Влияние кислой среды на активность ферментных препаратов

Снижение содержания ионов кадмия в исследуемых тканях лабораторных животных, %

Препарат Бактисубтил Споробактерин Ветом 2

Исследуемая ткань костная мышеч- кожный костная мышеч- кожный костная мышеч- кожный

ткань ная ткань покров ткань ная ткань покров ткань ная ткань покров

Количество выведенного

кадмия 56,25 93,27 23,07 19,04 66,66 98,66 31,57 3,84 97,34

Итого: 57,74 61,45 44,25

пление ионов кадмия из питательных сред. Так, содержание ионов кадмия в биомассе B.subtilis 534 и B.subtilis 3 составляло 5,68 и 4,93%, а в биомассе B.cereus IP 5832 и B.licheniformis — 4,3 и 3,88% соответственно.

На втором этапе исследования нами была проанализирована способность бактерий рода Bacillus к накоплению и выведению кадмия из организма экспериментальных животных (для этого изучали такие биологические материалы, как костная и мышечная ткань, кожный покров).

В результате эксперимента было установлено, что содержание кадмия в костной ткани лабораторных животных на 7-е сут. исследования в опытных группах (Оь О2, О3) превышало значения К на 61,37 и 91% соответственно, однако уровень показателей оказался ниже значений К1 в группе О1 на 44%, О2 — на 20% и О3 — на 30% соответственно.

Далее наблюдалось стабильное снижение содержания кадмия в костной ткани животных к 14-м и 21-м сут. эксперимента, причём на 14-е сут. показатели у особей опытных групп были ниже, чем показатели на 7-е сут.: в О1 — на 8%, в О2 — на 7% и в О3 — на 45%. При этом показатели в группах О1, О2 и О3 превышали содержание кадмия в костной ткани крыс группы К0, но были ниже, чем у аналогов группы К1, на 43, 38 и 65% соответственно.

На 21-е сут. эксперимента в костной ткани крыс опытных групп О1, О2 и О3 зафиксировано снижение содержания кадмия по отношению к 14-м сут. на 6, 11 и 6% соответственно.

Аналогичная динамика зарегистрирована при определении содержания ионов кадмия в мышечной ткани и кожном покрове. В таблице представлены данные, свидетельствующие о снижении содержания ионов кадмия во всех исследуемых тканях и кожном покрове животных на 21-е сут. эксперимента при применении пробиотических препаратов Бактисубтил, Ветом 2 и Споробактерин.

Вывод. В результате проведённых исследований было установлено, что наиболее активно кадмий накапливается в костной ткани, а наименее — в шкуре. Максимум выведения кадмия из организма лабораторных животных при применении пробио-тических препаратов зарегистрирован на 7-е сут. эксперимента. Затем происходит стабильное снижение количества выведенного кадмия. При этом наиболее эффективным оказался пробиотичекий препарат Споробактерин, а наименее эффективным — Ветом 2.

Литература

1. Ревич Б.А. Экологическая эпидемиология. М.: Академия, 2004. 206 с.

2. Wloch S. Dunamics of morphological and cytochtmical changel in the placenta following cadmium chloride intoxication // Ginecol. Pol. 1992. Vol. 63. № 6. P. 264-275.

3. Corpas I., Antonio M T. Study of alteration produced by cadmium and cadmium / leand administration during gestational and early lactation periods in the reproductive organs of the rat // Ecotoxicol. Environ. Saf. 1998. Vol. 41. № 2. P. 180-188.

4. Сизенцов А.Н. Эффективность применения пробиотических препаратов на основе бактерий рода Bacillus при лечении экспериментальной интоксикации медью / А.Н. Сизенцов, Е.Ю. Исайкина, О.В. Кван, Е.А. Сизова // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 3.

5. Савельева Т.А. Спорообразующие аэробные бактерии, используемые для получения пробиотиков. [Электронный ресурс]. URL: http://www.blagovesta.su. (дата обращения 7.10.2013 г.).

Влияние кислой среды на активность ферментных препаратов

О.Ю. Ширяева, к.б.н., С.С. Шукшина, к.б.н., ФГБОУ ВПО Оренбургский ГПУ

Гидролитический ферментативный распад поступающих с пищей веществ называется перевариванием. Процесс переваривания протекает на первом этапе обмена веществ. Он осуществляется под действием соответствующих ферментов класса гидролаз, которые образуются в железах различных отделов пищеварительного канала и секретируют-ся в составе различных пищеварительных соков. В процессе переваривания поступающие пита-

тельные вещества, во-первых, превращаются в продукты, способные легко всасываться в кровоток или лимфу из просвета кишечника, и, во-вторых, теряют видовую и тканевую специфичность.

