Влияние диабенола на ферменты, участвующие в процессе расщепления углеводов в кишечнике

Г. П. Дудченко, К. В. Ленская, Н. И. Чепляева

Волгоградский государственный медицинский университет, кафедра фармакологии

ВЛИЯНИЕ ДИАБЕНОЛА НА ФЕРМЕНТЫ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ПРОЦЕССЕ РАСЩЕПЛЕНИЯ УГЛЕВОДОВ В КИШЕЧНИКЕ

УДК 615.015.11

В данной работе проведено изучение влияния диабенола на утилизацию дисахаридов (сахароза) и полисахаридов (крахмал) в кишечнике крыс. Также исследовано влияние диабенола на ингибирование а-глюкозидазы. Установлено, что диабенол незначительно влияет на увеличение утилизации дисахаридов (сахароза) и не влияет на активность а-глюкозидазы.

Ключевые слова: углеводный обмен, а-глюкозидаза, диабенол.

G. P. Dudtchenko, K. V. Lenskaya, N. I. Cheplyaeva

INFLUENCE OF DIABENOL ON THE ENZYMES INVOLVED IN THE INTESTINAL DIGESTION OF CARBOHYDRATES

The study explores the influence of diabenol on utilization of disaccharides (sucrose) and polysaccharides (starch) in the intestines of rats. It also investyigates the effects of diabenol on the inhibition of a-glucosidase. We have established that diabenol insignificantly increases utilization of disaccharides and does not affect the activity of a-glucosidase.

Keywords: carbohydrate metabolism, a-glycosidase, dibenol.

Известно, что ингибиторы а-глюкозидазы конкурентно ингибируют ферменты ЖКТ, участвующие в расщеплении и всасывании углеводов [3]. Один из препаратов данной группы -акарбоза (глюкобай), который связываясь с ферментами тонкого кишечника, конкурентно блокирует их действие и замедляет расщепление углеводов, и, как следствие, снижает поступление глюкозы в кровяное русло. Так как не происходит поглощение глюкозы в проксимальном отделе тонкого кишечника, то это приводит к снижению постпрандиальной гликемии, а также к снижению нагрузки на поджелудочную железу (р-клетки) и, соответственно, к уменьшению гиперинсулинизма [1].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить диабенол на уровень глюкозы в крови интактных крыс после пероральной нагрузки крахмалом и сахарозой. А также исследовать непосредственное влияние диабенола на ингибирование а-глюкозидазы в крови интактных животных.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Тест толерантности к крахмалу и сахарозе (ч.д.а., «Экрос», Россия) в дозе 3 г/кг проводили по методу Т. П. Бондарь [2]. До начала эксперимента животные подвергались пищевой депри-вации, в течение 12 часов, со свободным доступом к воде. Сахарозу и крахмал вводили перо-рально и определение гликемии проводили через 15, 30, 60, 90 и 120 минут. В качестве препарата

сравнения выбрали ингибитор а-глюкозидазы -акарбозу (Sigma, США). Анализ параметров при нормальном распределении значений проводили с помощью критерия Стьюдента. Значимыми считали различия, если вероятность ошибки р < 0,05.

Ингибирование а-глюкозидазы определяли с помощью метода описанного B. Elya [4]. 1 мг глюкозидазы (Saccharomyces cerevisiae, Sigma, США) растворяли в 100 мл фосфатного буфера (рН 6,8). В реакционную смесь, состоящую из 50 мкл соединения или препарата сравнения в различных концентрациях в фосфатном буфере с рН 6,8 и 25 мкл 5 мМ р-нитрофенил a-D-глюкопиранозида (Sigma-Aldrich, Швейцария) после предварительной инкубации при 37 °С в течение 5 минут вносили 25 мкл а-глюкозидазы (0,15 ед./мл) и инкубировали при 37 °С в течение 15 минут. Реакцию останавливали добавлением 200 мкл 200 мМ Na2CO3.

