Пихтовые экстракты как средство повышения физиологических резервов организма

В настоящее время все большее внимание привлекают перспективы использования древесной зелени хвойных деревьев. Это объясняется в первую очередь тем, что компоненты, входящие в ее состав, относятся к соединениям, несравненно более активно участвующим в обмене веществ растительного организма, чем углеводно-лигниновый комплекс древесины. Учитывая, что древесная зелень хвойных пород является доступным, дешевым растительным сырьем, которое в свежем виде можно перерабатывать в течение всего года, появляются широкие возможности исследования, а в дальнейшем и использования содержащихся в ней соединений [1].

Имеется много упоминаний о пихте бальзамической, и первая запись была выполнена 300 лет назад [2]. Древесная зелень пихты содержит ценные биологически активные компоненты, которые обладают высокой физиологической активностью и могут быть использованы в сельском хозяйстве, фармакологии и медицине [3].

Так, в хвое и молодых ветках сибирской, европейской и бальзамической пихты содержится пихтовое масло (ПМ). Его получают из пихты методом гидродистилляции и эмульсионной экстракции [4].

Важным фактором изменчивости качественного и количественного состава ПМ являются временные показатели, включающие суточные, сезонные и возрастные факторы дерева. Суточные колебания выхода ПМ зависят от времени суток. Наибольшее количество ПМ отбирается в полуденное время; наименьшее – ночью. Количество ПМ варьируется в течение года следующим образом: 1,9% в январе и достигая максимума в сентябре – 3,47%, а в среднем составляет 2,66%. Отмечая возрастные особенности деревьев, необходимо отметить, что у молодняка количество ПМ составляет 3,62 %, у средневозрастных – 2,97 и у перестойных – 1,63% [5]. ПМ – представляет собой смесь моно-, сескви-терпеноидных соединений. Наиболее ценный компонент масла – борнилацетат (24%) [4]. Терпены и их производные получают из хвойных деревьев, используя в виде экстрактов и масел в медицине, в косметической и других отраслях промышленности [6].

В Российской Федерации на рынке представлена продукция целого ряда лесохимических производств. Тихвинский лесохимический завод выпускает экстракт хвойный «Золото леса», хвойный эликсир «Тихвинский лес» с экстрактом ламинарии;

компания Зелдис-фарм – экстракт хвойный для ванн «Елка», пену с хвойным экстрактом, бальзам с хвойным экстрактом; компания Эковит – бальзам хвойный для ванн; компания Морская сказка (ООО Лаборатория Катрин) – детский хвойный экстракт «Кедр», применяемый с 6 месяцев жизни и хвойный концентрат для купания «Пихта»; группа компаний Кедроград – средство для ванн Морфитон; из стран ближнего зарубежья – Латвия, компания DNS выпускает хвойный экстракт для ванн «Harmony» и «Антистресс». Также интересны патенты на средства для ванн, содержащие в себе масла пихты, относящиеся к гигиеническим, дезодорирующим, ароматизирующим препаратам в быту, используемым при приеме ванн [7]. Имеются разработки, относящиеся к лечебной косметике, а именно к производству ароматизированных водно-масляных концентратов, используемых для принятия ванн при лечении и профилактике заболеваний опорнодвигательного аппарата и других заболеваний [8].

Перспективы применения пихтовых экстрактов в сельском хозяйстве

Характерным компонентом ПМ являются тритерпеновые кислоты (ТТК), которые известны как регуляторы роста растений. В «Списке пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации» в 2003 г. на основе тритерпеновых кислот, числятся три препарата: Новосил, ВЭ (50 г/л), Новосил, ВЭ (100 г/л), Силк, ВЭ (100г/л).

Институтом химии Коми НЦ УрО РАН зарегистрирован регулятор роста растений – препарат Вэрва, ВЭ (20 г/л тритерпеновых кислот), действующим веществом которого является сумма тритерпеновых кислот, полученных методом эмульсионной экстракции из древесной зелени пихты сибирской [9]. Имеется ряд многолетних исследований влияния препарата Вэрва на сельскохозяйственные культуры, которые показали стимулирующее действие препарата на рост и развитие растений, повышение всхожести семян и защиту растений от болезней [10]. Проведенная экспериментальная оценка токсичности препарата Вэрва и его действующего вещества показала, что этот препарат относится к малоопасным препаратам – IV классу опасности по гигиенической классификации пестицидов, и не обладает сенсибилизирующими свойствами [9].

