Введение к работе
Актуальность темы
Воздействие неблагоприятных физических и химических факторов окружающей среды на организм человека часто сопровождается интенсификацией процессов свободнорадикального окисления и, как следствие, приводит к повреждению белков, липидов, нуклеиновых кислот, других макромолекул и мембранных структур клетки. В защите организма от влияния токсических факторов окружающей среды одно из центральных мест на всех этапах эволюционного развития занимает универсальная антиоксидантная система, существующая во всех типах клеток и представленная ферментативным и неферментативным звеньями. Нарушение работы этой системы сопровождается накоплением экзогенных и эндогенных прооксидантов, что ведет к окислительному повреждению клеточных структур и развитию окислительного стресса [Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972; Бурлакова Е.Б., 1997,2002; Юдина Т.В., Ракитский В.Н. и др., 2003; Langseth L., 1995].
На поддержание активности системы антиоксидантной защиты (АОЗ) на адекватном функциональном уровне оказывают влияние различные алиментарные факторы, и если действие таких пищевых анти-оксидантов, как токоферолы, аскорбиновая кислота, р-каротин и селен, изучено достаточно детально, то антиоксидантная эффективность многих других минорных компонентов пищи, к числу которых относят индолы, изотиоцианаты, флавоноиды и каротиноиды, требует специальных исследований [Покровский А.А., 1979; Тутельян В.А., 1996; Да-дали В.А., 2001; Nijveldt R.J. et ah, 2001; Beecher G.R., 2003]. Наибольший интерес в этом плане представляют флавоноиды и каротиноиды. Известно, что эти природные соединения играют определенную роль в системе АОЗ, благодаря способности служить эффективными перехватчиками радикалов. Помимо этого имеются сведения о способности фла-воноидов и каротиноидов оказывать модулирующее действие и на другие звенья этой системы, в частности, индуцировать активность ключевых ферментов АОЗ и проявлять сберегающее действие по отношению к витаминам С и Е. Флавоноиды могут выступать и в качестве хелаторов ионов металлов переменной валентности, что позволяет им ингибиро-вать процессы ПОЛ на разных стадиях [Запрометов М.Н., 1974; Шаб-ров А.В. и др., 2003; Bravo L., 1998; Harborne J.B., Williams С.А., 2000; Mortensen A. et al, 2001].
Среди загрязнителей окружающей среды, обладающих проокси-дантными свойствами, широкой распространенностью и высокой токсичностью выделяются природные контаминанты пищевых продуктов
и кормов — микотоксины, вторичные метаболиты микроскопических (плесневых) грибов [Тутельян В.А., Кравченко Л.В., 1985; Miller J.D., 1995; Conkova Е. etal, 2003]. Результаты многолетних наблюдений свидетельствуют, что в России наиболее часто обнаруживаются микотоксины, продуцируемые грибами рода Fusarium, в том числе трихотеценовые микотоксины и фумонизины [Кравченко Л.В. и др., 1998; Львова Л.С., Седова И.Б., 2003; Tutelyan V.A., 1998]. Токсинообразование на различных субстратах в природных условиях — явление малопредсказуемое, и полное предотвращение накопления микотоксинов в пищевых продуктах и поступления в организм человека практически невозможно. В связи с этим важное значение приобретает изыскание путей снижения токсичности поступивших в организм токсинов. Одним из направлений может выступать пища и ее компоненты в качестве регулятора всех звеньев системы АОЗ.
Цель и задачи исследования
Цель работы — оценка эффективности природных антиоксидан-тов в различных системах окисления in vitro и в экспериментах in vivo. Задачи исследования:
на экспериментальных моделях in vitro исследовать влияние природных антиоксидантов - ликопина, дигидрокверцетина (ДГК), си-лимарина, силибинина и олигомерных проантоцианидинов (ОПЦ) на параметры хемилюминесценции системы Hb—ШОг—люминол и резистентность микросом печени к ПОЛ, индуцированному системой НАДФН-Fe2*;
изучить влияние ликопина, ОПЦ, ДГК и силимарина на антиок-сидантный статус крыс и резистентность микросом к индуцированному ex vivo ПОЛ;
на моделях алиментарных микотоксикозов (вызванных фумони-зинами и трихотеценовым микотоксином — Т-2 токсином) изучить влияние ликопина, ОПЦ и ДГК на защитно-адаптационный потенциал крыс.