Активность а-глюкозидазы определяли спектрофотометрически при 400 нм на приборе для считывания планшетов (Infinite M200, Tecan, Австрия) путем измерения количества р-нитрофенола, высвободившегося из р-нитро-фенил а^-глюкопиранозида [4].

В качестве препарата сравнения использовали акарбозу (Sigma, США).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни, табличного редактора Microsoft Excel 2007 и программы Graph Pad Prism 5.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При введении акарбозы (5 мг/кг) одновременно с крахмалом (3 г/кг) статистически значимые изменения (р < 0,05) в содержании глюкозы опытных животных по сравнению с крысами контрольной группы, получавшими только полисахарид, наблюдались в течение первого часа эксперимента. При уровне глюкозы, практически равном ее исходному содержанию (90-я и 120-я минуты эксперимента), достоверные различия между показателями животных контрольной и опытной групп отсутствовали. У крыс, получавших диабенол (50 мг/кг) в комплексе с крахмалом, достоверных изменений относительно

контрольных данных отмечено н е б ыло, несмот ря на наметившуюся к 30-й минуте эксперимента тенденцию к уменьшению уровня глюкозы в крови этих животных (табл. 1).

При введении сахарозы (3 г/кг) животным контрольной группы достоверное увеличение глюкозы наблюдалось с 15-й по 60-ю минуту эксперимента. Прирост углевода в крови крыс составил в среднем за этот промежуток времени 25 % (р < 0,05) от исходного ее содержания. Акарбоза достоверно снижала содержание глюкозы в крови животных через 15, 30 и 60 минут после ее совместного введения с сахарозой. Диабенол не влиял на всасывание сахарозы в кишечнике крыс (табл. 2).

Таблица 1

Влияние акарбозы и диабенола при внутрижелудочном введении на уровень глюкозы в крови интактных крыс после пероральной нагрузки крахмалом

Исследуемые группы Ед. изм. Интервалы времени

0 15 30 60 90 120

Содержание глюкозы в крови

Контроль (крахмал) ММ 4,07 + 0,24 4,70 + 0,22 4,57 + 0,20 4,17 + 0,07 3,84 + 0,16 3,68 + 0,15

% + 15,5 + 12,3 +2,5 -5,7 -9,8

Крахмал + акарбоза (5 мг/кг) ММ 3,77 + 0,12 4,07 + 0,19* 3,60 + 0,10* 3,30 + 0,25* 3,13 + 0,42 3,0 + 0,40

% + 10 -2,9 -10,8 -15,4 -18,9

Крахмал + диабенол (50 мг/кг) ММ 3,77 + 0,09 4,03 + 0,09 3,90 + 0,20 4,23 + 0,07 4,10 + 0,20 4,37 + 0,17

% +6,1 +2,6 + 11,3 +7,9 + 15,0

Таблица 2

Влияние акарбозы и диабенола на уровень глюкозы в крови интактных крыс после пероральной нагрузки сахарозой

Исследуемые группы Ед. изм. Интервалы времени

0 15 30 60 90 120

Содержание глюкозы в крови

Контроль (сахароза) мМ 3,56 + 0,08 4,64 + 0,20 4,33 + 0,09 4,37 + 0,17 3,68 + 0,06 3,57 + 0,09

% +30,3 +21,6 +22,8 +3,4 +0,3

Сахароза + акарбоза (5 мг/кг) мМ 3,30 + 0,06 3,43 + 0,35* 3,17 + 0,41* 2,93 + 0,47* 2,67 + 0,48 2,63 + 0,37

% +3,9 -3,9 -11,2 -19,1 -20,3

Сахароза + диабенол (50 мг/кг) мМ 3,25 + 0,05 5,0 + 0,20 4,65 + 0,55* 3,68 + 0,03 3,78 + 0,03 3,30 + 0,10

% +53,8 +43,1,6 + 13,2 + 16,3 + 1,5

* Различия достоверны по сравнению с контролем (р < 0,05).

Вторым этапом исследования явилось изу- в эксперименте с крахмалом (на 30 минуте) чение непосредственного влияния диабенола наметилась положительная тенденция влияния на ингибирование а-глюкозидазы (табл. 3), так как диабенола на снижение уровня глюкозы в крови.

