СОДЕРЖАНИЕ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ И ТОКСИЧНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНАХ МЫШЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ЛИНИЙ, ПОЛУЧАВШИХ ВЫСОКОУГЛЕВОДНЫЙ ВЫСОКОЖИРОВОЙ РАЦИОН С ДОБАВЛЕНИЕМ КВЕРЦЕТИНА
Creators: name: ШУМАКОВА А.А.
name: ШИПЕЛИН В.А.
name: АПРЯТИН С.А.
name: ГМОШИНСКИЙ И.В.
Publisher: name: Вопросы питания
Year: 2020
Subjects: МЫШИ
ОЖИРЕНИЕ
ЭССЕНЦИАЛЬНЫЕ МИКРОЭЛЕМЕНТЫ
ТОКСИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ С ИНДУКТИВНО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ
КВЕРЦЕТИН
MICE
OBESITY
ESSENTIAL TRACE ELEMENTS
TOXIC ELEMENTS
ICP-MS
QUERCETIN

description: Известно, что кверцетин (Q) является мощным хелатирующим агентом в отношении ионов металлов. Благодаря этому свойству Q при поступлении в организм способен активно вмешиваться в микроэлементный гомеостаз. Оценка возможного значения этих эффектов для диетического применения Q при ожирении затруднена тем обстоятельством, что у больных ожирением наблюдаются обусловленные патогенезом заболевания многочисленные изменения в минеральном обмене и микроэлементном гомеостазе. Таким образом, представляет значительный интерес выявление системных влияний биологически активных веществ, включая Q, на показатели минерального обмена на биологических in vivo моделях (в связи с ограниченным выбором биосубстратов при клинических наблюдениях плазма крови, моча, волосы). Цель изучение возможных воздействий Q на уровни эссенциальных, неэссенциальных и токсичных элементов у мышей трех линий: db/db с нокаутом гена рецептора лептина, склонных к спонтанному развитию ожирения, инбредной линии C57BI/6J, относительно резистентных к развитию алиментарного ожирения, и сложного гибрида II поколения DBCB, генетически более склонных к развитию ожирения и жирового гепатоза при потреблении рационов с избыточной квотой жира и моно и дисахаридов. Материал и методы. Содержание 16 химических элементов (Fe, Mg, Cu, Mn, Co, Se, Zn, Cr, Al, Cd, As, Pb, Ni, Ag, V, Cs) определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой в печени, почках, головном мозге генетически склонных к ожирению мышей линии db/db (возраст 8-10 нед), получавших в течение 47 сут стандартный полусинтетический рацион (СПР) и Q в дозах 25 и 100 мг на 1 кг массы тела, мышей линии C57B/6J, получавших СПР или высокожировой высокоуглеводный рацион (ВУВЖР: 30% жиров и 20% раствор фруктозы вместо воды) и добавку к нему Q в тех же дозах, мышей тетрагибридов DBCB, получавших в течение 63 сут СПР, ВУВЖР и ВУВЖР с добавлением Q (25 мг на 1 кг массы тела). Соединения Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Cr, Ni, Se и V входили в состав солевой смеси в форме неорганических солей или оксидов в количествах, близких к физиологической потребности; Al, Cd, As, Pb, Ag, Cs, Co присутствовали в рационах в фоновых количествах. Результаты и обсуждение. У db/db мышей отмечалось в сравнении с C57B/6J пониженное содержание Pb в печени и повышенное в почках и головном мозге, пониженное Co в почках, повышенное Cs и As в головном мозге, что не могло быть объяснено различиями в потреблении этих элементов с кормом. Потребление Q снижало у мышей db/db содержание в печени Mn, Cs, V, Ni, As, повышало уровень Cu и не оказывало значительных воздействий на уровень микроэлементов в печени у животных C57BI/6J. В почках C57BI/6J, получавших Q, возрастало содержание As и Al. В головном мозге мышей db/db добавка Q вызывала снижение содержания As, Pb, Cs и Se. У тетрагибридов DBCB Q повышал уровень Pb в печени и головном мозге и снижал в почках; повышал уровень V в печени и головном мозге; снижал содержание As в почках и повышал в печени. Отмечались множественные корреляции между содержанием в органах элементов в различных валентных формах, а также между содержанием микроэлементов и биохимическими индикаторами интенсивности катаболических и анаболических процессов. Заключение. Кверцетин оказывает