Влияние липосом с концентратом полиненасыщенных жирных кислот на липидный профиль сыворотки крови экспериментальных животных

Обеспечение человечества полноценными, физиологически сбалансированными продуктами питания является актуальной проблемой. Известно, что вещества, которые поступают в организм с пищей, влияют на здоровье и продолжительность жизни человека.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются одними из самых распространенных заболеваний населения Земли и служат основной причиной смертности в большинстве стран мира [1, 2]. В основе первичной и вторичной профилактики ССЗ лежат мероприятия, направленные на коррекцию основных факторов риска: низкой физической активности, ожирения, липидных нарушений, повышенного артериального давления, курения. В частности, повышенные уровни липопротеинов низ- кой плотности (ЛПНП), триглицеридов (ТГ) и низкий уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) в плазме крови являются одними из важнейших факторов риска развития атеросклероза и связанных с ним осложнений [3].

Недавно было показано, что увеличение потребления ω–3 ПНЖК за счет модификации диеты или применения пищевых добавок значимо снижает смертность от ССЗ [4]. Одним из основных эффектов ω-3 ПНЖК является гиполипидемическое действие, которое оценивается по биохимическим показателям липидного спектра. А.В. Погожевой с соавторами [5] было установлено, что при назначении ω-3 ПНЖК у больных в крови снижались концентрации общего холестерина (ОХС), ЛПНП, ТГ при одновременном повышении ЛПВП.

Основным источником получения ω-3 ПНЖК являются рыбий жир и жиры других гидробионтов, характеризующихся присутствием значительных количеств ПНЖК с высокой физиологической активностью. Байкальский тюлень (нерпа) ( Pusa (Phoca) sibirica Gmel. ) – эндемик и млекопитающее оз. Байкал, находящееся на вершине пищевой цепи водоема, оказывает существенное влияние не только на ихтиофауну, но и на всю экосистему озера. Для сохранения биоразнообразия и биоравновесия экосистемы популяция байкальской нерпы должна поддерживаться в строго определенных пределах путем санитарного отлова ограниченного количества животных – в пределах до 4 тыс. особей в год [6]. Животное добывается с целью получения меха, а остальная часть (жир и внутренние органы) направляется на зверофермы. Тогда как исследования химического состава жира байкальской нерпы показали, что жир богат по-линенасыщенными жирными кислотами, содержание эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) составляет 2,65%, докозагексаеновой (ДГК) – 6,28%, что обусловливает его высокую биологическую ценность и перспективность его использования как источника при изготовлении биологически активных добавок [7].

По мнению C.A. Drevon (1990), препараты, содержащие ω-3 ПНЖК, должны содержать достаточное количество этих кислот, чтобы обеспечить поступление в организм ЭПК не менее 1 г в сутки [8]. Употребление такого количества ω-3 жирных кислот в составе пищи является затруднительным, и в качестве альтернативного источника можно применять биологически активные добавки, представляющие собой концентраты с высоким содержанием ЭПК и ДГК.

Одной из проблем эффективного использования биологически активных липидов нерпы является разработка способов целенаправленной доставки их в органы и клетки-мишени. Наличие тропности и других свойств у липосомальных форм биологически активных веществ и лекарственных препаратов дает ряд преимуществ по сравнению с применением их в интактном виде. Таким путем может быть обеспечена не только доставка полезных для организма липидов, из которых состоит липосомальная мембрана, но и других веществ, транспортируемых липосомами. Свойства липосом как искусственных липидных мембранообразующих конструкций уникальны. Фосфолипиды мембраны липосом нетоксичны, после введения в организм вступают в обменные процессы и не накапливаются в организме. Следует отметить, что существующие методы получения липосом позволяют легко заключать в фосфолипидные везикулы как гидрофильные, так и липофильные лекарственные препараты и биологически активные вещества [9].

Цель исследования ‒ оценить гиполипидемическое действие липосомальной формы концентрата ПНЖК, полученного из жира байкальской нерпы, при экспериментальной гиперлипидемии.

Материалы и методы

Одним из перспективных источников сырья для получения липосом являются природные липиды. Важной структурной и функциональной составляющей молекулы любого класса липидов являются жирные кислоты (ЖК). Особый интерес привлекают ЖК морских организмов, которые богаты ПНЖК. Они необходимы для поддержания текучести мембран, адаптации организма к окружающей среде и обладают разнообразной биологической активностью [3].