Таблица 3

Влияние диабенола

Соединение а-глюкозидазная активность 10 3 М, Л %

Диабенол 5,71 ± 1,90

Акарбоза 48,91 ± 3,44*

* Данные достоверны по отношению к положительному контролю (и - критерий Манна-Уитни, р < 0,05).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, по результатам проведенных исследований показано, что диабенол статистически незначимо влияет на всасывание полисахаридов (крахмал) в кишечнике интакт-ных крыс (в используемых при проведении экспериментов дозах) и не влияет на ингибирова-ние а-глюкозидазы.

ЛИТЕРАТУРА_

1. Аметов А. С. Сахарный диабет второго типа. Проблемы и решения. - М.: ГОЭТАР-Медиа, 2014. - 1032 с.

2. Бондарь, Т. П. Лабораторно-клиническая диагностика сахарного диабета и его осложнений / Т. П. Бондарь, Г. И. Козинец. - М.: Медицинское информационное агентство, 2003. - 88 с.

3. Дедов И. И., Шестакова М. В. Сахарный диабет: диагностика, лечение и профилактика. - М.: МИА,

2011. - 801 с.

4. Elya B., Basah K., et al. // J. Biomed. Biotechnol. -

2012. - Vol. 28. - P. 1078.

Г. Н. Солодунова, М. Ф. Маршалкин, Н. Ю. Мерешкова

Волгоградский медицинский научный центр, лаборатория медицинской химии

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АДСОРБЕНТОВ ПРИ ОЧИСТКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО БИШОФИТА

УДК 547.47

Технический водный раствор магния хлорида (бишофит) был очищен методом адсорбции с использованием алюминия оксида, силикагеля, угля активированного и магния оксида. Магния оксид обеспечивал намного более эффективное удаление примесей и уменьшал концентрацию железа в 80 раз.

Ключевые слова: магний, бишофит, очистка, адсорбция.

G. N. Solodunova, M. F. Marshalkin, N. Yu. Mereshkova

RELATIVE EFFICACY OF ADSORBENTS

IN THE PURIFICATION OF INDUSTRIAL BISCHOFITE

The technical grade water solution of magnesium chloride (bischofite) was purified by adsorption method using aluminum oxide, silica gel, activated carbon and magnesium oxide. The use of magnesium oxide yielded much more effective removal of impurities and 80-time reduction in iron concentration.

Key words: magnesium, bischofite, purification, adsorption.

Природный минерал бишофит является доступным источником магния, на основе которого ведутся интенсивные разработки отечественных бальнеологических препаратов [7] и лекарственных средств [8]. Препараты магния являются эффективными средствами коррекции дефицита магния в организме [6]. При этом биодоступность [2], фармакологическая активность [4, 5] и токсические свойства [3] магний-содержащих препаратов в значительной степени определяются природой их солевой формы и наличием примесей. В связи с этим разработка эффективных методов очистки природного магнийсодержащего сырья, в том числе бишофи-та, от нежелательных примесей, часто имеющих техногенный характер, является актуальной задачей современной фармации.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Оценить эффективность различных адсорбентов при очистке технического бишофита

от соединений железа и тяжелых металлов для получения бальнеологических препаратов и магнийсодержащих лекарственных средств.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Очистку технического бишофита, полученного из Городищенской скважины № 6040 и стандартизированного по плотности @ = 1,331), от солей железа, тяжелых металлов и техногенных примесей осуществляли с использованием следующих адсорбентов: алюминия оксида (ТУ 2962-54), силикагеля (Kieselgel 60, Fluka), угля активированного (БАУ) и магния оксида (ГОСТ 4526-75). Для получения сопоставимых результатов все адсорбенты были использованы в одинаковом количестве 10,0 г/л при одном и том же режиме очистки.

Для количественного определения примесей в техническом (неочищенном) и очищенном бишофите был использован масс-спектраль-ный анализ с индуктивно-связанной плазмой,