Метаболическое обоснование применения солодки уральской в качестве биологически активной пищевой добавки при воздействии эмоционального стресса

Новое в пищевых технологиях

М.В. Палагина,

доктор биологических наук, профессор кафедры химии, биохимии и прикладной экологии ДВГАЭУ;

Ю.В. Приходько,

кандидат химических наук, заведующий кафедрой химии, биохимии и прикладной экологии ДВГАЭУ

МЕТАБОЛИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СОЛОДКИ УРАЛЬСКОЙ В КАЧЕСТВЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА

Представлены результаты использования экстракта корня солодки уральской в коррекции липидов легочного сурфактанта крыс после воздействия на организм шумового стресса. Показана эффективность защитного эффекта применения экстракта. Рекомендуется его использование в качестве пищевой добавки для коррекции состояния легких при воздействии шумового стресса на организм человека.

Снижение воздействия на организм человека различных видов стресса, в том числе эмоционального, - актуальная и широко изучаемая в настоящее время проблема. Легочная патология, инициируемая стрессовым фактором, вызывает особый интерес у исследователей. Легкие реагируют на стресс структурно-функциональными изменениями на клеточном уровне. Патогенез легких, как правило, связан с нарушением функционирования значимой для работы органа макроструктуры - сурфактан-та, представляющего собой мембрану, выстилающую внутреннюю поверхность альвеол. Сурфактант легких (СЛ) состоит главным образом из липидов и поэтому подвержен деструкции, вызываемой перекисным окислением липидов (ПОЛ), которое инициируется воздействием стрессовых факторов внешней среды [2]. Снижение процесса повреждения сурфактанта легких возможно посредством применения в пищевом рационе функциональных продуктов питания и специфических биологически активных добавок на основе фитопрепаратов, обладающих стресспротек-торной активностью, способных снижать ПОЛ и стабилизировать состав липидов [6].

Солодка уральская (Glycyrrhiza uralensis Fisch.) и препараты на ее основе издавна используются в лечении острых и хронических заболева-

ний органов дыхания: бронхитов, катаров верхних дыхательных путей, воспалительных заболеваний легких различной этиологии, бронхиальной астмы и других. Биологическая активность и физиологическая безопасность экстрактов из корня солодки объясняются их химическим составом, в основу которого входят: глицирризиновая кислота, близкая по структуре к глюкокортикоидам; флавоноиды - ликвиритон, ликвирити-генин, изоуралозид и другие; углеводы, органические кислоты, витамины, горечи и другие соединения [1]. Основной лечебный эффект препаратов, по-видимому, связан с кортикостероидподобным действием глиц-ирретиновой кислоты, которая освобождается при гидролизе глицирри-зиновой кислоты. Именно это фармакологическое свойство растения является наиболее важным. Активность глицирризиновой кислоты соответствует 1/8 активности кортизола. Значимым фармакологическим действием является также антиоксидантное, которое обеспечивается флаво-ноидами. Следует особо отметить географическую и экономическую доступность солодки уральской.

Несмотря на то что изучению солодки уральской посвящено значительное количество исследований, работ по использованию ее самой и препаратов на ее основе в качестве составляющих функциональных продуктов питания или в пищевой добавке для коррекции легких при воздействии стрессовых факторов нами не обнаружено. Поэтому целью данной работы явилось экспериментальное исследование воздействия шумового стресса на сурфактантную систему легких и коррекция нарушений в ней препаратом солодки уральской, вводимым в пищевой рацион.

Для определения степени повреждения легких в результате психоэмоционального стресса у экспериментальных животных были проведены исследования на трех группах крыс массой 170+20 г. Акустический дискомфорт у крыс создавали шумом интенсивностью 80 дБА на расстоянии 5,5 м от источника по 1 ч однократно и в течение 9 сут (контрольная группа). Опытные группы (1-я и 2-я) составили крысы, которым за 30 мин перед процедурой воздействия шума интрагастрально вводили экстракт солодки уральской в дозе 0,1 г/кг массы тела. Кроме того, вторая опытная группа крыс в течение 7 сут до начала эксперимента ежедневно с пищевым рационом получала экстракт корня солодки в той же дозе.