Дефицит ферментов проявляется в виде изжоги, метеоризма и т.д., что приводит к нарушению пищеварения и развитию различных патологических состояний. Для коррекции таких состояний применяют различные ферментные препараты. Одни ферментные препараты используют при внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, а другие — для снижения болевых

ощущений в области живота при заболеваниях желудка и кишечника. Использование препаратов пищеварительных ферментов позволяет повысить содержание различных жиров в питании и сделать его полноценным [2, 3].

Фармакологическая активность ферментных препаратов в значительной степени зависит от лекарственной формы. Выпускают две основные формы препаратов пищеварительных ферментов — традиционные и инкапсулированные мини-микросферы.

Традиционные ферментные препараты — это препараты в виде таблеток, которые покрыты или не покрыты энтеросолюбильной оболочкой. В зависимости от этого они становятся активными в желудке или при растворении их оболочки в начальных отделах тонкой кишки. Основными недостатками таблетированной формы являются отсутствие чёткой адресности действия (активация в желудке и в самом начале тонкой кишки), а также неоднородное перемешивание их с поступившей пищей. Их размер составляет от 5 мм и более.

Микрогранулированные препараты (микросферы) покрыты энтеросолюбильной (кислотоустойчивой) оболочкой. Небольшой размер этих частиц (1,0—1,2 мм) способствует повышению доступности фермента в процессе переваривания. Для прохождения из желудка через пилорическую часть с твёрдой пищей размер микросфер должен составлять 1,4±0,3 мм [1, 4].

В связи с этим целью нашего исследования было изучение влияния кислой среды на амилолити-ческую и липолитическую активности некоторых фармакологических ферментных препаратов.

Материал и методы исследования. Экспериментальная часть работы была выполнена на базе биохимической лаборатории кафедры химии и методики преподавания химии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет». Объектом исследования были выбраны фармакологические ферментные препараты: панкреатин, пензитал, мезим форте и креон 10000. Они относятся к одной группе ферментных препаратов, содержащих в качестве основного действующего вещества панкреатин.

Предметом исследования явились амилолити-ческая и липолитическая активность ферментных препаратов.

Определение амилолитической активности проводили колориметрическим методом (ГОСТ 20264-74), основанным на гидролизе крахмала ферментами амилолитического комплекса до декстринов различной молекулярной массы. Для определения липолитической активности использовали титриметрический метод анализа [5]. В ходе исследования анализировали разовую дозу каждого ферментного препарата.

Результаты исследования. На первом этапе исследования проводили сравнение амилолити-

ческой и липолитической активности препаратов панкреатин, пензитал, мезим форте и креон 10000, используемых для коррекции нарушений пищеварения. Согласно проведённым исследованиям, наибольшая липолитическая и амилолитическая активности характерны для ферментных препаратов мезим форте и креон 10000 [6].

Однако исследуемые ферментные препараты отличаются по форме выпуска. Традиционные формы ферментных препаратов покрыты энтеросолюбиль-ной оболочкой, которая защищает панкреатические ферменты от воздействия кислой среды желудка. В настоящее время выпускают двуоболочечные капсулярные препараты с микросферами, покрытыми кислотоустойчивой оболочкой. Поэтому целью второго этапа исследования явилось определение защитных свойств оболочки лекарственных форм на активность амилазы и липазы. Для этого были смоделированы условия желудка in vitro. Соляная кислота определяет кислую реакцию желудочного сока. Концентрация соляной кислоты в желудочном соке человека (при стимуляции) в норме равна 0,4—0,6%, что соответствует кислой среде при рН = 0,9—1,5. При поступлении пищи в желудок относительное количество соляной кислоты в содержимом желудка уменьшается и рН становится равным 1,5—2,5. В связи с этим для инкубации ферментных препаратов in vitro выбрана концентрация соляной кислоты 0,3%, что характерно для содержимого желудка при поступлении пищи, а также концентрация 0,5%, что равнозначно кислой среде желудочного сока при отсутствии пищи в желудке.

Ферментные препараты подвергали инкубации в 0,5- и 0,3-процентном растворах соляной кислоты при температуре 37°С в течение одного часа. Затем определяли амилолитическую и липолитическую активность мезима форте, креона 10000, панкреатина и пензитала.