Компоненты экстрактивных веществ древесной зелени хвойных пород обладают высокой физиологической активностью и могут быть использованы в сельском хозяйстве в качестве ростстиму-лирующих и фунгицидных препаратов для растений, кормовых добавок для животных. Так, Институтом химии Коми НЦ УрО РАН на основе эмульсионного экстракта древесной зелени пихты сибирской разработана жидкая кормовая добавка Вэрва, рекомендованная для использования в пищевом рационе хряков-производителей. Имеется исследование, проведенное на станции искусственного осеменения г. Кирова, на хряках-производителях породы крупная белая в возрасте 1,5-2 года. Подопытным животным препарат Вэрва добавляли к основному рациону в дозе 5 г на голову, предварительно разбавив водой в соотношении 1:10 в течение 30 дней. Применение препарата Вэрва дало положительное влияние на количественные и качественные показатели спермы хряков, что позволяет рекомендовать введение в основной рацион хрякам-производителям жидкой кормовой добавки Вэрва, способствующей повышению биологического качества спермопродукции и количеству спермо-доз [11].

Имеется сообщение, в котором приведены результаты изучения зоотехнической эффективности и экономической целесообразности использования кормовых добавок для повышения продуктивности, качества молока, показателей воспроизводства коров; выявления внутри взятой области доз, оптимальной для дозы скармливания. Исследования выполнялись в зимне-весенний период на дойных коровах со средним удоем 4500–5000 кг за лактацию и жирностью молока 3,6–3,8%. В дополнение к рациону, принятому в хозяйстве, опытные коровы получали кормовые добавки по схеме полного двухфакторного эксперимента с тремя уровнями (дозами) первого фактора (кормовой добавки «Вэрва») и двумя уровнями второго фактора (хвойной муки). В ходе исследования, путём проведения периодических контрольных доений, учитывали изменения продуктивности коров. Анализ поедае-мости добавок показал, что с первого дня коровы охотно и полностью поедали подсолнечный шрот, обогащённый жидкой добавкой. А вот к поеданию хвойной муки животных приходилось приучать не менее 7–10 дней. И даже после этого периода часть коров неохотно поедали пихтовую муку. Это свидетельствует о том, что данный корм требует уточнения технологии подготовки к скармливанию, как в чистом виде, так и вместе с другими кормами рациона. Также было показано, что введение в состав рациона 2 мл жидкой добавки Вэрва статистически достоверно увеличило удой коров. Скармливание 1 мл жидкой добавки увеличило удой на 1,5 л по сравнению с контролем. Увеличение уровня жидкой добавки с 1 до 2 мл в рационе привело к статистически значимому повышению среднесуточного удоя молока натуральной жирности на 2,0 л. При использовании хвойной муки в количестве 0,3 кг/сутки выявлена тенденция увеличения среднесуточного удоя молока на 0,7 л. В то же время проведённый анализ показал отсутствие статистически значимого влияния хвойной муки на удой, а также жидкой добавки и хвойной муки на жирномолочность и белковомолочность коров.

В качестве критерия воспроизводительных способностей коров использовали продолжительность сервис-периода. Чем этот показатель меньше, тем лучше работает добавка. Дисперсионный анализ показал отсутствие статистически значимого влияния добавок на продолжительность сервис-периода. Однако установлена чёткая тенденция к уменьшению сервис-периода в результате их применения. Так, при использовании жидкой добавки сервис-период сократился с 92 дней в контроле до 86 в опыте, а при скармливании хвойной муки – с

91 до 84 дней соответственно. Таким образом, кормовые добавки из пихты обладают выраженным стимулирующим эффектом повышения молочной продуктивности без снижения качественных характеристик (процента белка и жира) молока [12].

