XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование влияния глицирама на некоторые биохимические показатели в организме крыс в условиях голодания

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Сергеева Е.Б. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с углублённым изучением английского языка №12 города Пятигорска

Кузнецова М.И. 1Сергеева Е.О. 2

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с углублённым изучением английского языка №12 города Пятигорска

2Пятигорский медико-фармацевтический институт

Работа в формате PDF

88 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Голодание рассматривают как адаптивный процесс перехода организма на эндогенное питание, что, по-видимому, способствует сохранению энергетического баланса организма [5]. Кроме снижения массы тела, голодание приводит к стимуляции метаболической активности, синтезу антиоксидантов, а также устранению ряда эффектов старения.  Голодание активизирует метаболизм пурина и пиримидина, являющихся ключевыми соединениями в регуляции генной экспрессии и синтеза белков. Процесс метаболизма азотистых оснований - пурина и пиримидина повышает также продукцию антиоксидантов в организме. Роль антиоксидантов заключается в защите клеток от свободных радикалов.

Улучшение баланса энергетических процессов в организме человека является важной задачей медицины. Из-за активного ритма жизни среди людей зрелого возраста в последние годы все большей популярностью пользуются биологически активные вещества, которые восстанавливают энергетические и пластические возможности организма, повышают устойчивость к специфическим и неспецифическим факторам окружающей среды, усиливают защитно-адаптогенные механизмы.

Эффективными в этом направлении могут являться лекарственные вещества биогенного происхождения и их комбинации, которые способствуют восстановлению энергетического равновесия организма, повышая запасы гликогена, активируя функционирование ферментных систем, трансмембранный перенос жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии, а также препятствуют повышенному образованию свободных радикалов.

Определенный интерес в этом направлении представляют глицирам и рибоксин. Глицирризиновая и глицирретовая кислоты, являясь основным компонентом группы тритерпеноидов производных бета – амирина, обладают широким спектром биологической активности [1,2,9]. Эти соединения, в том числе и глицирам, представляющий собой аммонийную соль глицирризиновой кислоты, оказывают на организм разностороннее фармакологическое действие [3,7].

Рибоксин относится к группе лекарственных средств, регулирующих метаболические процессы. Рибоксин (инозин) служит предшественником синтеза макроэргических соединений – аденозинтрифосфата и гуанозинтрифосфата. Он стимулирует образование нуклеотидов, увеличивает активность некоторых энзимов в цикле Кребса [6].

Актуальность данной работы заключается в исследовании действия глицирама в условиях экспериментального голодания, что позволит расширить спектр ранее выявленной биологической активности препарата: противовоспалительной, противовирусной, гепатопротекторной, гиполипидемической.

Целью данного исследования явилось изучение влияния глицирама и рибоксина на ряд обменных процессов у крыс в условиях экспериментального голодания (пищевой депривации).

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

определить содержание некоторых показателей углеводного, липидного и белкового обменов – в сыворотке крови: глюкозу, общий холестерин, общий белок, триглицериды, а в гомогенате печени – гликоген и триглицериды.

Работа была выполнена в октябре 2023 года на кафедре биологической химии ПМФИ.

Основная часть

Глава 1 Методика исследований

В эксперименте по исследованию действия глицирама и рибоксина были исследованы 24 крысы линии Wistar, масса которых не превышала 200 г. Животные были получены из питомника Пятигорского медико-фармацевтического института. До начала проведения эксперимента животные интактные, контрольной и опытных групп содержались на стандартном рационе питания вивария в течение 14 дней. Во время проведения эксперимента (голодания) контрольная и опытные группы животных находились в условиях отсутствия пищи. Каждая группа крыс находилась в раздельных макролоновых клетках. Временной режим голодания составлял 72 часа в контрольной и опытных группах животных. При этом интактная группа животных в течение трех суток находилась на стандартном рационе питания.

