INFLUENCE OF THE WATER EXTRACT OF THE BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE «DIAKHIT» ON THE INDICATORS OF THE FUNCTIONAL ACTIVITY OF HUMAN ERYTHROCYTES

Full Text

Для нормального роста и развития ор- ганизма, сохранения гомеостаза, работоспо- собности и здоровья человеку необходимо правильное и сбалансированное питание. Неблагоприятная окружающая среда во мно- гих случаях приводит к негативным измене- ниям в питании [1]. Эпидемиологические исследования Института питания РАМН в различных регионах России в последние не- сколько лет показали существенные откло- нения рациона россиян от формулы сбалан- сированного питания, прежде всего по уров- ню потребления нутриентов - витаминов, микроэлементов, ненасыщенных жирных кислот, множества других органических со- единений растительного и животного проис- хождения, имеющих важное значение в ре- гуляции процесса обмена веществ и функций отдельных органов и систем [2]. Результат научных исследований вы- звал интерес населения к различным много- компонентным комплексам обеспечения ра- ционального питания, включающего в себя сбалансированный рацион белков, жиров, минералов и других полезных веществ и укрепление иммунитета [3; 4]. Особый инте- рес вызывают в этой сфере макробиотиче- ские продукты питания, которые призваны стать не просто добавками к пище, а полно- ценным продуктом питания. Активно над производством макробиотических продуктов питания работает предприятие «ИП Шуби- на Е. А.» (Россия, Самарская область, пгт. Новосемейкино, ул. Зелёная, д. 1). Вы- пускаемые биологически активные добавки (БАД) оказывают различные действия, в частности помогают регулировать процес- сы обмена веществ и служат профилактикой снижения иммунитета [5]. Экстрактивные вещества БАД первым делом попадают в кровь и оказывают своё влияние непосред- ственно на клетки крови, в том числе и эрит- роциты. Цель работы - изучить влияние водно- го экстракта макробиотической добавки «ДиаХит» на показатели функциональной активности эритроцитов человека. Условия и методы исследования Для изучения влияния БАДа «ДиаХит» на эритроциты человека использовали вод- ный экстракт данной биологически активной Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2018. № 1 (12) 47 добавки и суспензию эритроцитов крови че- ловека. Образцы цельной крови человека были предоставлены Самарской областной станцией переливания крови. Образцы мак- робиотического продукта питания на основе зерновых и масличных культур «ДиаХит» были предоставлены предприятием «ИП Шубина Е. А.». В состав макробиотического продукта питания «ДиаХит» входят растительные компоненты: промытое цельное зерно про- рощенной гречихи, мука из семян амаранта, льна, расторопши, ячмень. Пищевая цен- ность на 100 г: белки - 10 г, жиры - 2 г, уг- леводы - 62 г, калорийность - 306 ккал, ка- лорийность 1 порции - 25,4 ккал. Исследуемая биодобавка способствует глубокому очищению организма на клеточ- ном уровне и насыщению всеми необходи- мыми микроэлементами, стимулирует ум- ственные способности, служит профилакти- кой снижения иммунитета, улучшает мозго- вое кровообращение, убирает хроническую усталость. Рекомендуется диабетикам, а также при напряжённой умственной работе и тяжёлом физическом труде. Благодаря тщательной подборке компонентов его мож- но употреблять даже людям с аллергией и при непереносимости глютена злаковых [6]. Для употребления рекомендуется 1- 2 столовые ложки продукта развести в 100- 150 мл сока, кисломолочного продукта или тёплой воды. Температура не должна пре- вышать 50 °С. Применять 1-2 раза в день до еды или можно заменить 1 приём пищи в любое время. Для приготовления водного экстракта 1 г макробиотического продукта питания на основе зерновых и масличных культур «ДиаХит» суспензировали в 10 мл дистилли- рованной воды температурой 50 °С. Затем проводили центрифугирование при 600 g в течение 10-ти минут. В дальнейшем исполь- зовали полученную надосадочную жидкость. Объектом изучения служили эритроци- ты человека, выделенные из цельной донор- ской крови. Четырёхкратную отмывку эрит- роцитов осуществляли 0,1 М раствором хло- ристого натрия, доведённого 