В промышленном птицеводстве обосновано применение средств, улучшающих иммунные и биохимические показатели мясной птицы, снижающих выраженность интоксикации, способствующих нормализации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активации системы антиоксидантной защиты (препарат «Пихтовит» на основе экстракта, полученного из пихты сибирской методом эмульсионной экстракции). Оценка антиоксидантных свойств препарата была проведена в ООО «Межениновская птицефабрика» Томской области на птице мясного кросса ISA JV. Птица выращивалась 39–40 дней в условиях напольного содержания. Контрольной группе бройлеров выпаивали комплексные витаминно-минеральные препараты, принятые в хозяйстве, опытной – вместо них экстракт пихты в дозе 0,02–0,03 мл/кг. Показано, что гематологические показатели бройлеров опытной группы характеризовались достоверным увеличением уровня гемоглобина и количества эритроцитов в 30- и 40-дневном возрасте по сравнению с контролем. Также было отмечено повышение содержания витамина А в печени бройлеров, среднесуточного прироста живой массы на фоне высокой конверсии корма и в итоге – валовой прирост массы птицы опытной группы, получавшей экстракт пихты, был выше, чем в контроле. Кроме того, применение экстракта пихты для выращивания бройлеров не повлияло на сохранность птицы. В опытной группе этот показатель на 0,4 % ниже, хотя некондиционной птицы, сданной на санитарный убой, также на 0,4% было больше по сравнению с контрольной группой [13].

Интересными представляются материалы изучения влияния экстракта пихты сибирской на продуктивность перепелов, на вывод перепелят и их сохранность, а также механизм действия экстракта пихты сибирской, способствующего повышению резистентности и продуктивных качеств птицы. Исследование проводилось на базе агрофирмы «Томское предместье». Опытной группе в течение 30 дней в поилки с водой добавляли экстракт пихты сибирской в дозе 1 мл на 1 кг массы. Было отмечено, что яйценоскость перепелов опытной группы оказалась выше на 8 %, вес яиц больше на 6 %, содержание витамина В2 в белке – на 26 % выше относительно контрольной группы, а показатель кислотного числа в опытной группе – оптимальный, что положительно сказывается на развитии эмбрионов и выводимости перепелят. Применение пихтового экстракта оказало влияние на выведение перепелят – в опытной группе они вылуплялись практически одновременно, были больше по весу, вели себя активнее, быстрее поедали корм и выпивали воду. Изучение морфологического состава крови показало, что применение экстракта пихты сибирской стимулирует гемопоэз, повышает содержание кальция и фосфора, уровень общего белка и альбумина, а также трийодтиронина. В целом, применение экстракта пихты сибирской достоверно приводит к повышению яйценоскости перепелов и улучшает биохимические показатели инкубационных яиц, улучшению выводимости перепелят, повышению их живой массы и их сохранности [14].

Адаптогенные свойства пихтовых экстрактов

Специального рассмотрения заслуживает изучение влияния хвойных экстрактов на животных и человека с целью выяснения их адаптогенного действия. Хвойный экстракт, получаемый из хвои и лапок пихты, широко применяется в бальнеологии в качестве седативного, противовоспалительного, антисептического средства. Основным действующим фактором этих ванн является непосредственное влияние на кожу и опосредованное воздействие на рецепторы обонятельного нерва эфирного терпентинного масла. Ванны стимулируют защитную деятельность ретикулоэндотелиальных элементов кожи [15].