Использовали экстракт из корней солодки уральской (Glycyrrhiza Uralensis Fisch.), который готовили способом перколяции 1:1 на 40%-м водно-спиртовом растворе согласно требованиям Государственной фармакопеи СССР (1968). В интактную группу вошли здоровые животные соответствующего возраста и пола.

Сурфактант легких крыс выделяли и исследовали методами, которые были описаны ранее [4]. Определяли вторичные продукты ПОЛ, реагирующие с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК-активные продукты), активность ферментов антиоксидантной системы - супероксиддисмутазы и глутатионредуктазы, количество общих липидов в пересчете на массу сырого легкого и фосфолипидов в процентах от числа общих липидов, классы фосфолипидов и нейтральных липидов.

В результате проведенных исследований выявлено достоверное изменение основных функционально значимых показателей сурфактанта легких, отражающих состояние ПОЛ и антиоксидантной системы (табл. 1). В сурфактанте легких крыс спустя 9 сут после шумового воздействия произошло достоверное увеличение продуктов перекисного окисления (ТБК-активных продуктов) и снижение активности антиоксидантной защиты: в 1,2 раза увеличилось количество продуктов ПОЛ и в 1,9-1,6 раза снизилась активность супероксиддисмутазы и глутатионредуктазы. Интенсификация перекисного окисления липидов при одновременном ин-гибировании антиоксидантной системы привела к нарушению метаболизма липидов, которое проявилось в снижении уровня общих липидов, в том числе фосфолипидов на 19%. В составе фосфолипидов увеличилась доля их предшественников (фосфатидной кислоты в 2 раза и фосфати-дилглицерина в 1,7 раз) и окисленных фосфолипидов (лизофосфолипи-дов - многократно). В составе нейтральных липидов произошло снижение доли свободных жирных кислот, триглицеридов (на 11 и 18%) и увеличение доли холестерина и его эфиров (на 12 и 19% соответственно) -табл. 2. Таким образом, общее шумовое воздействие на организм крыс привело к глубокому нарушению состояния их сурфактанта легких.

Применение экстракта солодки уральской до воздействия шума сохраняло уровень исследованных показателей ПОЛ, активности ферментов и показателей липидов на уровне интактных животных (табл. 1). Выше уровня интактных животных остался показатель лизофосфолипи-дов. Но при этом уровень общих липидов даже повысился на 11% в сравнении с соответствующим показателем у интактных крыс. Препарат оказался эффективным в качестве ингибитора ПОЛ и активатора антиокси-дантных ферментов на уровне здоровых животных.

Таблица 1

Состояние сурфактанта легких интактных, контрольных и получавших экстракт солодки крыс

Показатель Группа

Интактная Контрольная Опытная

1-я 2-я

ТБК-активные продукты, нмоль/мг легких 0,49+0,02 0,58+0,03* 0,50+0,02# 0,51+0,03#

Супероксиддисмутаза, нмоль НАДН / мг легких 0,56+0,02 0,30+0,01* 0,49+0,03# 0,50+0,03#

Глутатионредуктаза, нмоль НАДН/ мг легких 0,65+0,01 0,40+0,02* 0,61+0,01# 0,60+0,03#

Общие липиды, мг/г массы легких 15,2+0,5 14,3+0,8 16,9+1,0* 17,3+1,0#

Общие фосфолипиды, % от общих липидов 76,21+1,22 61,48+1,31* 75,35+2,47# 70,41+6,13

Примечание. (*) - изменения достоверны по отношению к интактным животным, (#) - изменения достоверны по отношению к контролю.

