Научные статьи \ Воспитание. Обучение. Образование \ Специальные определители для теории, принципов, методов и организации обучения \ Основы образования. Теоретические основы. Философские основы и др.

Оценка биологических эффектов бурых водорослей Laminaria digitata (по результатам исследований на лабораторных животных)

Оценка биологических эффектов бурых водорослей Laminaria digitata (по результатам исследований на лабораторных животных)

Автор: Огудов Александр Степанович, Шепелева Ольга Анатольевна, Чуенко Наталья Федоровна, Шестаков Никита Александрович, Шевкун Ирина Геннадьевна, Новикова Ирина Игоревна

Журнал: Science for Education Today @sciforedu

Рубрика: Биология и медицина для образования

Статья в выпуске: 6 т.12, 2022 года.

Бесплатный доступ

Проблема и цель. В настоящее время остро стоит проблема сохранения здоровья детей школьного возраста. Одним из ведущих факторов риска здоровью школьников является питание, при организации которого в последнее время уделяется большое внимание внедрению в школьный рацион специализированных пищевых продуктов, способствующих профилактике алиментарно-зависимых заболеваний. Компонентом таких продуктов могут являться беломорские бурые водоросли Laminaria digitata - естественный источник биоактивных соединений. Однако закономерности кинетики полезных для здоровья эффектов при длительном поступлении Laminaria digitata в организм с пищей мало изучены, что затрудняет решение практических вопросов использования в оздоровительных целях продуктов и блюд, в состав которых она входит. Цель исследования - изучение биологических эффектов Laminaria digitata в 28-дневном опыте на белых крысах линии Вистар для решения практических вопросов обоснования рецептур блюд, технологий производства пищевых продуктов для применения в школьном питании и оценки рисков развития побочных эффектов. Методология. В исследовании использовались сухие концентраты Laminaria digitata, белые крысы линии Вистар, распределенные на 4 группы по 10 особей в каждой. Обследования животных осуществляли на 14-й и 28-й дни эксперимента с помощью общепринятых и унифицированных методов. Эксперимент проведен в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите животных, используемых для экспериментальных научных целей (Страсбург, 1986), после одобрения этической комиссией ФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора. Статистическую обработку материалов исследования проводили по стандартным прикладным программам Statistica 10.0. Результаты. Анализ динамики показателей выявил стадийность процесса взаимодействия организма с биоактивными веществами, входящими в состав бурых водорослей Laminaria digitata. Усиление стресс-протективного, антигиперхолестеринемического эффектов и метаболической функции печени в стадии первичных реакций сменяется существенным ослаблением в стадии физиологической адаптации. Экспериментально подтверждена биодоступность формы йода, накапливаемого бурыми водорослями Laminaria digitata. Оценка биологической значимости состояла в классификации манифестированных эффектов с использованием критериев полезности и безопасности. Заключение. По результатам эксперимента были получены новые знания по критериям полезности и безопасности водорослей Laminaria digitata, что может быть использовано для решения практических задач обоснования количественных значений включения Laminaria digitata в качестве ингредиента в рецептуры блюд и технологии производства пищевых продуктов, обогащенных Laminaria digitata при разработке блюд школьного питания, включение которых в меню школьника позволит минимизировать риски развития заболеваний, обусловленных питанием.

Еще

Водоросли laminaria digitata, токсикологический эксперимент, биологический эффект, липидный обмен, гипогликемический эффект, специализированные продукты в школьном питании

Короткий адрес: https://sciup.org/147239391

IDR: 147239391   |   УДК: 615.3+37.01   |   DOI: 10.15293/2658-6762.2206.08

Evaluation of the biological effect of the brown algae Laminaria digitata (based on studies on experimental animals)