Проводилось выявление системного характера разных типов фармакологической активности полипренолов (ПП) и ТТК пихты сибирской, содержащихся в хвое, на лабораторных животных в условиях действия неблагоприятных патогенных факторов, моделируемых в эксперименте [9]. В процессе данного исследования выполнялись экспериментальные исследования адаптогенных (актопротекторных, хладопротекторных), антиоксидантных, антитоксических, иммуномодулирующих свойств ПП и ТТК из экстрактивных веществ зелени хвойных деревьев. В данном исследовании был предложен дизайн изучения фармакологической активности по типу системной фармакодинамики, позволивший определить диапазон эффективных действующих доз, оценить вероятный механизм реализации положительных эффектов и фармакологическую перспективу новых веществ. Были выявлены биологические эффекты ПП и ТТК в условиях физиологической нормы и стрессирующих воздействий на организм, вызывающих энергодефицит, а также при токсическом поражении печени четыреххлористым углеродом. Установлено, что ПП и ТТК обладают адаптогенными свойствами, проявление которых in vivo различается, и зависит от типа тестирующего воздействия. При этом они повышают уровень резистентности организма к неблагоприятным факторам физической и химической природы. Актопротекторное, хладопротекторное, антитоксическое и иммуномодулирующее действия проявляются у ПП и ТТК и сопоставимы по силе и направленности с фармакологическими эффектами эталонного препарата, применявшегося в данном исследовании, – энергопротектора системного действия смеси янтарной и глутаминовой кислот, обладающей свойствами системного энергопротектора полиорганного типа. Полученные данные обосновывают перспективу дальнейшей разработки ПП и ТТК в практических целях как адаптогенов, иммуномодуляторов, гепатопротекторов, антиоксидантов с исследованием функциональной зависимости «доза–эффект» в зависимости от пути введения и разработки оптимального типа лекарственной формы [16].

Адаптогены широко применяются в различных областях клинической и спортивной медицины для повышения общей неспецифической сопротивляемости организма к различным стрессорным факторам эндогенного и экзогенного характера. Среди них ведущее место по значимости до сих пор отводится средствам природного (особенно растительного) происхождения. Наибольшей известностью пользуются настойки и экстракты женьшеня, элеутерококка, аралии маньчжурской, родиолы розовой, левзеи. Нашли свое применение в виде адап-тогенных препаратов и БАД, выделенные из этих растений индивидуальные химические соединения, относящиеся к тритерпеновым гликозидам и фито-экдистероидам.

Описаны противолучевые свойства экстракта пихты сибирской в опытах, проведенных на лабораторных белых беспородных крысах. Для исследования был взят фитопрепарат «Флорента» – концентрированный экстракт зелени пихты сибирской. Результаты показали, что однократное внешнее общее облучение крыс в дозе 6 Гр (ЛД 50/30 ) подавляет активность антиоксидантного фермента глута-тионредуктазы (ГР), которая является одним из ключевых элементов антиоксидантной защиты организма. Достоверное понижение активности ГР на 38% приходится на латентный период острой лучевой болезни (7-е сутки). Снижение активности антиоксидантного фермента влечёт за собой достоверный прирост содержания продукта ПОЛ – малонового диальдегида в соответствующий период болезни.

Скармливание препарата «Флорента» до воздействия радиации снижает прирост МДА в указанные периоды на фоне сохраняющейся функциональной активности фермента глутатионредуктазы. Эффект коррекции показателей антиоксидантной системы организма крыс посредством приёма препарата «Флорента» наблюдался после облучения, но был несколько слабее. Результаты исследований свидетельствуют о том, что в норме у крыс обнаруживаются антитела к лизату собственных эритроцитов и оцениваемые реакцией Уанье как «следы». Облучение в дозе 6,0 Гр (ЛД 50/30 ) вызывает накопление аутоантител в периферической крови облучённых животных с оценкой реакции Уанье как положительная и резко положительная. Резко положительных значений (2–4 балла) реакция достигала на 5–7-е сутки после облучения. Клетки-продуценты аутоантител в периферической крови у интактных крыс регистрировались в пределах 1– 2%. Воздействие радиации в указанной дозе увеличивало их содержание во все сроки исследования. Введение изучаемого препарата крысам с водой способствовало ослаблению аутоиммунных реакций. Разница в титрах аутоантител к лизату собственных эритроцитов и в количестве бляшкообразующих клеток в крови у животных до и после облучения была достоверной в сроки, характеризующие латентный период и разгар болезни. Таким образом, ежедневное, в течение недели, пероральное введение крысам фитопрепарата «Флорента» в дозе 5–7 мл/кг с водой или кормом обладает ра-диозащитным действием, обеспечивая достоверную коррекцию изучаемых показателей антиоксидантной и иммунной системы при остром лучевом воздействии в среднелетальной дозе [19].