0,2 М двухза- мещённым фосфатом натрия до рН 7,2 (PBS). Отмывочный раствор добавляли в со- отношении не менее 5:1. Центрифугировали при 600 g в течение 10-ти минут. Перед ис- пользованием цельную кровь центрифугиро- вали в тех же условиях и убирали плазму крови и плёнку лейкоцитов. Инкубацию эритроцитов осуществляли в среде Рингера-Локка в соотношении 1:1 в водном термостате при температуре 37 °С в течение 30-ти минут, с осторожным переме- шиванием каждые 5 минут. В опытные про- бы добавляли экстракт изучаемой добавки по 100 мкл на 1 мл суспензии эритроцитов. В контрольную пробу добавляли в таком же количестве дистиллированную воду. После инкубации проводили центрифу- гирование при 600 g в течение 10-ти минут для отделения эритроцитов от среды. В ин- кубационной среде определяли содержание белковых соединений методом Лоури, в сус- пензии эритроцитов изучали соотношение форм (окси-, дезокси- и метформы) гемогло- бина [7], а также количество мембраносвя- занного гемоглобина [8]. Были изучены и такие показатели функционального состояния эритроцитов, как скорость поглощения глюкозы клетками (использовали стандартные наборы для определения глюкозы «фотоглюкоза»), мет- гемоглобинредуктазная активность [9], ос- мотическая резистентность [10] и активность каталазы [11]. Для этого инкубирование эритроцитов осуществляли в соотношении с раствором Рингера-Локка (1:4). Остальные условия инкубирования оставались без из- менения. Измерения оптической плотности для определения активности каталазы проводи- лись на КФК-2 (Россия) кювета 0,5 см, остальные измерения проведены с помощью спектрофотометра Shimadzu uvmini-1240. Результаты и их обсуждение Инкубация эритроцитов с добавлением в среду водного экстракта макробиотическо- го продукта питания на основе зерновых и масличных культур «ДиаХит» не сопровож- дается изменением соотношения форм гемо- глобина (табл. 1). Следовательно, не изменя- ется сродство гемоглобина к кислороду и процессы оксигенации и деоксигеннации идут также, как в контрольных пробах. Также не было выявлено изменений количества мембраносвязанного гемоглоби- 48 Биология на (табл. 1). Мембраносвязанный гемоглобин можно рассматривать как универсальный неспецифический показатель состояния адаптационных процессов эритроцитов, а также воздействия токсинов и окислителей на мембрану и внутриклеточные белки. Определение содержания мембраносвязан- ного гемоглобина может быть полезно для ранней диагностики и лечения многих пато- логических процессов [4]. Поэтому действие водных экстрактов биологически активных соединений макробиотического продукта питания «ДиаХит» не содержит явно токси- ческих веществ, а также сильных окислите- лей в своём составе. Однако наблюдается достаточно выра- женная тенденция к снижению активности каталазы эритроцитов, поэтому можно пред- положить наличие в экстракте слабых анти- оксидантов (табл. 2). Нами не было выявлено достоверных изменений осмотической резистентности эритроцитов, однако была отмечена тен- денция к увеличению резистентности эритроцитов в опытных пробах с добавле- нием экстракта макробиотической добавки «ДиаХит», что может свидетельствовать о возможном увеличении жёсткости мем- браны и, как следствие, уменьшении спо- собности эритроцитов к деформации (табл. 2). Не происходит также изменений ско- рости поглощения глюкозы эритроцитами при инкубации их в среде с водным экстрак- том макробиотического продукта питания «ДиаХит» (табл. 2). Следовательно, экстракт не оказывает существенного влияния на бел- ки, транспортирующие глюкозу в клетки. По данным одних исследователей белок, транс- портирующий глюкозу в эритроциты - это только GLUT1 (высокое сродство к глюко- зе), по данным других - присутствуют три разных транспортёра: GLUT1, GLUT3 (вы- сокое сродство), GLUT4 (инсулинозависи- мый, среднее значение сродства к глюкозе) [1; 12]. Таблица 1 Содержание отдельных фракций гемоглобина (%) в условиях действия экстрактных соединений макробиотического продукта питания «ДиаХит» Показатели Контроль Опыт Дезоксигемоглобин 39,41 ± 0,07 39,38 ± 0,05 Оксигемоглобин 57,38 ± 0,28 57,58 ± 0,21 Метгемоглобин 3,06 ± 0,28 2,96 ± 0,17 