Растворимость и влажность контрольных и опытных образцов не изменялись в течение всего срока хранения. Косвенным подтверждением окислительной порчи контрольных образцов явилось изменение общей и активной кислотности, тенденция к уменьшению общего жира и фосфолипидов, снижение уровня холестерина, появление окисленного привкуса через 3 месяца хранения. В опытных
пробах сухого молока, хранившихся с кверцетином, в изменении -перечисленных характеристик отмечалась та.не направленность, но они наступали значительно позже, чем в контроле. Добавление к молоку бисалкофена предупреждало изменение всех рассмотренных показателей на протяжении всего срока хранения.
Поскольку непосредственным субстратом окисления являются ПННК, был исследован состав жирных кислот сухого молока при хранении. В жире кобыльего молока на долю ПНЖК, представленных в основном линолевой (18:2) и линоленовой (18:3), приходилось около 23 % от общей суммы жирных кислот (табл.1), причем парциальная доля линоленовой составляла 13 %. В контрольных образцах, хранившихся без антиоксидантов, начиная с 6-го месяца, достоверно снижалась сумма ПБЖ. Это снижение происходило, главным образом, за счет 18:3. За 12 месяцев хранения доля 18:3 уменьшилась на 37 %. В сублимированном кобыльем молоке, стабилизированном кверцетином, снижение суммы ПНЖ и, в том числе, 18:3 происходило в меньшей степени. 2а 12 месяцев хранения доля 18:3 снизилась на 30 %. Добавление бисалкофена предотвращало окисление ПНЖК. Доля 18:3 оставалась на исходном уровне в течение 12 месяцев хранения.
О развитии окислительных процессов при хранении сублимированного молока судшш по накоплению продуктов окисления, а также по интенсивности хемилюминесценции.
В свежевысушенном молоке контрольных и опытных проб содержание диеновых коньюгатов (ДК) было на одном уровне (рис.1). В контрольных образцах интенсивное накопление ДК происходило после 3 месяцев хранения. Внесение кверцетина сдерживало накопление ДК в течение 6 месяцев, а бисалкофена - в течение 12 месяцев хранения.
Содержание гидроперекисей в сублимированном кобыльем моло-
Таблица I
Состав незаменимых жирных кислот (в %) в сублимированном кобыльем молоке при хранении с антиоксидантами и без них
Сублимированно е молоко (п= 6) 1 Лирные I I Длительность хранения
¡кислоты ! | 0 мес. 1 3 мес. } 6 мес. I 9 мес. | 12 мес.
Контроль 18:2 9,67*0,78 9,57*0,65 8,46*0,73 8,09*0,67 7,69*0,55
18:3 12,7*0,92 11,9*0,75 9,09*0,55х 8,46*0, 63х 7,95*0,51х
Епнкк 22,69-1,6 21,85*1,43 17,9*1,12х 16,71*1,22х 15,82*1,28х
Кверцетин 18:2 9,88*0,72 9,24*0,85 8,72*0,66 8,82*0,69 9,11*0,59
0,02% 18:3 13,05*1,09 11,07*0,86 10,57*0,91 9,74*0,78х 8,64*0,65х
Епнт 23,31*1,64 20,65-1,55 19,62*1,59 18,79*1,49х 18,06*1,36х
Бисалкофен 18:2 9,2410,74 9,60*0,68 9,17*0,70 10,96*0,93 10,87*0,87
0,02 % 18:3 13,8-1,05 13,91*1,1 13,16*1,0 13,82*1,1 13,89*1,18
Епнжк 23,44*1,82 23,89*1,83 22,62*1,70 25,05*2,05 25,1*2,08
Различие статистически достоверно по отношению к исходному периоду (р < 0,05).
Диеновые коньюгаты , Общая окисленность липидов
(° окисленности)
Рис.1. Изменение показателей перекисного окисления липидов молока в зависимости от продолжительности хранения и внесенных антиоксидантов. Здесь и далее: I - контроль,
П - добавлен кверцетин 0,02 %, Ш - добавлен бисалкофен 0,02 %.
