Калина - перспективный источник средств профилактики стресса

Разработка безотходной технологии переработки ягодного сырья дикорастущих растений Уссурийской тайги является актуальной задачей. Сегодня в массовом масштабе происходит только получение сока, а отжим (кожица, косточки, околоплодники, оси соцветий) остается невостребованным и выбрасывается, чем засоряет окружающую среду. В тоже время известно, что в этих частях растений присутствует широкий спектр биологически активных веществ (БАВ) [5], способных инактивировать супероксиданио-ны и выступать в качестве ловушек свободных радикалов [9], являющихся центральным звеном развития патологии в условиях стресса. Экстракция этих веществ из отжима ягод даст возможность разработки на их основе профилактических средств (в виде биологически активных добавок (БАД)) для снятия нарушений метаболических реакций в организме при стрессе.

В настоящее время люди все чаще сталкиваются с различного рода стрессовыми, субэкстремальными и экстремальными факторами.

Механизмы и последствия их действия на организм изучены еще очень слабо. Не вызывает сомнения одно: бурный научно-технический прогресс, урбанизация и акселерация жизни, повышение уровня эмоциональной напряженности, в том числе и вследствие развития международного терроризма привели к росту психосоматической патологии, включая широкий спектр сердечно-сосудистых заболеваний, среди которых атеросклеротический кардиосклероз, склероз коронарных сосудов, инфаркт миокарда вышли на первое место. Несмотря на то, что стресс является приспособительной реакцией организма в ответ на различные внешние и внутренние факторы воздействия, в жизни достаточно часто возникают ситуации, когда внутренних сил и резервов организма не хватает для поддержания гомеостаза и противостояния стрессу. Поэтому возникает вопрос, как помочь организму и смягчить повреждающее действие стресса на организм, то есть осуществить регуляцию стрессового состояния. Известен целый ряд препаратов, обладающих стресс-протекторным действием, так называемых адаптогенов, включающих широко известные средства традиционной народной медицины: женьшень, элеутерококк, лимонник, аралия, родиола розовая и т.д. Однако практически все они относятся к лекарственным растениям, обладают определенным уровнем токсичности и не являются компонентом традиционной пищи человека. В связи с этим была создана и предлагается к употреблению биологически активная добавка (БАД) к пище «Калифен»™ (свидетельство на товарный знак № 228327, ТУ 9168-079-0048005207), которая была получена из калины ( Viburnum sargentii ) и запатентована как средство, обладающее антирадикальной активностью (патент RU 2220614).

Цель работы: изучение применения БАД «Калифен»™ для профилактики нарушений метаболических реакций в крови и печени животных при стрессе

Методы исследования. Суховоздушное сырье экстрагировали 40% этиловым спиртом методом реперколяции. Выход экстракта составлял 1л на 1кг сырья. Калифен – водно-спиртовый (40%) экстракт, который представляет собой композицию различных классов веществ: лейко-антоцианов, катехинов, олигомерных проанто-цианидинов, лигнина, флавонолов, органических кислот (фумаровой, аскорбиновой, глицериновой, галактуроновой и др.), свободных аминокислот (гистидина, аргинина, аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина, глицина, цистеина, метионина, изолейцина, тирозина и др.), сахаров (сахарозы, рафинозы) и других органических соединений. Полифенолы составляют свыше 60% сухого остатка экстракта. В качестве препарата сравнения использовали известный стресс-протектор «Экстракт элеутерококка» [4]. Эксперимент проводили на крысах-самцах линии Вистар массой 180-200 г, содержавшихся на стандартном рационе питания. Водные растворы комплекса полифенолов из калифена и аптечного экстракта элеутерококка (предварительно освобожденные от спирта экстракты путем упаривания в вакууме) вводили в дозе, эквивалентной 100 мг общих полифенолов/кг массы тела. Доза в 100 мг/кг соответствует известной терапевтической дозе для полифенольных гепа-топротекторов [2]. Количество общих полифенолов в растворе определяли с помощью реактива Фолина-Чокальтеу [10]. В качестве экспериментальной модели острого стресса использовали вертикальную фиксацию животных за дорзальную шейную складку на 22 часа. Препараты вводили животным перорально 2 раза в течение эксперимента (до вертикальной фиксации и через 4 часа после). Животные были разделены на 4 группы по 10 крыс в каждой: 1-я – контроль (интактные животные), 2-я – стресс, 3-я – стресс+калифен, 4-я – стресс+элеутерококк. Крыс выводили из эксперимента декапитацией под легким эфирным наркозом с соблюдением правил и международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях. Экстракты общих липидов из ткани печени готовили по методу [7]. Фракционное разделение фосфолипидов осуществляли методом двумерной микротонкослойной хроматографии на силикагеле [11], а их количественное определение по методу [12]. Хроматографическое распределение нейтральных липидов и их количественное определение проводили методом одномерной микротонкослойной хроматографии на силикагеле по методу [6]. Обнаружение пятен нейтральных липидов осуществляли с помощью паров йода. Количественное содержание отдельных фракций выражали в процентах от общей суммы нейтральных липидов и фосфолипидов, соответственно. Результаты обрабатывали по параметрическому критерию Стьюдента (t), используя статистическую программу Instat (Graph Pad Software Inc.USA, 2005).