Лечебное действие пихтовых экстрактов

Особый интерес вызывает лечебное действие ПП пихты. Так, было проведено сравнительное исследование гепатопротективного эффекта ПП, выделенных из пихты сибирской, и других стандартных средств лечения алкогольного гепатита на способность стимулировать процессы естественной регенерации печени у крыс. Было показано, что, когда крысам наряду с этиловым спиртом вводили

ПП активность процессов ПОЛ нарастала в меньшей степени. Оказывая определенное антиоксидантное действие, ПП препятствуют развитию негативных изменений в фосфолипидном метаболизме, ингибируя образование лизофосфолипидных фракций, оказывающих детергентное действие на печеночную паренхиму. Исследуемые ПП оказывали сохраняющий эффект на метаболизм гепатоцитов, что проявлялось в поддержании гликогенсин-тетических процессов. Также ПП способствовали восстановлению процессов секреции желчи у крыс с алкогольным поражением печени, оказывали выраженное нормализующее влияние на содержание в желчи желчных кислот и холестерина, а процентное содержание билирубина в желчи у крыс, получавших на фоне воздействия алкоголя исследуемые ПП, за время эксперимента не отличались от нормы. В целом сравнение гепатопротекторной активности ПП в условиях алкогольного поражения печени крыс показало сопоставимую направленность их лечебного действия с влиянием препарата карсил. Эти материалы открывают перспективы использования ПП в качестве средств выбора при лечении алкогольного поражения печени, что является чрезвычайно актуальным [20].

В литературе представлено запатентованное средство для стимуляции процессов естественной регенерации печени, представляющее собой ПП, полученные из древесной зелени пихты сибирской, обеспечивающее сохранение стромы органа без значительных разрастаний соединительной ткани, активацию метаболических процессов при отсутствии активации спонтанной патологии. В качестве гепатопротектора предложены полипренолы (препарат Ропрен), получаемые из древесной зелени хвойных пород. В исследовании, проведенном на крысах, было показано, что при интоксикации животных дихлорэтаном и фенацетином достоверно снижалась масса тела и увеличивалась относительная масса печени. Лечение животных препаратом Ропрен позволило вернуть массу тела и относительную массу печени в большей степени к нормальным показателям, чем лечение рекомендованными для лечебной практики препаратами легало-ном и эссенциале. При лечении данным препаратом и препаратами сравнения было отмечено, что все они уменьшают биохимические признаки поражения печени, но по сравнению с легалоном применение Ропрена и эссенциале показало более высокий терапевтический эффект. В целом применение Ропрена значительно улучшало морфологические, биохимические и функциональные показатели печени экспериментальных животных, предотвращало их гибель. Ропрен по многим показателям превосходит или показывает близкие результаты репаративных процессов по сравнению с эссенциа-ле и значительно превосходит по изученным показателям легалон. Это подтверждается и гистологическими исследованиями печени интактных и экспериментальных животных. Таким образом, все отмеченные выше морфологические особенности регенераторных изменений свидетельствуют о раз- витии более эффективных репаративных процессов в печени после введения Ропрена [21].

В клинической медицине используются ПП для лечения больных с деменцией и болезнью Альцгеймера. Предложены фармацевтическая композиция и фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества, включая носители, растворители, добавки и лубриканты. Фармацевтическая композиция может быть выполнена в форме раствора, суспензии, таблетки, таблетки с покрытием, капсулы, свечи для ректального введения, в липосомальной форме. Фармацевтическая композиция представляет собой масляный раствор, суспензию для парентерального введения или твердую форму для приема внутрь, при этом содержание в ней указанных ПП составляет от 0,10 до 80 % от массы. Также средство на основе данного соединения может помочь пациентам при проявлении первых признаков расстройств памяти. В связи с отсутствием побочных эффектов лечение ПП может продолжаться в течение длительного времени [22].

В современных условиях клиническое излечение больных с активными формами туберкулеза является ведущим звеном в сокращении резервуара туберкулезной инфекции. Среди средств, нормализующих реактивность организма и течение специфического воспалительного процесса – средств патогенетической терапии, в настоящее время значительное место занимают фитопрепраты. Пациентам противотуберкулезного диспансера г. Омска кроме стандартных схем химиотерапии (приказ МЗ РФ№109) дополнительно назначали пихтовую БАД «Флорентинная вода» три раза в сутки, энтерально за 30 мин до приема пищи. Проведенное клиническое исследование эффективности использования препарата «Флорентинная вода» в комплексном лечении больных с впервые выявленным инфильтративным туберкулезом легких, показало его достаточно высокую эффективность, предупреждало развитие побочных реакций противотуберкулезных препаратов, нормализовало состояние общей реактивности организма больных [23].

