Введение к работе
Актуальность темы. Оценка влияния факторов окружающей среды на здоровье человека и животных является очень сложной и наукоемкой проблемой и требует проведения объемных научных исследований (Измеров 2008; Тихонова, Горчакова, 2010). Химическое загрязнение среды - один из основных факторов, от которого зависит неудовлетворительное здоровье населения. По данным социально-гигиенического мониторинга, около 78% населения испытывают комплексную химическую нагрузку, связанную с загрязнением атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы, продуктов питания (Рахманин, 2009; Искаков и др., 2009 и др.). Хорошо изучено воздействие на организм для ряда химических веществ, появляющихся, в основном, в результате техногенной деятельности человека (гигиеническое регламентирование охватывает около двух тысяч вредных химических веществ). Однако химические воздействия продолжают оставаться предметом постоянных исследований (Бобкова, 2009; Боев, 2009; Фокин, 2010 и др.). На сегодняшний день на территории Российской Федерации наиболее распространенными и развивающимися видами промышленности являются нефтеперерабатывающая, газоперерабатывающая, химическая, металлургическая, легкая, а также производство строительных материалов, которые приводят к нарастанию выброса производственных отходов. Среди них наиболее часто встречающиеся производственно обусловленные поллютанты - окислы азота, сероуглерод, ацетон. Одним из наиболее ранних проявлений метаболических расстройств, возникаючцих независимо от пути поступления веществ (пероральный или ингаляционный), является истощение антиоксидант-ной и антирадикальной защиты, изменение формы и размеров клеток крови, нарушение проницаемости клеточных мембран (Спрыгин и др., 2006; Фоменко и др., 2007; Кушне-рова и др., 2008, 2010). Следовательно, влияние химических факторов способствует накоплению в организме своеобразного «биохимического груза» в виде метаболических и структурно-функциональных изменений биомембран. Физиолого-биохимические характеристики мембран эритроцитов являются тонким показателем, определяющим состояние мембран других клеток органов и-тканей на уровне целого организма (Эндако-ва и др., 2002). Вместе с тем изучению эритроцитов как модели для исследования токсической нагрузки на биомембраны посвящены единичные работы (Лесникова, 2006; Иванова и др., 2007; Кашалова и др., 2007 и др.). Согласно современным представлениям о влиянии химических радикалов на функциональные свойства мембран, их физические характеристики, обусловливающие продвижение эритроцитов по микроциркулярному руслу (диаметр эритроцита превышает ширину микрокапилляров), существенным является сравнительное биохимическое исследование фракционного состава фосфоли-пидов и нейтральных липидов, как основных структурных компонентов мембран, состояние антиоксидантной защиты, регулирующей перекисное окисление липидов мембран и, как следствие нарушений, размерные характеристики эритроцитов и их устой-
чивость к гемолитическому агенту.
В работе приняты следующие сокращения: ЛОЗ - антиоксидантная защита, ЛРЛ - антирадикальная активность, БАД - биологически активная добавка к пище, Г-SH - восстановленный глутати-он, КОПЦ - комплекс олигомертных проантоцианидинов, ОФЛ - общие фосфолипиды, ФХ - ли-зофосфатидилхолин, ЛФЭ - лизофосфатидилэтаноламин, МДА - малоновый диальдегид, ПДК -предельно допустимые концентрации, ПОЛ - перекисное окисление липидов, СДЭ - средний диаметр эритроцита, СОЭр - средний объем эритроцита, CSj - сероуглерод, СЖК - свободные жирные кислоты, СМ - сфингомиелин, СОД - супероксиддисмутаза, ТАГ - триацилглицерин, ФИ - фосфа-тидилинозит, ФК - фосфатидная кислота, ФС - фосфатидилсерин, ФХ — фосфатидилхолин, ФЭ -фосфатидилэтаиоламин, ХС/ФЛ - коэффициент соотношения холестерина к фосфолипидам, ХС -холестерин, ЭЖК-эфиры жирных кислот, ЭХС-эфиры холестерина.
Система антиоксидантной защиты организма достаточно эффективна, но не рассчитана на высокий и длительный уровень воздействия, сопровождающийся истощением и срывом защитных механизмов, активизацией различных дегенеративных процессов и патологических состояний. Эффективным способом защиты является профилактическое использование веществ, повышающих антиоксидантный статус организма. Одним из таких подходов является профилактическое использование растительных препаратов, содержащих комплексы полифенолов, обладающих способностью гасить свободнорадикальные реакции (Спрыгин и др., 2003).