Спонтанное свечение (отн.ед.)
Быстрая
вспышка (отн.ед.)
Свегосумма свечения (отн.ед.
Рис.2. Изменение параметров хемилюминесценции сублимированного кобыльего молока в зависимости от продолжительности хранения и внесенных антиоксидантов.
ке определяли по общей окисленности липидов (рис.1). Наибольшая интенсивность накопления перекисей отмечалась в контрольных образцах, хранившихся без антиоксидантов. Через 6 месяцев хранения окпсленность липидов по сравнению с первоначальной возросла в 10 раз и превышала предельно допустимое накопление перекисей (Й.А.Радаева, 1980; К.К.Горбатова, 1984). Добавление кверцетина снижало накопление гидроперекисей липидов и через 6 месяцев хранения окисленность липидов была на уровне показателя стойкого молочного жира. Максимальное значение окисленности липидов наблюдалось через 9 месяцев хранения. Бисалкофен препятствовал накоплению перекисных продуктов.
Перекисное окисление липидов сопровождается хемилюминес-цонцией (Ю.А.Владимиров, А.Й.Арчаков, 1972). Природа хемнлюми-иссценции связана с рекомбинацией перекисных радикалов. Измерение хемшпоминесценции, индуцированной ионами двухвалентного железа, использовали для оценки скорости перекясного окисления липидов в сублимированном кобыльем молоке. Параметры хемилвми-несценцни: спонтанное свечение, амплитуда быстрой вспышки и светосумма свечения отражены на графиках (рис.2). Изменение спонтанного свечения свидетельствовало о том, что интенсивность свободнорадикального окисления в контрольных пробах была значительно выше, чем в пробах с антиоксидантами. Кверцетин снижал интенсивность спонтанного свечения в течение 6 месяцев, а би-салкофен удерживал интенсивность спонтанного свечения на первоначальном уровне на протяжении всего срока хранения.
Сравнивая характер изменения спонтанного свечения и накопление диеновых коныогатов при хранении сублимированного кобыльего молока с антиоксидантами и без них, следует отметить достаточное сходство в их динамике. Поскольку образование изомеров жирных кислот с коньюгированными двойными связями происходит
на стадии возникновения свободных радикалов, то эти показатели в равной мере отражают степень интенсивности свободнорадикаль-ных процессов при хранении продукта.
При введении инициатора - ионов двухвалентного железа -возникает быстрая вспышка. Ее амплитуда зависит от рекомбинации радикалов, образующихся за счет разложения гидроперекисей липидов молока в момент окисления ионов двухвалентного железа, т.е. амплитуда быстрой вспышки зависит от содержания гидроперекисей липидов. В контрольных образцах после 3 месяцев хранения амплитуда быстрой вспышки была максимальной. Кверцетин уменьшал амплитуду быстрой вспышки, а бисалкофен предупреждал ее увеличение.
Светосумма свечения, являясь интегральным показателем сво-боднорадикального окисления липидов, была наибольшей в контрольных пробах сублимированного кобыльего молока. Она значительно снижалась при добавлении кверцетина и в течение 6 месяцев хранения мало отличалась от исходной. В пробах с бисалко-феном светосумма свечения оставалась на низком уровне в течение всего срока хранения.
Сравнение использованных методов, с помощью которых можно судить об интенсивности процессов перекисного окисления липидов в кобыльем молоке, позволяет рекомендовать для оценки этого процесса метод регистрации хемшшминесценции. Наблюдения показали, что предложенный метод является наиболее чувствительным и информативным, позволяющим следить за развитием процессов перекисного окисления липидов в динамике.
Итак, результаты проведенных исследований позволили проследить динамику развития перекисного окисления липидов, установить возникновение критических точек в накоплении продуктов перекисного окисления в сублимированном кобыльем молоке при
длительном хранении, а также они послужили основанием для заключения о том, что высокое качество сублимированного кобыльего молока сохраняется без антиоксидантов в течение 3, при добавлении кверцетина - в течение Б и при внесении бисалкофена -в течение 12 месяцев.