Мембраносвязанный гемоглобин 7,81 ± 0,88 6,09 ± 0,58 Таблица 2 Показатели активности эритроцитов в условиях действия экстрактных соединений макробиотического продукта питания «ДиаХит» Показатели Контроль Опыт Активность каталазы эритроци- тов, мкат/мгHb 91,92 ± 11,47 79,29 ± 6,65 Осмотическая резистентность эритроцитов, % резистентных клеток 76,48 ± 4,17 81,48 ± 3,86 Скорость поглощения глюкозы, мкМоль/мин 17,47 ± 2,12 15,93 ± 2,16 Метгемоглобинредуктазная ак- тивность эритроцитов, мМоль/мин 15,03 ± 2,71 14,34 ± 1,75 Количество белка в инкубацион- ной жидкости, мкг/мл 121,92 ± 19,35 165,54 ± 20,31 Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2018. № 1 (12) 49 Энергия молекул глюкозы использует- ся для поддержания формы эритроцита, ак- тивного транспорта катионов через мембра- ну, предотвращения окисления гемоглобина в метгемоглобин и восстановление глутати- она. Отсутствие изменений скорости по- ступления глюкозы в клетку обеспечивают высокую метаболическую активность эрит- роцитов, обеспечивая их хорошее функцио- нальное состояние. Это подтверждается от- сутствием достоверных изменений в актив- ности метгемоглобинредуктазы эритроцитов, что является свидетельством нормального протекания процессов восстановления мет- гемоглобина (табл. 2). Об этом также свиде- тельствует отсутствие изменений содержа- ния метформы гемоглобина в условиях воз- действия водного экстракта макробиотиче- ского продукта питания «ДиаХит» (табл. 1). Не обнаруживаются изменения выхода пептидов в инкубационную среду (табл. 2). Однако мы наблюдали достаточно выражен- ную тенденцию к увеличению количества пептидных соединений в опытных пробах. Это может являться следствием внесения в среду инкубации эритроцитов водного экс- тракта макробиотического продукта питания «ДиаХит», содержащего пептидные соеди- нения, что подтверждается снятием спектра водного экстракта биологической добавки «ДиаХит», имеющего пики в области погло- щения пептидов (рис. 1). Известно, что электронные переходы полипептидных и полинуклеотидных цепей и, тем самым, белков и нуклеиновых кислот расположены в ультрафиолетовой области спектра. Полосы поглощения пептидной свя- зи - СО-NН - лежат в области 185-240 нм, здесь же, и в более коротковолновой области расположены полосы поглощения алифати- ческих боковых цепей аминокислотных остатков. Ароматические остатки триптофа- на, фенилаланина и тирозина имеют полосы поглощения в области 280 нм [13-15]. Рис. 1. Спектр водного экстракта макробиотического продукта питания на основе зерновых и масличных культур «ДиаХит» Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2018. № 1 (12) Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2018. № 1 (12) 50 Спектр инкубационной среды характе- ризуется наличием значительных пиков в области 190 нм и небольших пиков в области 300 нм. Это свидетельствует о присутствии коротких пептидов и небольшого количества белков в экстракте макрококтейля «Диа- Хит». Заключение Исследование влияния водного экс- тракта макробиотической добавки «ДиаХит» показало, что данный продукт питания не оказывает отрицательного влияния на функ- циональную активность эритроцитов чело- века. Нами не были выявлены достоверные изменения таких показателей как соотноше- ние форм гемоглобина, скорость поглощения глюкозы и активность метгемоглобинредук- тазы эритроцитов. Однако была отмечена тенденция к изменению осмотической рези- стентности и активности каталазы, что дела- ет необходимым дальнейшие исследования влияния водного экстракта макробиотиче- ского продукта питания на основе зерновых и масличных культур «ДиаХит» на показате- ли функциональной активности эритроцитов человека с расширением спектра изучаемых показателей. В целях улучшения антиоксидантных свойств водных экстрактов макробиотиче- ского продукта питания «ДиаХит» можно предложить увеличить процентное соотно- шение компонента «мука семени растороп- ши», так как он содержит водорастворимые флавоноиды, обладающие антиоксидантны- ми свойствами.

About the authors

Nataliia Yurevna Orlova

Samara University

Email: 23natasha3@gmail.com
Samara, Russia

References

Supplementary files