При исследовании разных типов фармакологической активности одного и того же вещества часто наблюдаются разнонаправленные изменения индикаторных признаков, отражающих разные метаболические процессы. Это формирует условия неопределенности при интерпретации полученных данных и требует системного подхода, учитывающего всю совокупность разнородной экспериментальной информации. Такой подход можно реализовать с помощью современных методов многомерного математико-статистического моделирования, как указано у В.М. Жуковской [24], О.Ю. Ребровой [25] и у Р.Х. Хафизьяновой [26]. Один из таких подходов – многомерный факторный анализ – позволяет оценивать силу и направленность взаимодействия факторов с учетом множественности связей и направления взаимодействий показателей – откликов индикаторных признаков и внешних факторов. С использованием принципа многофакторного анализа была проведена комплексная оценка фарма- кологических свойств и возможных механизмов действия ПП из древесной зелени пихты на беспородных половозрелых крысах - самцах. В качестве препарата сравнения с системной фармакодинамикой применяли регуляторы энергетического обмена – смесь янтарной и глутаминовой кислот [27].

Несмотря на различия в диапазоне и направленности ответных реакций соответствующих систем на моделируемые неблагоприятные воздействия, ПП по интенсивности фармакологической защиты не уступал препарату сравнения. На основании анализа совокупности индикаторных показателей продемонстрировано сочетание актопротекторного (повышающего устойчивость к физической нагрузке), хладопротекторного, антитоксического действия исследуемых ПП, как проявление их множественной фармакодинамики in vivo . При этом сила протективного воздействия ПП не уступала препарату сравнения. Показано, что антиоксидантные, иммунотропные и энерготропные свойства ПП проявлялись системно, что, возможно, предопределяет их фармакологическую перспективу. В целом, поэтапное применение многофакторного анализа как способа системного подхода к оценке фармакологических свойств новых соединений позволяет преодолеть неопределенность при интерпретации разнородных экспериментальных данных, выявить наиболее информативные индикаторные показатели, дифференцировать исследуемые соединения по силе и специфичности их действия, а также механизмам реализации эффекта [28].

Перспективы применения пихтовых экстрактов в спорте

Для профессионального спорта одной из ключевых составляющих достижения высокого результата является использование эффективных методов реабилитации и восстановления организма спортсменов после экстремальных физических нагрузок в период тренировок и стартов.

Хорошую перспективу в этой связи имеет применение хвойных экстрактов, причем в литературе представлены определенные разработки, а на предложенные методики получены патентноохранные документы. В частности, в спортивной медицине рекомендованы к использованию гипертермические ванны с хвойным экстрактом, имеющие температуру 39–40ºС. Изобретение может быть использовано для восстановления физической работоспособности, вегетативного статуса и адаптивных возможностей спортсменов. Способ включает принятие ванн с хвойными экстрактами, грязелечение при температуре 38–40°С и репаративный массаж. Прием ванн начинают с 7 мин, увеличивая продолжительность приема до 16 мин. Процедуры проводят ежедневно. При этом чередуют через день курс ванн с грязелечением и курс массажа. Продолжительность каждого курса по 10 дней. Способ ускоряет и пролонгирует восстановительные процессы, повышает физическую работоспособность за счет нормализации капиллярного кровообращения мик-роциркуляторного русла в соединительнотканных структурах организма, нормализации параметров лабильности нервной системы, увеличения вестибулярной устойчивости и показателей функционального состояния жизненно важных систем [29].

Учитывая особенности используемых компонентов описанных выше реабилитационных мероприятий, аналогичные схемы реабилитации могут применяться и в других видах спорта.

Таким образом, имеющиеся в литературе материалы свидетельствуют об актуальности изучения свойств и условий применения хвойных экстрактов в сельском хозяйстве, а также предполагают возможность расширения использования экстрактов в практической клинической и спортивной медицине.