Согласно проведённым исследованиям после инкубации ферментных препаратов в растворе соляной кислоты наблюдалось снижение активности амилазы. Так, после инкубации препаратов в 0,3-процентном растворе соляной кислоты наблюдалось снижение количества гидролизованного крахмала панкреатином на 18,9%, пензиталом — на 13,5%, мезимом форте — на 12,7% и креоном 10000 — на 4,7% по сравнению с данными, полученными на первом этапе исследования. После инкубации фармакологических препаратов в 0,5-процентном растворе соляной кислоты зафиксировано наибольшее снижение данного показателя. Так, препараты панкреатин, пензитал, мезим форте и креон 10000 способствовали гидролизу крахмала соответственно на 24,3; 18,9; 18,2 и 7,8% меньше по сравнению с показателем без воздействия соляной кислотой на препараты. Полученные данные позволяют рассчитать амилолитическую активность, которая изменяется аналогично (рис. 1). Причём наибольшее

До инкубации в растворе соляной кислоты

После инкубации в 0,3-процентном растворе соляной кислоты

После инкубации в 0,5-процентном растворе соляной кислоты

Рис. 1 - Активности амилазы ферментных препаратов до и после инкубации в растворах соляной кислоты

снижение активности амилазы прослеживается в ферментных препаратах, выпускаемых в традиционной форме в виде таблеток.

По сравнению с амилолитической активностью воздействие соляной кислоты на активность липазы более сильное. Так, инкубация исследуемых препаратов в 0,3-процентном растворе соляной кислоты приводит к снижению активности у препаратов панкреатин, пензитал, мезим форте и креон 10000 соответственно на 44,0; 42,3; 39,2 и 11,3%. После пребывания в более кислой среде (0,5-процентный раствор соляной кислоты) активность липазы в препаратах панкреатин, пензитал и мезим форте снижается наполовину (в среднем на 55,0%), а в креоне 10000 — всего на 17,4%. Сравнительный анализ активности липазы препаратов после инкубации показывал, что в препаратах, выпускаемых в традиционной форме, липолитическая активность изменяется в среднем на 13,6%, а в креоне 10000 — на 6,1% (рис. 2).

Вывод. Инкубация исследуемых ферментных препаратов в 0,5-процентном растворе соляной кислоты заметно снижает показатель активности амилазы и липазы. Следовательно, их использование до еды противопоказано и способствует инактивации панкреатических ферментов под воздействием желудочного сока. Препараты следует применять только во время приёма пищи. Также

До инкубации в растворе соляной кислоты

После инкубации в 0,3-процентном растворе соляной кислоты

После инкубации в 0,5-процентном растворе соляной кислоты

Рис. 2 - Активности липазы ферментных препаратов до и после инкубации в растворах соляной кислоты

на активность ферментов влияет форма выпуска препаратов. В ферментных препаратах, выпускаемых в форме таблеток, наблюдается наибольшее снижение активности амилазы и липазы после инкубации в соляной кислоте, что свидетельствует о слабом кислотоустойчивом свойстве оболочек исследуемых лекарственных препаратов. Это связано с разрушением защитной оболочки и частичной инактивацией ферментов в исследуемых препаратах. Современные препараты, например креон, выпускаемые в виде микросфер, помещённых в капсулу, имеют кислотоустойчивую оболочку, которая обладает более высокими защитными свойствами и сохраняет активность ферментов.

Литература

1. Охлобыстин А.В. Применение препаратов пищеварительных ферментов в гастроэнтерологии. М.: Наука, 2001. 348 с.

2. Плакунов В.К. Основы энзимологии. М.: Логос, 2001. 128 с.

3. Попова Т.Н., Рахманова Т.И., Попов С.С. Медицинская энзимология. Воронеж: ВГУ, 2008. 164 с.

4. Саблин О.А., Бутенко Е.В. Ферментные препараты в гастроэнтерологии // Consilium-Medicum. 2004. Т. 6. № 1. Гастроэнтерология. [Электронный ресурс].URL: http: //www. con-med.ru/magazines/gastroenterology/214655/.

5. Ширяева О.Ю. Активность некоторых ферментных препаратов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 5 (55). С. 196—198.

6. Ширяева О.Ю., Карнаухова И.В. Методические указания к лабораторным занятиям по биологической химии: учебно-методическое пособие по дополнительной профессиональной образовательной программе «Химия». Оренбург: «Литера-Б», 2015. 60 с.

Радиозащитные эффекты микроводоросли Spirulina platensis при радиоактивном облучении белых крыс

В.В. Петряков, к.б.н., ФГБОУ ВО Самарская ГСХА

Известно, что радиоактивное излучение негативно влияет на критические (высокорадиочувствительные) органы высших организмов, наиболее уязвимых по отношению к радиоактивному излучателю. Одним из таких критических органов

является система кроветворения. Справиться с последствиями облучения (особенно в летальных дозах) живой организм в большинстве своём не может, поэтому применение корректирующих веществ, биологически активных добавок и др., обладающих не только восполняющими и восстанавливающими организм характеристиками, но и