Защитный эффект экстракта солодки по отношению к липидам легких, по-видимому, связан с кортикостеидподобным действием глиц-ирретиновой кислоты, которая усиливает секрецию кортизола и препятствует его разрушению в печени. Известно, что под влиянием глюкокор-тикоидов усиливается синтез липидов СЛ за счет повышения содержания в крови концентрации жирных кислот и глюкозы - необходимых субстратов для синтеза фосфолипидов [5]. Важным этапом индуцируемых экстрактом солодки восстановительных процессов в СЛ является также торможение реакции перекисного окисления липидов за счет входящих в состав экстракта флавоноидов [3]. Поэтому развитие адаптационных механизмов, направленных на сохранение гомеостаза липидного компонента СЛ у животных, употреблявших солодку, происходит также в условиях активизации антиоксидантной системы.

Таблица 2

Показатели липидов сурфактанта легких интактных, контрольных и получавших экстракт солодки крыс

Показатель Группа

Интактная Контрольная Опытная

1-я 2-я

Классы фосфолипидов

Фосфатидилхолин 56,5+2,4 46,3+1,2* 53,1+2,4** 55,3+0,8#

Фосфатилилэта-ноламин 11,2+0,9 7,0+0,3* 9,2+0,8** 10,1+1,0#

Сфингомиелин 9,6+0,5 7,6+0,6* 9,3+0,7 9,0+0,6

Фосфатидилглице-рин 5,1+0,8 8,7+0,9* 5,5+0,7** 4,9+0,3#

Фосфатидилсерин 6,9+0,3 3,4+0,2* 7,5+0,6** 6,0+0,5#

Фосфатидилинозит 6,8+0,5 3,4+0,5* 8,0+0,8** 6,7+0,2#

Фосфатидная кислота 3,4+0,9 7,4+0,3* 5,2+0,4** 5,3+0,5#

Лизофосфолипиды 0,5+0,2 16,2+0,6* 2,2+0,3*# 2,7+0,4*#

Классы нейтральных липидов

Холестерин 20,7+1,5 24,6+0,7* 21,0+0,2# 20,9+1,0#

Эфиры холестерина 21,6+0,9 24,3+0,4* 22,0+0,4# 22,3+0,9#

Свободные жирные кислоты 18,6+0,4 16,6+0,6* 18,1+0,4# 18,8+0,7#

Триглицериды 17,6+0,8 14,5+0,4* 17,0+0,3# 17,7+0,6#

Неидентифициро -ванные липиды 21,5+1,2 20,0+0,8 21,9+0,8 20,3++1,6

Примечание. (*) - изменения достоверны по отношению к интактным животным, (#) - изменения достоверны по отношению к контролю.

Итак, результаты исследований показали эффективность применения экстракта солодки уральской в коррекции повреждений липидов легких, что позволяет рекомендовать использование данного препарата в

качестве пищевой добавки для коррекции состояния легких при воздействии шумового стресса на организм человека.

Литература

1. Степанова Э.Ф., Сампиев А.М. Состояние исследований и перспективы использования травы солодки голой (обзор) // Химико-фармацевт. журн. 1997. №10. С. 39-43.

2. Судаков К.В. Новые акценты классической концепции стресса // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1997. Т. 123, №2. С. 124130.

3. Фролова О.И., Медведева И.В. Клинико-метаболические эффекты биологически активных добавок фосфолипидной и пектиновой природы у больных острым лейкозом // Вопр. питания. 2001. Т. 70, № 5. С. 25-29.

4. Палагина М.В., Хасина М.А. Биологическая активность корня солодки уральской Glycymhiza Uralensis Fisch. в коррекции состояния легких // Растит. ресурсы. 1998. Вып. 1. С. 81-86.

5. Gonzales L.W., Ballard P.L., Fron D. Glucocorticoid stimulation of fatty acid synthesis in explants of human fetal lung // Biochim. et biophys. acta. Lipid and Lipid Metab. 1990. V. 1042, №1. P. 1-12.

6. Gutteridge J.M.C., Mumby S., Quinlan G.J., Chung K.F., Evans T.W. Pro-oxidant iron is present in human pulmonary epithelial lining fluid: Implications for oxidative stress in the lung // Biochem. and Biophys. Res. Commun. 1996. V. 220, №3. P. 1024-1027.

© Палагина М.В., Приходько Ю.В., 2004 г..