Научная новизна
Получены новые данные о биохимических механизмах регуляции функциональной активности системы АОЗ природными биологически активными веществами, такими как ликопин и флавоноиды.
Обнаружено выраженное ингибирующее действие ликопина и фла-воноидов как на свободнорадикальное окисление люминола, так и на уровень индуцированного ПОЛ микросом печени in vitro. При этом на модели Hb—Н202—люминол наиболее выраженная ингибирующая ак-
тивность обнаружена у ОПЦ, и значительно меньшая — у других анти-оксидантов (катехин > ДГК > силимарин > ликопин > силиблнин). В то же время на модели ПОЛ микросом, индуцированного системой НАДФН— Fe2\ ПОЛ ингибировалось в наибольшей степени ликопином, и в меньшей степени флавоноидами (ОПЦ > силимарин > силибинин > ДГК).
Показано, что ликопин in vivo оказывает выраженное активирующее действие на систему АОЗ крыс, что характеризуется повышением антиоксидантной емкости (АОЕ) плазмы крови, подавлением образования продуктов ПОЛ в печени, увеличением активности глутатион-трансферазы в цитозоле печени. Отсутствие при этом изменений активности каталазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы позволяет предположить, что антиоксидантное действие ликопина связано с его прямым антирадикальным эффектом, а не с влиянием на ключевые ферменты АОЗ.
Обнаружено in vivo выраженное активирующее действие флавонои-дов на систему АОЗ крыс, характеризующееся повышением АОЕ плазмы крови и цитозоля печени.
Впервые показана способность флавоноидов (ОПЦ, ДГК и сили-марина) при включении в корм крыс оказывать подавляющее действие на индуцированное ex vivo ПОЛ микросом печени.
В работе дана количественная характеристика антиоксидантной активности отечественных препаратов ликопина и ДГК in vitro и получены экспериментальные доказательства их стимулирующего действия на систему АОЗ in vivo.
Практическая значимость работы
В работе показана способность каротиноидов (ликопина) и флавоноидов (ОПЦ и ДГК) снижать выраженность токсических эффектов приоритетных природных загрязнителей продовольственного сырья и пищевых продуктов, таких как фумонизины и Т-2 токсин.
Полученные данные могут быть использованы при гигиеническом обосновании величин потребности в пищевых биологически активных веществах (ликопине и флавоноидах) и адекватных уровней их поступления с рационом питания.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы доложены на Пленуме Межведомственного Научного Совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Российской Федерации «Угрозы здоровью человека: современные гигиенические проблемы и пути их решения» (Москва, 2002),
Первом Всероссийском конгрессе по медицинской микологии (Москва, 2003), Международной конференции «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданти и здоровье человека» (Смоленск, 2003).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 статьи в научных рецензируемых журналах.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на iff страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, обоснования цели и выбора методов исследования, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, включает 68 таблиц и иллюстрирована 54 рисунками.
Указатель литературы включает f отечественных и,>^%арубеж-ных источников.
![Гигиеническая оценка эффективности профилактики йодного дефицита йодированной солью на примере Оренбургской обл. [Электронный ресурс]](/i/i/4380/212998.png "Гигиеническая оценка эффективности профилактики йодного дефицита йодированной солью на примере Оренбургской обл. [Электронный ресурс] Бурлуцкая Ольга Ивановна")
![Гигиеническое обоснование и оценка эффективности применения УФ-излучения в комплексной технологии обеззараживания питьевой воды [Электронный ресурс]](/i/i/4428/178934.png "Гигиеническое обоснование и оценка эффективности применения УФ-излучения в комплексной технологии обеззараживания питьевой воды [Электронный ресурс] Фридман Роман Кириллович")