Результаты и обсуждение. Изучение состояния липидного обмена печени животных 2-й группы (стресс) относительно контрольных значений (таблица) характеризовалось увеличением свободных жирных кислот (СЖК) на 10% (р<0,05), что связано с активизацией периферического липолиза в жировой ткани в ответ на выброс в кровь катехоламинов. Отмеченное увеличение содержания триацилглицеринов (ТАГ) в печени на 9% (р<0,05) объясняется их ресинтезом из жирных кислот и глицерина, мобилизуемых при липолизе. Увеличение уровня холестерина (ХС) на 10% (р<0,05) можно объяснить активацией его синтеза из ацетил-КоА, который образуется в избытке при липолизе. Уменьшение содержания эфиров жирных кислот (ЭЖК) на 24% (р<0,001) и эфиров холестерина (ЭХС) на 15% (р<0,001) определяет нарушение этерифи-цирующей функции печени и, как следствие, синтеза и катаболизма липопротеинов. Полученные данные свидетельствуют о мобилизации липидов, как главных источников энергии, которые транспортируются в ткани в виде СЖК.

В печени стрессированных крыс наблюдались изменения в составе фракций фосфолипидов. Так, стресс вызвал равнозначное увеличение в 1,5 раза (р<0,001) содержания лизофракций фосфолипидов – лизофосфатилхолина (ЛФХ) и лизофосфатидилэтаноламина (ЛФЭ), что обусловлено увеличением активности фосфолипазы А 2 . Одновременно отмечалось уменьшение содержания фосфатидилхолина (ФХ) и фосфатиди-лэтаноламина (ФЭ) на 15% (р<0,01-0,001). Повышение содержания метаболически активных фракций фосфатидилсерина (ФС) на 50% (р<0,01) и фосфатидилинозита (ФИ) на 29% (р<0,01) при стрессе обусловлено реализацией гормональных эффектов через аденилатциклазную систему, запускающую каскад химических реакций липолиза при стрессе. Уменьшение количества дифос-фатидилглицерина (ДФГ) на 28% (р<0,05), маркерного фосфолипида мембран митохондрий, указывает на угнетение процессов синтеза АТФ, так как этот фосфолипид необходим для функционирования ферментов дыхательной цепи.

Таблица. Влияние растительных препаратов (калифена и элеутерококка) на содержание нейтральных и фосфолипидов в печени крыс при стрессе (% от суммы всех фракций; М±m)

Примечание : различия статистически достоверны при: *- р<0,05; **- р<0,01; ***- р<0,001. Звездочки справа - сравнение с 1-й группой, звездочки слева - со 2-й группой. ТАГ - триацилглицерины, СЖК -свободные жирные кислоты, ЭЖК - эфиры жирных кислот, ХС - холестерин, ЭХС - эфиры холестерина, ФХ - фосфатидилхолин, ЛФХ - лизофосфатидилхолин, СМ - сфингомиелин, ФЭ - фосфатидилэта-ноламин, ЛФЭ - лизофосфатидилэтаноламин, ФС - фосфатидилсерин, ФИ - фосфатидилинозит, ФК -фосфатидная кислота, ДФГ - дифосфатидилглицерин

При введении экспериментальным животным в период стресса калифена (3-я группа) и экстракта элеутерококка (4-я группа) наблюдалась коррекция нарушений, им обусловленных. Так, в печени крыс обеих групп количество ТАГ и СЖК было на уровне контроля, а содержание ЭЖК и ЭХС было достоверно вы-ше, чем таковое при «чистом» стрессе. Обра-щает на себя внимание достоверно высокое содержание ЭХС в печени животных при вве-дении калифена (на 8%; р<0,05). В содержании фосфолипидных фракций в печени обеих групп животных отмечалось восстановление их соотношения до контрольных значений. Биохимический механизм данного феномена обусловлен тем, что растительные полифенолы, входящие в состав экстрактов стимулируют этерифицирующую функцию печени, подавлен-ную стрессом (полифенолы активируют фермент лецитинхолестеринацилтрансферазу) [3]. Факт достоверного снижения уровня лизофракций (ЛФХ и ЛФЭ) свидетельствует об ингибировании фосфолипаз полифенолами препа-ратов [8]. Кроме того, растительные полифе-нолы, входящие в их состав, имеют способ-ность улавливать свободные оксигенные и пероксильные радикалы, образуя при этом относительно стабильный феноксил-радикал, который сдерживает процессы перекисного окисления липидов и снимает состояние оксидативного стресса [9]. Также молекулы полифенолов, взаимодействуя с поверхностью мембран, способны образовывать мономолеку-лярные слои, увеличивающие прочность поверхностного слоя клеток, и, соответственно, снижать возможность атаки радикалами [1]. При сравнении выраженности эффектов Дей-ствия экстракта из отжима калины «Калифен» и элеутерококка, проявляются определенные преимущества первого, так как большинство исследуемых показателей были наиболее близкими к контрольным значениям.

Выводы. Отжим при переработке калины может быть использован для получения комплекса БАВ, обладающего стресс-протекторными свойствами. Введение экстракта из калины «Калифен» на фоне острого стресса способствует снижению интенсивности липолиза. Комплекс полифенолов, входящих в состав экстракта из отжима калины «Калифен» и экстракт элеутерококка, оказывают регуляторный эффект на метаболические реакции в печени крыс, измененные в условиях острого стресса. «Калифен» обнаруживает более выраженные стресс-протекторные свойства, чем элеутерококк, по способности восстанавливать метаболические реакции липидного обмена печени экспериментальных животных.