На сегодняшний день известен ряд препаратов, обладающих экологопротектор-ными свойствами. Это широко известные средства традиционной и народной медицины: элеутерококк колючий, аралия маньчжурская, родиола розовая (корни), семена лимонника китайского (Брехман, 1987; Дардымов и др., 1993). Перспективным сырьем является калина Саржента (Viburnum sargentii Koehne). Экстракт из калины и входящий в его состав комплекс полифенолов способствуют стабилизации мембран лизосом и ге-патоцитов в условиях интоксикации четыреххлористым углеродом и этиловым спиртом (Спрыгин и др., 2003; Фоменко и др., 2003). Поэтому представляло интерес изучить мембрано-защитные свойства экстракта из калины «Калифен» при действии химических экотоксикантов.
Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить действие некоторых химических экотоксикантов на физиолого-биохимические характеристики эритроцитов крови экспериментальных животных и обосновать возможность коррекции нарушений растительными полифенолами.
Для достижения поставленной цели представляло выполнить следующие задачи:
-
Изучить действие химических экотоксикантов (окислы азота, сероуглерод, ацетон) на физиолого-биохимические характеристики эритроцитов.
-
Изучить влияние периода восстановления (депривации) после интоксикации ацетоном и сероуглеродом на физиолого-биохимические характеристики эритроцитов.
-
Оценить эффект коррекции растительными полифенолами нарушений физиоло-го-биохимических характеристик эритроцитов в условиях воздействия химическими экотоксикантами.
Научная новизна. Получены новые данные о характере нарушений процессов антиоксидантной защиты, перекисного окисления липидов и липидной составляющей мембран эритроцитов, увеличение размера и снижение осмотической устойчивости эритроцитов при действии на организм химических экотоксикантов (окислы азота, сероуглерод, ацетон).
Выполнено системное исследование экологопротекторных. свойств экстракта из калины «Калифен» и получено их экспериментальное подтверждение. Сопоставление экологопротекторных эффектов экстракта из калины и известного полифенольного препарата «Легалон», а также «Экстракта элеутерококка» показало его более выраженные мембранозащитные свойства по способности восстанавливать размерные характеристики эритроцитов, сохранять антиоксидантную защиту и биосинтез фосфоли-пидов, что обеспечивало восстановление порога осмотической устойчивости эритроцитов к гемолизирующему агенту.
Практическая значимость. Исследование расширяет представления об участии эритроцитарной системы в механизмах токсической реакции и дополняет современные знания об экологопротекторных свойствах растительных полифенолов. Результаты изучения экологопротекторного действия экстракта из калины могут быть использованы при разработке медико-биологической документации на применение экстракта в качестве биологически активной добавки для людей, проживающих в экологически не-
благоприятных условиях (патент № 2220614; № 2199249; Методические рекомендации).
Защищаемые положення:
-
Влияние химических экотоксикантов (окислы азота, сероуглерод, ацетон) на размерные характеристики и осмотическую резистентность эритроцитов, соотношение нейтральных и фосфолипидных фракций в их мембране, состояние системы антиокси-дантной защиты и перекисного окисления липидов имеет неспецифігческпй характер, что может рассматриваться как атрибут универсальной токсической реакздш.
-
В период восстановлния после интоксикации сероуглеродом и ацетоном исследованные физиолого-биохимические характеристики эритроцитов к норме не возвращаются, что указывает на углубляющееся состояние дестабилизации мембранных структур.
-
Коррекция нарушений физиолого-биохимических характеристик эритроцитов в условиях воздействия экотоксикантов достигается при использовании экологопротек-торных препаратов растительного происхождения, содержащих полифенольные комплексы с высокими антиоксидантными и антрадикальными свойствами.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и представлены на: Первом тихоокеанском международном симпозиуме «Живое и неживое. Вещественные и энергетические взаимодействия» (Владивосток 2008); П Международной научной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных» (Саранск, 2009); IV научно-практической конференцій молодых ученых с международным участием «Завадские чтения» (Ростов-на-Доиу, 2009); Ш научно-технической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2009); Всероссийской научной конференции «Чтения памяти академика К.В. Симакова» (Магадан, 2009); 14-й Пущинской международной школе - конференции молодых ученых «БИОЛОГИЯ - НАУКА XXI ВЕКА» (Пугдино, 2010); 10-й и 11-й Международной научно-практической конференции в обпасти экологии и безопасности жизнедеятельности «Дальневосточная весна - 2010; 2011» (Комсомольск-на-Амуре, 2010; 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых научных журналах (согласно перечшо ВАК).
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 134 страницах и содержит введение, обзор литературы, характеристику материала и методов исследоваюся, описание результатов и обсуждения собственных исследований, заключите и выводы. Список литературы включает 265 работ, в том числе 180 отечественных и 85 зарубежных авторов. Текст иллюстрирован 29 рисунками и 14 таблицами.
![Клинико-бактериологические и иммунологические характеристики аллергического ринита на Севере и влияние на них экологических факторов жилища [Электронный ресурс]](/i/i/4335/190976.png "Клинико-бактериологические и иммунологические характеристики аллергического ринита на Севере и влияние на них экологических факторов жилища [Электронный ресурс] Матвеева Наталья Ивановна")