В указанной модели пищевой депривации использовали следующий дизайн исследования:

- группа интактных животных;

- группа животных, полностью лишенных пищи, называемая контрольная;

- группа животных, получавшая перорально суспензию измельченных таблеток глицирама в дозе 10 мг/кг в 1мл физиологического раствора на протяжении трех дней, называемая опытная;

- группа животных, получавшая перорально суспензию измельченных таблеток рибоксина в дозе 15 мг/кг в 1мл физиологического раствора на протяжении трех дней, называемая группа сравнения.

На четвертые сутки крысы подверглись декапитации в условиях наркоза с использованием диэтилового эфира. Сыворотка крови и гомогенат печени были использованы в виде материала биохимического исследования. С помощью стандартных наборов реактивов общепринятыми биохимическими методами проводили определение содержания некоторых показателей углеводного, липидного и белкового обменов – в сыворотке крови: глюкозу, общий холестерин, общий белок, триглицериды, а в гомогенате печени – гликоген и триглицериды [4].

Количество глюкозы в сыворотке крови (ммоль/л) измеряли ферментативным фотометрическим тестом GOD FS с использованием глюкозооксидазы набором реактивов «DiaSys». Определение глюкозы основано на ферментативном окислении в присутствии глюкозооксидазы. Окрашенный индикатор хинонимин образуется из фенола и 4-аминоантипирина под действием пероксида водорода при каталитическом воздействии пероксидазы (реакция Триндера).

Глюкоза + О_{2 →}^ГОД Глюконовая кислота + Н₂О₂

2 Н₂О₂ +4 Аминоантипирин + Фенол_→^ПОД Хинонимин + 4 Н₂О

Общий белок в сыворотке крови определяли набором реактивов «DiaSys» биуретовым методом, который основан на образовании белками в щелочной среде с раствором двухвалентной меди окрашенного комплекса, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна содержанию белка. Содержание белка выражали в г/л.

Количество холестерина в сыворотке крови (ммоль/л) измеряли ферментативным фотометрическим тестом CHODPAP с использованием стандартного набора реактивов «DiaSys». При гидролизе эфиров холестерина холестеринэстеразой образуется свободный холестерин. Образовавшийся в результате гидролиза и имеющийся в пробе холестерин окисляется кислородом воздуха под действием холестериноксидазы с образованием эквимолярных количеств перекиси водорода. Под действием пероксидазы перекись водорода окисляет хромогенные субстраты с образованием окрашенного соединения, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна концентрации холестерина в пробе и измеряется фотометрически.

Содержание триглицеридов (ТРГ) определяли ферментативным колориметрическим методом с использованием стандартного набора реактивов «DiaSys» и выражали в ммоль/л. Принцип метода основан на катализе липазой реакции гидролиза ТРГ с образованием жирных кислот и эквимолярного количества глицерина. Глицерин при наличии АТФ, гексокиназы и глицерофосфатоксидазы окисляется кислородом воздуха с образованием эквимолярного количества перекиси водорода. Пероксидаза катализирует окисление хромогенных субстратов перекисью водорода в присутствии хлорфенола с образованием окрашенного продукта, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна концентрации ТРГ в пробе и измеряется фотометрически.

Количество триглицеридов в гомогенате печени (мкмоль/г) измеряли по Gottfrieds S.P., Rosenberg B. в модификации Сентебовой [10]. Станадартный раствор триолеина для определения содержания ТРГ содержал 80% воды для устранения ошибки экстрагирования. Гомогенат печени готовили на 100 мМ трис-НС1 буфере, рН 7,4 в соотношении 1:7.

Содержание гликогена в печени определяли по реакции с фенолом в кислой среде после щелочного гидролиза гликогена, содержащегося в навеске печени и выражали в г/кг печени [8].

Статистическую обработку результатов проводили с помощью параметрического критерия t Стьюдента с определением средней арифметической (М) и ее стандартной ошибки (m).