2. Влияние аира кобыльего молока на некоторые показатели липидного обмена организма животных. В опытах по оценке влияния жира сублимированного кобыльего молока на некоторые показатели липидного обмена организма животных использовалось молоко, хранившееся в течение 3 и 9 месяцев с добавкой кверцетина или бисалкофена и без них.
Отсутствие достоверных изменений в приросте массы тела крыс, относительной массы печени и семенников, в гистологической картине этих органов, в количестве эритроцитов и содержании гемоглобина свидетельствовало о том, что жир молока, независимо от степени окисленности и внесенных антиоксидантов, не оказывал токсического действия на организм животных. Устойчивая тенденция к увеличению количества лейкоцитов во всех опытных группах указывала на то, что жир кобыльего молока мягко стимулирует лейцитопоэз.
При изучении показателей липидного обмена организма животных отмечалось снижение уровня общих липидов в плазме крови крыс 1У группы (табл.2) и в ткани печени крыс 1У. и У групп, связанное, по-видимому, с меньшей поедаемостью корма, включающего окисленный жир молока. На фоне некоторой тенденции к ги-полипидемии достоверно снижалось содержание фосфолипвдов и холестерина в плазме крови крыс опытных групп, т.е. жир кобыльего молока обладал гипохолестеринемическим действием.
Значительные изменения, зависящие от качественных особенностей жира кобыльего молока, произошли в жирнокислотном со-
Таблица 2
Липидные фракции (в мг/100 ш) плазмы крови крыс, получавших жир сублимированного кобыльего молока, и = 10 в каждой группе
-! ГСрок ! ! !
! Вид жира !хране-! Общие ! Фосфо- !2элесте-
групп! в рационе !ния, ! липиды ! липиды !рин
I !месяцы! ! !
I Жир молока без АО 3 241,1*11,7 81,0-2,2 60,2*3,2
п Жир молока + кверцетин 3 225,2*6,44 83,5*5,9 57,7*1,8
ш Жир молока + бисалкофен 3 232,2*5,03 77,2*4,3 60,3*4,4
1У Жир молока без АО 9 196,2*9,5х 82,8*2,4 63,8*3,7
У Жир молока + кверцетин 9 230,8*4,0 87,8*2,6 59,2*4,2
71 Жир молока + бисалкофен 9 215,9*8,82 75,0*4,0 63,1*3,0
УП Контроль: лярд/подсолнечное масло = 2:1 266,6*7,2 102,7*3,1 70,8*2,4х
х Различие статистически достоверно по отношению к I группе (р < 0,05).
ставе липидов печени, плазмы крови и стромы эритроцитов (рис. 3). В печени наблюдалось многократное увеличение 18:3 (03 и ее метаболитов с 20 и 22 углеродными атомами. При равной доле 18:2 иб в липидах печени опытных и контрольных групп, конкуренция со стороны 18:3 и)3 способствовала уменьшению доли 20:4 го 6. При этом доля жирных кислот семейства шб оставалась высокой по сравнению с долей жирных кислот семейства и!3.
Перестройка жирнокислотного состава липидов печени, происходящая в результате синтеза жирных кислот с 20 и 22 углеродными атомами, повлияла аналогично и на жирнокислотный состав липидов плазмы крови.
яг
/О
20
10
30
20
10
печень
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
< _ /
плазма коови
й Р~1
/ /
/ /
/ /
_ / /
/ /
/
и /
[X Я гт- Л
30
20
10
12 3 18
т
эритроциты
4 5 20
дл
4 5 6 22
я
/
/
/
/
/
/
/
/
—с=
12 3 34 5 18 20
4 5 6 22
жирные кислоты
Рис.3. Влияние жира сублимированного кобыльего молока на жирнокислотный состав липидов тканей крыс А - контроль (лярд + подсолнечное масло, 2:1), Б - опыт (жир кобыльего молока 3 месяцев хранения без анти-оксидантов).