В работе были использованы липосомы, полученные из фосфолипидов печени байкальской нерпы [10]. Концентрат ПНЖК был получен из жира байкальской нерпы методом комплексообразования с мочевиной [11, 12]. Общий уровень ненасыщенных жирных кислот в полученном концентрате составляет 92,67%, в том числе ω–3 ПНЖК 12,20% и ω–6 ПНЖК 15,91%, соотношение ω–6/ω–3 ПНЖК (1,3:1).

Работа выполнена на половозрелых крысах-самцах линии Wistar с исходной массой 130150 г, полученных из питомника НИИ Биофизики ФГБОУ ВПО «Ангарская государственная техническая академия», которых содержали в стандартных условиях вивария в индивидуальных клетках. Предварительно все животные, используемые в эксперименте, получали обычный рацион вивария и воду ad libitum . При проведении исследования выполняли требования нормативно-правовых актов о порядке экспериментальной работы с использованием животных [13].

Гиперлипидемию у крыс вызывали согласно методическим рекомендациям, разработанным в соответствии с Федеральным законом РФ [14], используя модель атерогенной гиперлипидемии введением в обычный рацион: 3-5% холестерина (BioChemica, Applichem), 0,3% тиоурацила, 1% холиевой кислоты и 5% свиного сала – в течение 21 дня.

Экспериментальные животные были разделены на 4 опытные группы (по 10 особей в группе):

• I    группа ‒ интактные (животные получали стандартный корм и воду);

• II    группа – контроль (животные находились на атерогенной диете в течение 21 дня);

• III    группа – опытная (животные после атерогенной диеты получали в течение 14 дней перорально липосомальную суспензию с жиром байкальской нерпы в дозе 20 мг/кг массы тела крысы)

• IV    группа – опытная (животные после атерогенной диеты получали в течение 14 дней перорально липосомальную суспензию с добавлением концентрата ПНЖК, полученного из жира нерпы, в дозе 20 мг/кг массы тела крысы).

Степень выраженности дислипидемического состояния у животных оценивали по уровню содержания в сыворотке крови ОХС, ЛПВП, ЛПНП, ЛПОНП, ТГ.

Все биохимические показатели были проведены стандартными реактивами фирм «Аб-рис+» и «Диас» на автоматическом биохимическом анализаторе BS-400 (КНР).

Индекс атерогенности (ИА) был рассчитан по формуле:

ОХС - ЛПВП

ИА =            .

ЛПВП

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы STA-TISTICA 6.0.

Результаты и обсуждение

Для оценки биологической эффективности БАД к пище, рекомендуемых для профилактики и в качестве вспомогательных средств при лечении ССЗ, рекомендована экспериментальная модель гиперлипидемии на лабораторных животных [14].

В таблице 1 представлены уровни ОХС, ЛПВП, ЛПНП, ЛПОНП, ТГ и ИА в сыворотке крови животных интактной и контрольных групп.

В результате проведенного исследования было обнаружено, что употребление с кормом большого количества жира и холестерина способствовало развитию у животных дислипиде-мического состояния.

При высокожировом рационе в сыворотке крови содержание ОХС было повышено на 62,3%, ТГ – на 40% по сравнению с интактными животными. В то же время отмечалось достоверное снижение на 45,7% содержания холестерина в антиатерогенных липопротеинах (ЛПВП). У крыс, получавших атерогенную диету, установили многократное повышение индекса атерогенности (в 7,3 раза), что указывает на высокий риск атеросклеротических заболеваний.

Таблица 1

Липидный спектр сыворотки крови крыс линии Wistar при стандартном рационе и при атерогенной диете, получаемой в течение 21 дня (n=10)

Биохимические показатели	Животные интактной группы	Животные на атерогенной диете
ОХС, ммоль/л	1,70±0,01	2,76±0,01*
ЛПВП, ммоль /л	1,16±0,01	0,63±0,02*
ЛПНП, ммоль/л	0,37±0,03	0,53±0,01*
ЛПОНП, ммоль/л	0,17±0,02	0,37±0,01*
ТГ, ммоль/л	0,91±0,02	1,53±0,04*
ИА, (усл.ед.)	0,46±0,01	3,38±0,01*

Примечание. * ‒ достоверное отклонение значения в контрольной группе по сравнению со значением в интактной группе (p≤0,05)

Для снижения холестерина экспериментальным животным перорально вводилась липосомальная суспензия с жиром нерпы и концентрат ПНЖК в липосомальной форме в течение 14 дней (введением добавки через зонд).