Глава 2 Результаты исследований и их анализ

Результаты исследований показали, что 72 часовое голодание вызвало в группе контрольных животных снижение содержания глюкозы в сыворотке крови на 43%, по сравнению с интактными животными, p <0,001). Прием глицирама у опытных животных в условиях эксперимента привел к увеличению содержания глюкозы в крови на 42% (4,41± 0,25 ммоль/л против 3,11±0,14 ммоль/л, по сравнению с контрольными животными (p <0,01) (таблица 1).

Таблица 1. Изучение влияния глицирама и рибоксина на биохимические показатели крови крыс

В таблицах 1 и 2:

n – количество животных в группе,

р₁- уровень достоверной разницы по отношению интактным животным,

р₂- – " – по отношении к контролю,

р ₃ - – " – по отношению к группе животных, получавших глицирам.

Под действием препарата сравнения рибоксина у животных также наблюдалось увеличение уровня глюкозы в сыворотке крови на 19% (3,70± 0,23 ммоль/л против 3,11±0,14 ммоль/л, по сравнению с контролем, p <0,5). В группе животных, получавших глицирам зафиксировано менее выраженное снижение уровня глюкозы в крови, по сравнению с животными, получавшими рибоксин. Однако, достоверной разницы не было выявлено.

В группе контрольных животных в условиях трехсуточного голодания наблюдалось значительное увеличение содержания холестерина в сыворотке крови на 57% (2,94± 0,01 ммоль/л против 1,87±0,01 ммоль/л, при сравнению с животными интактной группы,

(p <0,001). В условиях пищевой депривации под действием глицирама у крыс отмечалось снижение содержания общего холестерина на 26% (2,18± 0,08 ммоль/л против 2,94± 0,01 ммоль /л, по сравнению с контрольной группой p <0,01).

Введение рибоксина, являющегося препаратом сравнения, у животных снижалось содержание общего холестерина в крови на 13%. При этом наблюдалась достоверная разница между группой животных, получавших рибоксин и контрольной группой животных p <0,05). Гипохолестеринемическое действие в группе животных, получавших глицирам, превосходило влияние в одинаковых условиях опыта в группе крыс, получавших препарат сравнения рибоксин на 15% (p <0,05).

В контроле имело место существенное увеличение содержания триглицеридов в крови более чем в раза, по сравнению с интактой группой животных p <0,001). В условиях опыта у животных, которым вводили глицирам выявлено снижение триглицеридов в крови на 24% (0,75±0,04 ммоль/л против 0,98±0,03 ммоль/л у контрольных группы животных, p <0,001). При этом у животных, получавших рибоксин, в тех же условиях эксперимента существенного снижения содержания указанного показателя не отмечалось. Гипотриглицеридемический эффект под влиянием глицирама, превосходил таковое действие рибоксина на 20% (p <0,05).

Трехсуточное голодание во всех группах животных существенно не влияло на изменение в крови общего белка. Содержание данного показателя в группе контрольных животных составило 64±5,4 ммоль/л против 71±5.5 ммоль/л у интактных животных,

p <0,5). А содержание общего белка в группе опытных животных, получавших глицирам и рибоксин составило соответственно 66±4,1 ммоль/л и 67±5,2 ммоль/л против 64±5,4 ммоль/л у контрольных животных, p <0,5).

В условиях 72 часового голодания в группе контрольных животных наблюдалось значительное снижение содержания гликогена в печени на 61% (8,7±1,8 г/кг против 21,9±1,7 г кг /, сравнивая с интактной группой, p <0,001) (таблица 2).

Таблица 2. Изучение влияния глицирама и рибоксина на биохимические показатели в печени крыс

Под влиянием глицирама в группе опытных животных в условиях голодания имело место увеличение гликогена в гомогенате печени на 59%, сравнивая с контролем p <0,05).

У животных, получавших рибоксин, отмечалось увеличение гликогена в гомогенате печени на 11% (10,5± 0,63 г/ кг против 8,7±1,8 г/кг, по отношению с контролем (p <0,5).