1,2,3,4,5,6 - количество двойных связей, 18,20,22 -число углеродных атомов в молекуле жирной кислоты.
Поскольку мембраны зрелых эритроцитов обновляют свои ли-шдные компоненты в результате их обмена с плазмой крови, то изменение жирнокислотного состава липидов, зарегистрированное в плазме крови, становится характерным и для эритроцитарных мембран. В мембранах эритроцитов доля 18:3 ю 3 увеличилась в 2-3 раза. Уровень ее метаболитов также увеличился: доля 20:5 и)3 возросла более, чем в 30 раз, а 22:5' ы 3 - в 3-4 раза по сравнению с контролем. В липидах эритроцитарных мембран доля 20:4 «)б оставалась высокой и соответствовала физиологической норме, но была на 30 % ниже, чем в контрольной груше. Величина коэффициента эффективности метаболизации, определенная для эритроцитарных мембран и сопоставленная с литературными данными (М.М.Левачев, 1978; Н.А.Львович, 1982), свидетельствовала о высоком уровне метаболизации алиментарных предшественников в полиеновые жирные кислоты биомембран.
Скармливание животным жира наиболее окисленного кобыльего молока, в котором через 9 месяцев хранения без антиоксидантов произошло уменьшение доли 18:3 ю 3 на 33 %, вызвало снижение доли 18:3 шЗ и возрастание доли 20:5 к>3 в липидах печени и плазмы крови. В эритроцитарных мембранах происходило увеличение доли 18:3 ЮЗ и, вместе с тем, снижение коэффициента эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот кобыльего молока.
Особое внимание бшго обращено на изучение вопроса о состоянии процессов перекисного окисления липидов в печени, плазме крови и строме эритроцитов крыс в зависимости от степени окисленности поедаемого ими жира кобыльего молока. Полученные данные свидетельствовали о том, что включение в рацион животных жира молока, хранившегося с высоким качеством в течение 3 месяцев как с антиоксидантами, так и без них, не вызывало
изменений в содержании малонового диальдегида в печени, диеновых конъюгатов в липидах плазмы крови и мембранах эритроцитоз (табл.3). У животных этой группы показатель дерекисной резистентности эритроцитов, отражающий состояние эритроцитарных мембран, оставался на уровне контрольной группы. Употребление животными окисленного жира кобыльего молока, хранившегося в течение 9 месяцев без антиоксидантов, сопровождалось тенденцией к увеличению содержания малонового диальдегида в печени, приводило к увеличению доли изомеров жирных кислот с конъюги-рованными двойными связями в липидах плазмы крови и эритроцитарных мембранах. Перекисная резистентность эритроцитов, хотя и не выходила за пределы нормальных значений, была максимальной. Вышеперечисленные факты позволяют считать, что употребление лишгдов сублимированного кобыльего молока с высокой степенью окисяенности монет вызвать в организме изменение скорости перекисного окисления липидов.
У крыс, рацион которых содержал жир кобыльего молока 9 месяцев хранения с кверцетином, увеличение показателей, характеризующих перекисное окисление липидов, происходило в меньшей степени. Они имели в основном характер тенденции. Результата, полученные на животных, а также данные исследования химического состава сублимированного кобыльего молока после 9 месяцев хранения с кверцетином, подтверждают потерю им высокого качества.