Introduction. Currently, the problem of keeping schoolchildren healthy is acute. One of the leading risk factors for the health of schoolchildren is nutrition, in the organization of which much attention has recently been paid to the inclusion of special foods that help prevent diet-related diseases. The White Sea brown alga, Laminaria digitata, has been shown to be a natural source of bioactive compounds. However, the mechanisms of the kinetics of health-promoting effects during long-term dietary intake of Laminaria digitata are poorly studied which makes it difficult to solve practical problems in the use of products and dishes containing Laminaria digitata for health purposes. The purpose of this research is to study the biological effects of Laminaria digitata in a 28-day experiment in white Wistar rats to address practical issues of justifying food formulation and food processing for school nutrition, and to assess the risk of side effects. Materials and Methods. The study used dry concentrates of Laminaria digitata. The sample comprised white Wistar rats divided into 4 groups of 10 animals each. The animals were examined on the 14th and 28th days of the experiment using standard methods. The experiment was conducted in accordance with the rules adopted in the European Convention for the Protection of Animals Used for Experimental Scientific Purposes (Strasburg, 1986), after approval by the Ethics Committee of Novosibirsk Research Hygiene Institute. The statistical processing of the research materials was performed using Statistica 10.0. Results. The analysis of the dynamics of the indicators showed the stages of the interaction process of the organism with bioactive substances contained in the brown alga Laminaria digitata. Strengthening of stress-protective, antihypercholesterolemic effects and metabolic function of the liver at the stage of primary reactions is replaced by a significant weakening at the stage of physiological adaptation. The bioavailability of a form of iodine accumulated by the brown algae Laminaria digitata has been experimentally confirmed. The assessment of biological significance consisted of classifying the effects manifested using benefit and safety criteria. Conclusions. Based on the results of the experiment, new knowledge was gained on the criteria for the usefulness and safety of Laminaria digitata algae, which can be used to solve practical problems of proving the quantitative values of the inclusion of Laminaria digitata as an ingredient in recipes and to solve practical problems with Laminaria digitata enriched food production technologies in the development of school meals, the inclusion of which in students' diets minimizes the risk of diet-related diseases.

Еще

Список литературы Оценка биологических эффектов бурых водорослей Laminaria digitata (по результатам исследований на лабораторных животных)