В условиях эксперимента введение глицирама опытной группе животных привело к увеличению гликогена в гомогенате печени на 31%, это изменение носило достоверный характер, по отношению к группе животных, получавших рибоксин. Согласно дизайна исследования в группе животных – контрольной голодание вызвало увеличение триглицеридов в гомогенате печени 56% (9,67±0,38 ммоль/л против 6,38±0,25 ммоль/л в интактной группе животных, p <0,001). В условиях голодания в группе опытных животных, получавших глицирам, наблюдалось снижение уровня триглицеридов в исследуемом материале - гомогенате печени на 21% (7,91±0,58 ммоль /л против 0,98±0,03 ммоль/л, по сравнению с контрольными животными, p <0,05).

Рассматривая в сравнительном аспекте показатель – триглицериды печени, было установлено снижение его содержания на 21% у животных, которым вводили рибоксин, в сравнении с контрольной группой, p <0,5). Достоверного различия между опытной группой и группой животных, получавших препарат сравнения рибоксин в содержании триглицеридов в гомогенате печени не наблюдалось.

Глава 3 Заключение

1.Приведенные результаты опытов существенно свидетельствуют, что голодание сказывается на ряде биохимических показателей, характеризующих метаболические процессы организма.

2. Голодание вызывает перестройку метаболизма, меняя интенсивность анаболических и катаболических реакций, что проявилось в снижении уровня глюкозы в крови и гликогена в печени и роста содержания триглицеридов в печени и крови, без существенных изменений показателей белкового обмена.

3. Курсовой прием глицирама и в меньшей степени рибоксина задерживают степень проявления этих тенденций, что по-видимому связано с участием этих веществ в формировании энергетического баланса в тканях.

4. Последнее следует учитывать при объяснении механизма лечебного действия этих препаратов.

Таким образом, данная экспериментальная работа имеет практическое значение, позволяющее предположить возможность влияния глицирама на анаболические и адаптационные процессы у больных при назначении этого препарата.

Список использованных источников и литературы

1. Василенко Ю.К., Скульте И.В., Духанина И.И., Парфентьева Е.П., Мезенова Т.Д., Кудрина В.Л. Гиполипидемическое действие веществ природного происхождения. // Фармация. - 2013. - №5. –С. 44-48.

2. Глицирризиновая кислота в лечении заболеваний печени. //Рациональная фармакотерапия. -2015. -№2 (35). – С. 49-54.

3. Зарубаев В.В., В.Б. Аникин, Смирнов В.С Противовирусная активность глицирризиновой и глицирретовой кислот. //Инфекция и иммунитет. - 2016, т.6. -№3, С.199 -206.

4. Камышников В.С. Методы клинических лабораторных исследований. – МЕДпресс-Информ, 2013. 736 с.

5. Косматых Т.А., Шевченко М.Д., Попов В.Н., Епринцев А.Т. Влияние пищевой депривации на углеводный метаболизм в органах и тканях крыс. //Вестник ВГУ 2001, №2, С.118-120.

6. Машковский М. Д. Лекарственные средства. – М.: Новая волна, 2019. – 1216 с.

7. Орманов Н.Ж., Пернебекова Р.К., Орманова Л.Н., Жолымбекова Л.Д., Киргизбаеаева А.А. Биологическая активность и фармакологические свойства препаратов из корня солодки //Вестник КазНУ. Серия биологическая. - 2013. -№2. (58). – С. 147-151.

8. Сентебова, Н.А. Предложения по унификации методов определения триглицеридов в сыворотке крови / Н.А. Сентебова, Н.В. Салицкая // Унификация лабораторных методов исследований. – М.: 1978. – Вып.8.– С. 67 – 75.

9. Толстиков Г.А., Балтина Г.А., Гранкина В.П. Солодка: биоразнообразие, химия, применение в медицине. Новосибирск.: Гео, 2007.130 с.

10. Montgomery, R. Determination of glycogen / R. Montgomery // Arch. Biochem. Biophys. – 1957. - Vol. 67, №2. – P. 378.