воздействия на гомеостаз микроэлементов, зависящие как от генотипа животных, так и от рациона и не имеющие однозначной физиологической значимости. Рекомендуется включать показатели статуса эссенциальных и токсичных микроэлементов в протоколы доклинических испытаний эффективности и безопасности минорных биологически активных веществ пищи.Quercetin (Q) is known to be a powerful chelating agent for metal ions. Due to this property, Q, when ingested, is able to intervene actively in microelement homeostasis. The assessment of the possible significance of these effects for the dietary use of Q in obesity is complicated by the fact that in obese patients there are numerous changes in mineral metabolism and microelement homeostasis due to the pathogenesis of the disease. Thus, it is of considerable interest to identify the systemic effects of biologically active substances, including Q, on mineral metabolism in biological in vivo models (due to the limited choice of biosubstrates in clinical observations -blood plasma, urine, hair). The aim was to study the possible effects of Q on the levels of essential, non-essential and toxic elements in mice of three lines: db/db with knockout of the leptin receptor gene, prone to spontaneous development of obesity, inbred line C57Bl/6J, relatively resistant to the development of nutritional obesity, and complex hybrid of the 2nd generation DBCB, genetically more prone to developing obesity and fatty hepatosis when consuming diets with an excess quota of fat and simple carbohydrates. Material and methods. The content of 16 chemical elements (Fe, Mg, Cu, Mn, Co, Se, Zn, Cr, Al, Cd, As, Pb, Ni, Ag, V, Cs) was determined by mass spectrometry with inductively coupledplasma in the liver, kidneys, brain of genetically obese db/db mice (8-10 weeks old) receiving standard semisynthetic ration (SSD) and Q for 47 days at doses of 25 and 100 mg/kg body weight, C57Bl/6J mice treated with SPR or a high-fat high-carb diet (HFCD 30% fats and20% fructose solution instead of water) and Q supplementation at the same doses, DBCB tetrahybrid mice treated with SSD, HFCD and HFCD supplemented with Q for 63 days (25 mg/kg body weight). The compounds of Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Cr, Ni, Se, and V were included in the salt mixture in the form of inorganic salts or oxides in amounts close to physiological needs; Al, Cd, As, Pb, Ag, Cs, Co were present in the diets in background amounts. Results and discussion. In db/db mice, in comparison with C57Bl/6J, a decreased content of Pb in the liver and increased in the kidneys and brain, decreased Co in the kidneys, increased Cs and As in the brain, which could not be explained by differences in the consumption of these elements with feed. The consumption of Q decreased the content of Mn, Cs, V, Ni, As in the liver in db/db mice and increased Cu and did not significantly affect the level of trace elements in the liver in animals C57Bl/6J. In kidneys of C57Bl/ 6J receiving Q, the content of As and Al increased. In brain of db/db mice, Q supplementation caused a decrease in the content of As, Pb, Cs and Se. In tetrahybrids DBCB, Q increased Pb levels in liver and brain and decreased in kidneys; increased the level of V in liver and brain; decreased As content in kidneys and increased in liver. Multiple correlations were noted between the organ content of elements in various valence forms, as well as between the content of trace elements and biochemical indicators of the intensity of catabolic and anabolic processes. Conclusion. Quercetin has an effect on the homeostasis of microelements, depending both on the animal genotype and on the diet, and not having unambiguous physiological significance. Indicators of the status of essential and toxic trace elements are recommended to be included in the protocols of preclinical trials of the efficacy and safety of minor biologically active food substances.