Введение к работе
экспериментальном диабете в организме включаются многие защитные
механизмы. Среди этих способов защиты важную роль играют природные
вещества, содержащиеся в экстрактах растений. Считается, что оливковое
дерево обладает высокой антиоксидантной активностью, причем это
характерно для листьев, плодов и полученного из них масла. Известно, что
листья оливкового дерева содержат в своем составе молекулы таких веществ,
как олеуропеин, гидрокситирозол, олеуропеина агликон и тирозол (Corona
et al., 2006; Manna et al., 2004). Основными фенольными соединениями
листьев оливы являются гликозилированные формы олеуропеина и
лигстрозида. Наиболее активным компонентом листьев оливы считается
экстракт олеуропеина, естественный продукт иридоидной группы. Механизм
подавления гипергликемии с помощью олеуропеина до сих пор не изучен
(Saenz etal., 1998; Visioli et al., 1998).
Подробные исследования эффективности гидрокситирозола,
выделенного из листьев оливкового дерева, в отношении моделирования
оксидативного стресса, ассоциированного с сахарным диабетом у
экспериментальных животных, отсутствуют. Следовательно, настоящее
исследование было проведено для изучения возможных гипогликемических
и сахароснижающих эффектов водного экстракта листьев оливы. Изменения
метаболизма липидов и липопротеинов на фоне сахарного диабета связаны с
трансформацией функционирования глиоксилатного цикла. Ранее на кафедре
была установлена возможность индукции ключевых ферментов
глюконеогенеза в печени и почках крыс при голодании и экспериментальном
диабете (Епринцев и др., 2007). Особый интерес вызывает
функционирование изоцитратлиазы (КФ 4.1.3.1), малатсинтазы (КФ 4.1.3.2) и
других ключевых ферментов в разных органах крыс при экспериментальном
диабете на фоне введения в организм животного водного экстракта оливы
европейской (ВЭО). Выяснение механизма изменения активности маркерных
и ключевых ферментов глиоксилатного цикла открывает перспективы для
разработки модели адаптивной реакции клеточного метаболизма,
включающей «ферментативную» оборону, что обеспечивает адаптацию
организма к сахарному диабету.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось исследование действия водного экстракта оливы европейской на функционирование ферментов глиоксилатного цикла у крыс при экспериментальном диабете. Исходя из цели, были поставлены следующие задачи.
1. Создание экспериментальной модели диабета с использованием
инъекций индуктора диабета аллокеана экспериментальным животным.
2. Изучение динамики развития экспериментального диабета при
введении крысам перорально водного экстракта оливы.
3 .Проведение гистологических исследований печени и поджелудочной железы у контрольных крыс, животных, подвергшихся аллоксановому диабету, и крыс с аллоксановым диабетом, получавших ВЭО.
-
Исследование изменения активности и изоферментного состава ряда ферментов глиоксилатного цикла и цикла Кребса в различных тканях опытных и контрольных крыс.
-
Изучение субклеточной локализации маркерных ферментов глиоксилатного цикла в печени и почках крыс с экспериментальным диабетом, получавших водный экстракт оливы.
-
Получение электрофоретически гомогенных препаратов изоцитратлиазы и малатсинтазы с помощью многостадийной очистки из опытных животных.
-
Исследование физико-химических и каталитических свойств маркерных ферментов глиоксилатного цикла изоцитратлиазы и малатсинтазы из почек и печени экспериментальных крыс.
Научная новизна. Показано, что экспериментальный диабет, вызывающий индукцию изоцитратлиазы и малатсинтазы, в гепатоцитах и клетках почек крыс, полностью блокируется введением водного экстракта листьев оливы европейской {Olea Еигореа). Протекторное действие экстракта оливы проявляется в снятии индукции маркерных ферментов глиоксилатного цикла, в частности, их активность отсутствует в печени и почках. При введении водного экстракта листьев оливы наблюдается уменьшение размера островков по сравнению с панкреатическими островками у крыс с аллоксановым диабетом. Получены гомогенные препараты изоцитратлиазы и малатсинтазы из тканей крыс с аллоксановым диабетом. Показано, что при
экспериментальном диабете происходит образование новых изоформ малатдегидрогеназы и аконитатгидратазы, локализованных в пероксисомальной фракции гепатоцитов, при этом их индукция полностью снимается при введении водного экстракта оливы крысам.
Практическая значимость. Результаты диссертационной работы позволяют углубить современные представления о механизмах сопряжения анаболических и катаболических процессов в клетках животных. Протекторное действие водного экстракта листьев оливы европейской открывает перспективы для использования его как гипогликемического средства при сахарном диабете. Предлагается способ хранения фермента изоцитратлиазы, обеспечивающий его функциональную сохранность в течение длительного времени, что позволяет использовать препарат для биохимических анализов в лабораторной практике.
Материалы работы применяются в учебном процессе на биолого-почвенном факультете Воронежского госуниверситета при чтении лекций по биохимии, а также в спецкурсах по энзимологии. Кроме того, они используются при проведении практикумов и выполнении курсовых и дипломных работ.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международных, региональных и университетских конференциях и были представлены на IV Международной научно-практической конференции «Наука на рубеже тысячелетия», Барселона -Санта Сусанна, Испания, 2012; на III международной научно-практической конференции «Роль науки в развитии общества», Хургада, Египет, 2011; на международной научно-практической конференции «Высокие технологии. Фундаментальные и прикладные исследования в медицине и физиологии», Санкт-Петербург, 2010; на Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи; на Х-ой международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы профессионального образования: подходы и перспективы»; ежегодных научных секциях отчетной конференции преподавателей и сотрудников Воронежского госуниверситета.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы
изложены в одиннадцати публикациях.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части и обсуждения результатов, заключения, выводов, списка литературы 256 источников. Иллюстрационный материал включает 23 рисунка, 7 таблиц.