Скармливание жира сублимированного кобыльего молока, хранившегося в течение 9 месяцев с бисалкофеном, не сопровождалось изменением показателей перекисного окисления липидов плазмы крови и стромы эритроцитов. Это явилось дополнительным подтверждением сохранности высокого качества продукта, о чем также свидетельствовала характеристика его физико-химических
Таблица 3
Показатели перекисного окисления липидов печени, плазмы крови, стромы эритроцитов крыс, получавших рационы с включением жира кобыльего молока (»= 8)
--------- № ! Вид жира в рацио- групп, не | ¡ирок ! хра- 1 { Печень ! плазма ! крови шеморана шерекисная !эритразитов !резистент-
нения, шалоношк 1 !месяцы!диальдегид, ! Диеновые коныогаты, % ! !мкМ/мг белка! шость эритроцитов,
I Жир молока без АО 3 39,3*4,4 0,367*0,022 0,384*0,015 0,600*0,06 5,60*0,65
П Жир молока + кверцетин 3 39,8-2,7 0,370*0,012 0,417*0,022 0,528*0,04 5,36*0,53
Ш Жир молока + бисалкофен . 3 39,2*4,3 0,370*0,032 0,401*0,018 0,500*0,01 4,63*0,61
17 Жир молока без АО 9 48,5*5,9 0,268±0,015х 0,437*0,021х 0,839*0,06х : 8,62*0,89х
У Жир молока + кверцетин 9 47,5*5,9 0,323*0,040 0,416*0, 020 0,701*0,09 7,93*0,69х
У1 Жир молока + бисалкофен 9 39,6*4,0 0,364*0,022 0,397*0,024 0,659*0,11 6,70*0.58
УП Контроль: лярд+ подсолнечное масло = 2/1 0,340*0,012 0,389*0,017 0,488*0,02 5,58*0,38
х Различие статистически достоверно по отношению к I группе (р< 0,05).
свойств.
Как показали данные исследований, между степенью окислен-ности скармливаемого животным жира молока и перекисной резистентностью эритроцитов, являющейся интегральным показателем интенсивности процессов перекисного окисления липидов в организме, имелась прямая зависимость. Это позволило рекомендовать определение перекисной резистентности эритроцитов у людей, постоянно использующих сухие молочные продукты после длительного хранения.
Таким образом, результаты проведенного исследования показали, что липиды кобыльего молока обладают высоким уровнем ме-таболизации в организме, способствуют обогащению мембран ПНЖК со 3, оказывают гипохолестеринемическое действие. В то же время, при длительном хранении сублимированного кобыльего молока ускоряются процессы перекисного окисления липидов, что сопровождается накоплением перекисных продуктов. Это, с одной стороны, снижает биологическую ценность продукта, а с другой, при скармливании его может способствовать возникновению отклонений отрицательного характера в организме. Поэтому стабилизация липидов кобыльего молока антиоксидантами и раннее выявление окислительной порчи продукта имеет практическое значение. Наши исследования показали целесообразность использования квер-цетина, сохраняющего высокое качество сухого молока в течение 6 месяцев. Для оценки степени окисленности липидов молока следует использовать в качестве экспресо-метода регистрацию хеми-люминесценции. Можно также рекомендовать профилактическое определение перекисной резистентности эритроцитов крови людей, постоянно употребляющих длительно хранившиеся сухие молочные продукты.
Комплекс указанных мероприятий позволяет сохранить биоло-
гическую ценность сублимированного кобыльего молока и оценить пригодность продукта к употреблению.
ВЫВОДЫ
1. Экспериментами на животных доказано, что значительное содержание линолевой и линоленовой кислот, характерное для жира кобыльего молока, обеспечивает высокий уровень метаболиза-ции их в организме и способствует обогащению мембран клеток полиненасыщенными жирными кислотами семейства и 3, без изменения процессов перекисного окисления липидов в эритроцитарных мембранах.
2. Еир кобыльего молока относится к полноценным жирам животного происхождения, обладает гипохолестеринемическим действием.
3. При длительном хранении сублимированного кобыльего молока развиваются процессы перекисного окисления липидов, что сопровождается уменьшением содержания полиненасыщенных жирных кислот, накоплением перекисных соединений, изменением кинетики хемилюшшесценции исследованного продукта. Доказана возможность использования метода регистрации хемилюминесценции, индуцированной ионами двухвалентного железа, для экспресс-оценки степени окисленности молока.