  • Семенова Е. В., Билименко А. С., Чеботок В. В. Использование морских водорослей в медицине и фармации // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 5. – С. 118. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41258216
  • Balázs A. Role of phytotherapy in the prevention and treatment of obesity // Orvosi Hetilap. – 2010. – Vol. 151 (19). – P. 763–773. DOI: https://doi.org/10.1556/OH.2010.28812
  • Bitto A., Van A. M., Bennett C. F., Kaeberlein M. Biochemical genetic pathways that modulate aging in multiple species // Cold Spring Harbor perspectives in medicine. – 2015. – Vol. 5 (11). – Р. a025114. DOI: https://doi.org/10.1101/cshperspect.a025114
  • Zhang J., Tiller C., Shen J., Wang C., Girouard G. S., Dennis D., Barrow C. J., Miao M., Ewart H. S. Antidiabetic properties of polysaccharide- and polyphenolic-enriched fractions from the brown seaweed Ascophyllum nodosum // Canadian journal of physiology and pharmacology. – 2007. – Vol. 85 (11). – P. 1116–1123. DOI: https://doi.org/10.1139/y07-105
  • Walpole S. S., Prieto-Merino D., Edwards P., Cleland J., Stephens G., Roberts I. The weight of nations: an estimation of adult human biomass // BMC public health. – 2012. – Vol. 12 (1). – P. 439. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2458-12-439
  • Tanna B., Mishra A. Nutraceutical potential of seaweed polysaccharides: Structure, bioactivity, safety, and toxicity // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. – 2019. – Vol. 18 (3). – P. 817–831. DOI: http://doi.org/10.1111/1541-4337.12441
  • Kim Y. M., Jang M-S. Anti-obesity effects of Laminaria japonica fermentation on 3T3-L1 adipocytes are mediated by the inhibition of C/EBP-α/β and PPAR-γ // Cellular and Molecular Biology. – 2018. –Vol. 64 (4). – P. 71–77. DOI: https://doi.org/10.14715/CMB/2018.64.4.12
  • Айтбаев К. А., Муркамилов И. Т., Муркамилова Ж. А., Кудайбергенова И. О., Юсупов Ф. А. Эпигенетические механизмы кардиопротекции: в фокусе – активация сиртуинов // Архивъ внутренней медицины. – 2021. – Vol. 11 (6). – P. 424–432. DOI: https://doi.org/10.20514/2226-6704-2021-11-6-424-432 URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47247409
  • Yamanashi Y., Takada T., Yamamoto H., Suzuki H. NPC1L1 facilitates sphingomyelin absorption and regulates diet-induced production of VLDL/LDL-associated S1P // Nutrients. – 2020. – Vol. 12 (9). – P. 2641. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12092641
  • Oh J. H., Kim J., Lee Y. Anti-inflammatory and anti-diabetic effects of brown seaweeds in highfat diet-induced obese mice // Nutrition Research and Practice. – 2016. – Vol. 10 (1). – P. 42–48. DOI: https://doi.org/10.4162/nrp.2016.10.1.42
  • Zhang Q., Fan X. Y., Guo W. L., Cao Y. J., Lin Y. C., Cheng W. J., Chen L. J., Rao P. F., Ni L., Lv X. C. The protective mechanisms of macroalgae Laminaria japonica consumption against lipid metabolism disorders in high-fat diet-induced hyperlipidemic rats // Food & Function. – 2020. – Vol. 11 (4). – P. 3256–3270. DOI: https://doi.org/10.1039/d0fo00065e
  • Barde S. R., Sakhare R. S., Kanthale S. B., Chandak P. G., Jamkhande P. G. Marine bioactive agents: A short review on new marine antidiabetic compounds // Asian Pacific Journal of Tropical Disease. – 2015. – Vol. 5 (1). – P. S209–S213. DOI: https://doi.org/10.1016/S2222-1808(15)60891-X
  • Рослый И. М., Абрамов С. В., Покровский В. И. Ферментемия – адаптивный механизм или маркер цитолиза? // Вестник Российской академии медицинских наук. – 2002. – № 8. – С. 3–9. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18084698
  • Shen W. J., Azhar S., Kraemer F. B. SR-B1: a unique multifunctional receptor for cholesterol influx and efflux // Annual review of physiology. – 2018. – Vol. 80. – P. 95–116. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-physiol-021317-121550
  • Peteiro C. Alginate production from marine macroalgae, with emphasis on kelp farming // Alginates and their biomedical applications / Rehm, B., Moradali, M. (eds). – Springer, Singapore, 2018. – P. 27–66. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-6910-9_2
  • Егоров А. Д., Пеньков Д. Н., Ткачук В. А. Молекулярные и клеточные механизмы адипогенеза // Сахарный диабет. – 2015. – T. 18, № 2. – С. 12–19. DOI: https://doi.org/10.14341/БМ2015212-19 URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23701202
  • Walpole S. C., Merino D. P., Phil E., Cleland J., Stevens G., Roberts I. The weight of nations: an estimation of adult human biomass // BMC Public Health. – 2012. – Vol. 12 (1). – P. 439. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2458-12-439
  • Asarian L., Giri N. Sexual differences in nutrition physiology // Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. – 2013. – Vol. 305 (11). – P. R1215–R1267. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpregu.00446.2012
  • Bloor I. D., Symonds M. E. Sexual dimorphism in white and brown adipose tissue with obesity and inflammation // Hormones and Behavior. – 2014. – Vol. 66 (1). – P. 95–103. DOI: https://doi.org/10.1016/j.yhbeh.2014.02.007
  • Chen X., Clusky R., Chen J., Beaven S. W., Tontonoz P., Arnold A. P., Reue K. The Number of X Chromosomes Causes Sex Differences in Adiposity in Mice // PLoS Genetics. – 2012. – Vol. 8 (5). – P. e1002709. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1002709
  • Thomson C. D. Dietary recommendations for iodine around the world // IDD Newsletter. – 2002. –Vol. 18 (3). – P. 38–42. URL: https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=Dietary+recommendations+of+iodine+around+the+world&author=Thomson+CD&publication+year=2002&journal=IDD+Newsletter&volume=18&pages=38-42
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp