Медицина/9.Гигиена и эпидемиология

К.м.н. Шаймарданова Г.М.

Национальный научный медицинский центр, г. Астана

Влияние биологически активной добавки на основе Camelina cativa на окислительный метаболизм крови крыс при хроническом запылении полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды

Ранее полученные нами результаты показали, что при ингаляционном действии полиметаллической рудничной пыли, содержащей природные радионуклиды, происходит нарушение окислительного метаболизма в крови экспериментальных животных. При этом синхронно с активацией перекисного окисления липидов происходит усиление окислительной модификации белков [1,2].

В связи с этим, целью нашего исследования явилось изучение влияния биологически активной добавки (БАД) на основе фитопрепарата Camelina cativa на окислительный метаболизм крови крыс при ингаляционном запылении полиметаллической рудничной пыли, содержащей природные радионуклиды.

Эксперимент проводился на 60 белых крысах – самцах. Использовалась полиметаллическая пыль Акчатауского рудника, в состав которой входят природные радионуклиды радия –226, тория – 232 и калия – 40 [3]. Ингаляционное запыление проводилось согласно методическим рекомендациям [4], по 5 часов в сутки в течение 5 дней еженедельно. Средняя концентрация пыли в камере – 50 мг / м³, в среднем диаметр частиц был равен 50 мкм. Животных выводили из эксперимента на 90 и 150 сутки. Животных контрольной группы выводили из эксперимента также на 90 и 150.

В эритроцитах крови определяли содержание суммарных первичных (СПП), и суммарных вторичных (СВП) продуктов, а также оснований Шиффа (ШО) [5]. Результаты выражали в условных единицах. Характеристика системы антиоксидантной защиты основывалась на определении в эритроцитах активности каталазы (КАТ) и глутатионпероксидазы (ГПО). Активность КАТ определяли по методу М.А. Королюк и соавт. [6]. Активность каталазы оценивали по скорости разрушения перекиси водорода при 410 нм и выражали в нмоль Н₂О₂ /мл./мин. Активность ГПО оценивали по методу С.Н. Власовой и соавт [7].

В плазме крови определяли содержание катаболитов окислительной модификации белков (ОМБ) по методу Е.Е. Дубининой и соавт. [8]. Экстинкцию образовавшихся динитрофенилгидразонов регистрировали на 356 нм (алифатические кетондинитрофенилгидразоны нейтрального характера), 370 нм (алифатические альдегиддинитрофенилгидразоны нейтрального характера), 430 нм (алифатические кетондинитрофенилгидразоны основного характера) и 530 нм (алифатические альдегиддинитрофенилгидразоны основного характера). Результаты выражали в условных единицах

Результаты исследования представлены в таблицах 1 -3. Из данных таблицы 1 следует, что на 90 сутки в эритроцитах крови животных опытной группы, получавших БАД, достоверно снижалось содержание суммарных первичных (на 61%), суммарных вторичных (на 53%) и конечных продуктов ПОЛ (на 72%) по сравнению с таковыми запыленных животных.

Таблица 1. Влияние биологически активной добавки на основе фитопрепарата Camelina cativa на показатели ПОЛ в плазме крови крыс в динамике хронического ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды (М+ m)

Группы животных	Показатели, единицы измерения
	СПП, усл. ед/мл	СВП, усл. ед/мл	ШО, усл. ед
Контроль, n=10	0,44 ± 0,07	0,16 ± 0,004	0,044 ± 0,007
90 суток	1,5 ±0,79*	1,3 ± 0,049*	0,31 ± 0,008*
Запыление + БАД, n=10	0,93 ±0,018*	0,85 ± 0,024*	0,18 ± 0,005*
Контроль, n=10	0,46 ± 0,041	0,19 ± 0,006	0,05 ± 0,008
150 суток, n=10	1,6 ± 0,38*	1,8 ± 0,097*	0,4 ± 0,05*
Запыление + БАД , n=10	0,72 ±0,024*	0,76 ± 0,015*	0,1 ± 0,007*
* - достоверность различий по сравнению с контролем, p < 0.05 и ниже # - достоверность различий по сравнению с запыленными животными, не получавшими БАД, p < 0.05 и ниже

На 150 сутки эксперимента в эритроцитах крови животных опытной группы, получавших БАД, содержание суммарных первичных, суммарных вторичных и конечных продуктов ПОЛ было достоверно снижено по сравнению с таковыми запыленных животных, соответственно, в 2.2 раза, в 2.4 раза и в 4 раза.

Следовательно, применение биологически активной добавки на основе фитопрепарата Camelina cativa, ограничило накопление катаболитов ПОЛ в эритроцитах крови крыс на 90 и 150 сутки хронического ингаляционного запыления полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды. Несмотря на выраженный позитивный тренд изучаемых показателей, сохраняются достоверные отличия содержания СПП, СВП и ШО по сравнению с контролем.

В таблице 2 представлены результаты исследования влияния БАД на активность ферментов АОЗ в эритроцитах крови крыс на 90 и 150 сутки ингаляционного запыления полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды и на фоне БАД.

Из данных таблицы следует, что на 90 сутки в эритроцитах крови животных опытной группы, получавших БАД, зафиксировано преимущественное увеличение активности каталазы: в 2 раза по сравнению с таковым запыленных животных. В тоже прослеживалось незначительное увеличение активности ГПО: на 21% по сравнению с таковой запыленных животных

Таблица 2. Влияние биологически активной добавки на основе фитопрепарата Camelina cativa на активность каталазы и глутатионпероксидазы эритроцитов крови крыс в динамике хронического ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды (М+ m)

Группы животных	Показатели, единицы измерения
	КАТ, нмоль Н2О2/мл/ мин ^–1	ГПО, мкмоль/мл/ мин ^–1
Контроль, n=10	0,72 ± 0,0039*	149,8 ± 3,78
90 суток, n=10	0,22 ±0,036*	77.9 ± 6,72*
Запыление + БАД, n=10	0,45 ±0,023*	94.3 ± 5,97*
Контроль, n=10	0,69 ± 0,055*	140,0 ± 2,15
150 суток, n=10	0,15 ±0,013*	68,9 ± 2,78
Запыление + БАД , n=10	0,50 ±0,038*	110,0 ± 4,9
* - достоверность различий по сравнению с контролем, p < 0.05 и ниже # - достоверность различий по сравнению с запыленными животными, не получавшими БАД, p < 0.05 и ниже

На 150 сутки эксперимента в эритроцитах крови крыс крови опытной группы, получавших БАД, активность КАТ была достоверно выше таковой группы сравнения в 3 раза, активность ГПО – на 60%.

Следовательно, полученные нами результаты показали, что применение биологически активной добавки на основе фитопрепарата Camelina cativa, способствовало увеличению активности КАТ и ГПО в эритроцитах крови крыс на 90 и 150 сутки хронического ингаляционного запыления полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды. Но, несмотря на выраженный позитивный тренд изучаемых показателей, сохраняются достоверные отличия активности КАТ и ГПО от таковых контроля.

В таблице 3 представлены результаты исследования влияния БАД на содержание катаболитов ОМБ в плазме крови крыс на 90 и 150 сутки ингаляционного запыления полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды. Из данных таблицы 3 следует, что на 90 и 150 сутки содержание КДНФГ нейтрального характера в плазме крови животных опытной группы было достоверно ниже таковых групп сравнения на 60% и на 85%, соответственно.

Таблица 3. Влияние биологически активной добавки на основе фитопрепарата Camelina cativa на уровень катаболитов ОМБ в плазме крови крыс в динамике хронического ингаляционного воздействия полиметаллической пыли, содержащей природные радионуклиды (М+ m)

Группы животных	КДНФГ нейтрального характера, усл.ед./мл	АДНФГ нейтрального характера, усл.ед./мл	КДНФГ основного характера, усл.ед./мл	АДНФГ основного характера, усл.ед./мл
Контроль, 90 суток, n=10	5.3± 0.88	5.9± 0.93	4.0± 0.54	0.6± 0.007
90 суток, n=10	25.4± 1.47*	30.5± 0.59*	19.8± 0.93*	3.0± 0.01*
Запыление + БАД 90 суток, n=10	15.9± 0.36*	22.4± 0.18*	10.3± 0.22*	2.2± 0.07*
Контроль. 150 суток, n=10	5.8± 0.38	6.2± 0.74	4.5± 0.62	0.67± 0.009
150 суток, n=10	26.7± 0.37*	31.2± 0.77*	22.4± 0.14*	3.2± 0.05*
Запыление + БАД 150 суток, n=10	14.4± 0.09*	18.2± 0.21*	12.9± 0.05*	2.5± 0.03*
* - достоверность различий по сравнению с контролем, p < 0.05 и ниже # - достоверность различий по сравнению с запыленными животными, не получавшими БАД, p < 0.05 и ниже

На 90 и 150 сутки ингаляционного запыления полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды, содержание АДНФГ нейтрального характера в плазме крови крыс опытных групп было достоверно ниже таковых групп сравнения, соответственно, на 36% и 71%.

Содержание КДНФГ основного характера в плазме крови крыс опытных групп, получавших БАД на фоне хронического ингаляционного запыления полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды, было ниже таковых групп сравнения на 92% и 74%, соответственно.

Содержание АДНФГ основного характера в плазме крови крыс опытных групп, получавших БАД на фоне хронического ингаляционного запыления полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды, было ниже таковых групп сравнения на 36% и 28%, соответственно.

Сравнение со значениями контроля показало сохранение достоверных различий катаболитов ОМБ в плазме крови крыс опытных групп, получавших БАД.

При едином позитивном тренде изменений со стороны катаболитов ОМБ в плазме крови крыс опытной группы, получавшей БАД, прослеживаются отчетливые различия. Обращает на себя внимание последовательное снижение кетон - и альдегиддинитрофенилгидразонов нейтрального характера в плазме крови животных опытной группы с увеличением длительности применения БАД. В тоже время уровень динитрофенилгидразонов основного характера снижался на 90 сутки эксперимента, но к 150 суткам скорость его снижения была не столь репрезентативна.

Следовательно, длительное применение БАД лимитировало аккумуляцию катаболитов ПОЛ и способствовало увеличению активности КАТ и ГПО в эритроцитах крови животных с хроническим запылением полиметаллической пылью, содержащей природные радионуклиды. Применение БАД ограничивало накопление в плазме крови крыс динитрофенилгидразонов, преимущественно нейтрального характера.

Таким образом, полученные нами результаты продемонстрировали перспективность применения БАД на основе фитопрепарата Camelina cativa для торможения развития синдрома липопероксидации и карбонильного стресса у крыс при хроническом запылении полиметаллической пылью, содержащие природные радионуклиды.

Литература

1.Шаймарданова Г.М. Муравлева Л.Е. Свободнорадикальное окисление белков и липидов в крови крыс с моделью пылевого бронхита // Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования – М., 2001 - С. 114-115.

2.Шаймарданова Г.М. Муравлева Л.Е. Окислительная модификация белков в крови крыс с моделью пылевого бронхита // Материалы научно-практической конференции «Инновации в охране здоровья людей» (22-23 ноября, 2001) – Новосибирск, 2001. - С. 218-220

3. Кулкыбаев Г.А., Досмагамбетова Р.С., Текебаева А.М. Влияние полиметаллической пыли, содержащей естественные радионуклиды, на состояние внутренних органов экспериментальных животных – Караганда, 2001.- 154 с.

4.Ингаляционная затравка животных в токсикологическом эксперименте: Методические рекомендации /Институт физиологии и гигиены труда МН – АН РК, КГМА, составители: Л. Б. Борисова, Л.Б. Мареева, Р.С. Досмагамбетова и др. – Алматы, 1997.- 17 с.

5.Львовская Е.И., Волчегорский И.А., Шемяков С.Е., Лифшиц Р.И. Спектрофотометрическое определение конечных продуктов перекисного окисления липидов // Вопросы медицинской химии. - 1991. - № 4. - С. 92-93

6.Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело - 1988. - № 1. - С. 16-19

7.Власова С.Н., Шабунина Е.И., Переслегина И.А. Активность глутатионзависимых ферментов при хронических заболеваниях печени у детей // Лабораторное дело - 1990.- № 8.- С.19-22

8.Окислительная модификация белков плазмы крови больных психическими расстройствами (депрессия, деперсонализация)/ Е.Е. Дубинина, М.Г. Морозова, Н.В. Леонова и др. // Вопросы медицинской химии, 2000, Т. 46, № 4, С. 398 - 409