4. Выявлено ускорение перекисного окисления липидов в плазме крови и эритроцитарных мембранах при включении в рацион крыс окисленного жира сублимированного кобыльего молока длительного хранения. Уровень этой активации зависит от степени окисленности скармливаемого жира.
5. Установлено, что введение антиоксидантов кверцетина и бисалкофена тормозит развитие перекисного окисления липидов в сублимированном кобыльем молоке, препятствует окислению полиненасыщенных жирных кислот.
6. При скармливании тавотным жира сублимированного кобыльего молока установлено, что сохранность высокого качества продукта при добавлении кверцетина увеличивается с 3 до 6 месяцев, а стабилизированного бисалкофеном - до 12 месяцев.
ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРАКТИКУ
Результаты проведенных экспериментальных исследований по влиянию липидов сублимированного кобыльего молока, стабилизированного антиоксидантами, на некоторые показатели лшшдного обмена организма использованы при: I) составлении методических рекомендаций по консервированию кобыльего молока сублимационной сушкой с применением антиоксиданта кверцетина (утвервдены 26.2П.1989 г.); 2) обновлении лекционного материала и практического курса на кафедре биохимии Башкирского государственного медицинского института (акт внедрения от 21.П.1989 г.); 3) разработке способа оценки перекисного окисления липидов в молоке методом регистрации хемилюминесценции (акт внедрения И 32-08/03-87 от 23 октября 1986 г.).
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
1. Валиева Т.Д., Закова Е.К. Перекисное окисление липидов в сухом кобыльем молоке и пути его предупреждения // Вопросы клинической и теоретической медицины. - Уфа, 1983. С.57-59.
2. Валиева Т.А., Хакова Е.К. Процессы перекисного окисления в молоке и способы их коррекции // Токсикология и фармакология антиоксидантов. - Уфа, 1983. - С.50-53.
3. Валиева Т.А. Сравнение способов оценки перекисного окисления липидов молода // Роль молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса в сельскохозяйственном производстве. - Уфа, 1986. - С.67-68.
4. Валиева Т.А., Валиев А.Г. Влияние природных и синтетических антиоксидантов на стойкость сухого кобыльего молока //
Практические методы повышения эффективности оздоровления детей. - Уфа, 1986. - С.29-30.
5. Валиева Т.А., Валиев А.Г., Фархутдинов P.P. Влияние некоторых антиоксидантов на стойкость липидов сухого кобыльего молока // Еиоантиоксидант. - М., 1986. - Т.П. - С.134-135.
6. Валиева Т.А. Влияние соотношения ПНЖК «6 и ЮЗ, свойственных липидам кобыльего молока, на состав эритроцитарных мембран // Тезисы докл. Всесоюзн.симпозиума по биохимии липидов. - Алма-Ата, 1987. - С.129-130.
7. Валиева Т.А., Валиев А.Г. Перспектива стабилизации сублимированного кобыльего молока антиоксидантами // Особенности липидного обмена в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых и пищевых условий. - Чита, 1987. - 29 мая-I июня. -0.80-61.
8. Валиева Т.А., Валиев А.Г., Кулакова С.Н., Левачев М.М. Оценка влияния липидов, выделенных из сублимированного кобыльего молока, на показатели липидного обмена и состав жирных кислот плазмы крови, стромы эритроцитов и ткани печени крыс // Вопросы питания. - 1987. - № 5. - С.42-45.
П00П6 Зак.Мб тир.100 экз. Ротапринт КИВЦ "Башнефть" 29.01.90г.
- Валиева, Тамара Александровна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1989
- ВАК 03.00.04
- Продуктивные качества дойных кобыл при использовании кормовой добавки Сел-Плекс
- Зоотехнические основы интенсификации производства кобыльего молока на кумысных фермах
- Совершенствование методов отбора кобыл для кумысных ферм в условиях табунного коневодства
- Физиолого-биохимические параметры организма якутской лошади при различных технологиях доения
- Хозяйственно-биологические особенности лактирующих кобыл при использовании в их рационах селенорганического препарата ДАФС-25 и тыквета