Биохимические показатели сыворотки крови подопытных животных представлены в таблице 2.

Таблица 2

Липидный спектр сыворотки крови крыс линии Wistar после введения липосомальной суспензии жира байкальской нерпы и липосомальной суспензии с концентратом ПНЖК, полученных из жира нерпы (n=10)

	Группы животных	ОХС, ммоль/л	ЛПВП, ммоль/л	ЛПНП, ммоль/л	ЛПОНП, ммоль/л	ТГ, ммоль/л	ИА, усл.ед.
1	Интакт	1,70±0,01	1,16±0,01	0,37±0,03	0,17±0,02	0,91±0,02	0,46±0,01
2	Контроль	2,76±0,01*1	0,63±0,02*1	0,53±0,01*1	0,37±0,03*1	1,53±0,04*1	3,38±0,03*1
3	III группа	1,84±0,03*2	1,2±0,04*2	0,37±0,03*2	0,27±0,04*2	1,20±0,11*2	0,53±0,01*2
4	IV группа	1,43±0,07*2	1,1±0,01*2	0,22±0,03*2	0,11±0,01*2	0,98±0,01*2	0,30±0,01*2

Примечание. *1 ‒ достоверное отклонение значения по сравнению с интактом (p≤0,05), *2 ‒ достоверное отклонение значения по сравнению с контролем (p≤0,05)

Результаты оценки гиполипидемического действия липосомальной формы жира байкальской нерпы и концентрата ПНЖК свидетельствуют о достоверном снижении биохимических показателей сыворотки крови исследуемых животных по сравнению с контролем. Так, при получении липосомальной суспензии с жиром байкальской нерпы у животных III группы уровень ОХС сыворотки крови снизился на 33,3% по сравнению с контрольной группой. При введении липосомальной суспензии с концентратом ПНЖК у животных IV группы ОХС сыворотки крови снизился на 48% по сравнению с контролем, а также на 15% по сравнению группой животных, не получавших атерогенную диету.

Содержание ЛПВП у III и IV групп повысилось соответственно на 47,5 и 42,7% по сравнению с контролем и приблизилось к показателям интактной группы. ЛПНП у животных III и IV групп по сравнению с контролем снизились на 30,2 и 58,5% соответственно, а по сравнению с интакными животными в III группе показатель ЛПНП стал равным с таковым. В IV группе уровень ЛПНП снизился по сравнению с интактом на 40,5%.

Уровни ТГ и ЛПОНП в крови исследуемых животных снизились у III группы на 21,5 и 70,3% соответственно по сравнению с контролем. В сравнении с интактными животными показатели ТГ и ЛПОНП повысились на 24,2 и 37% соответственно. У животных IV группы содержание ТГ и ЛПОНП снизилось в сравнении с интактной группой на 7,2 и 36% соответственно.

Таким образом, ИА при введении липосомальной суспензии с жиром байкальской нерпы снизился в 6,2 раза по сравнению с контролем и приблизился к показателям интактной группы. При получении животными липосомальной суспензии с концентратом ПНЖК ИА снизился в 11,2 раза по сравнению с контролем, а также по сравнению с интактными животными ИА ‒ в 1,53 раза.

В основе снижения уровня ТГ и ЛПОНП в плазме крови под влиянием ω-3 ПНЖК, по-видимому, лежат несколько механизмов. Во-первых, ω-3 ПНЖК снижают синтез ТГ и основного транспортирующего ТГ и ХС белка – аполипопротеина В в печени. Во-вторых, ω-3 ПНЖК повышают удаление из кровотока ЛПОНП как печенью, так и периферическими тканями. И в-третьих, они увеличивают экскрецию желчных кислот – продуктов катаболизма ХС с кишечным содержимым [15].

Заключение

Таким образом, пероральное введение липосомальной формы концентрата ПНЖК, полученного из жира байкальской нерпы, способствовало значительному снижению ОХС на 48% в крови и восстановлению липидного профиля до показателей интактных животных. Полученные результаты свидетельствуют о гиполипидемическом действии исследуемого концентрата.

Статья подготовлена при поддержке гранта «Молодые ученые ВСГУТУ – 2014».