Влияние производственных условий на метаболические реакции организма лоцманов-операторов и профилактика нарушений комплексом растительных полифенолов

ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЙ НА МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА ЛОЦМАНОВ-ОПЕРАТОРОВ И ПРОФИЛАКТИКА НАРУШЕНИЙ КОМПЛЕКСОМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИФЕНОЛОВ

Кушнерова Н.Ф., Чижова Т.Л.

Управляющим звеном системы управления движением судов являются операторы, которые анализируют судоходную обстановку, оценивают и прогнозируют ее развитие. Работа лоцманов-операторов сопровождается воздействием стрессовых факторов: электромагнитные поля (оборудование электрои радиотехнических объектов, средств локации и навигации), повышенное нервно-эмоциональное напряжение, гиподинамия, работа в ночную смену и др., что снижает уровень их здоровья. Это делает актуальным изучение глубоких биохимических механизмов влияния условий труда на организм и их профилактику с помощью биологически активных добавок (БАД) природного происхождения. В связи с этим была создана и предлагается к употреблению биологически активная добавка к пище «Калифен» (свидетельство на товарный знак — RU № 228 327 и En № 225 516), которая была выделена из отходов при производстве сока калины (Viburnum sargentii Koehne). Запатентована как: средство, обладающее гепатопротекторным действием (патент RU № 2 177 330); экстракт калины, обладающий антирадикальной активностью (патент RU № 2 220 614); биологически активная добавка к пище (варианты) (патент RU № 2 199 249). БАД включает широкий диапазон полифенольных соединений: катехины, лейкоантоцианы, флавонолы, процианидины, олигомерные таннины и лигнин. Полифенолы составляют свыше 60% сухого остатка экстракта.

Целью работы явилось использование БАД «Калифен» из калины для профилактики нарушений метаболических реакций в условиях воздействия сочетанных стрессовых факторов.

Проведено обследование 2-х групп мужчин-добровольцев в возрасте 35−45 лет. В 1-ю группу (контрольную) включено 20 здоровых доноров-мужчин сопоставимого возраста; во 2-ю группу — 10 лоцманов-операторов, которым после биохимического обследования крови было предложено ежедневно утром после еды принимать в течение 4-х недель по 5 мл БАД «Калифен», что соответствует 100 мг общих полифенолов в сутки. Вторичные продукты перекисного окисления липидов (малоновый диальдегид) определяли общепринятым методом с тиобарбитуровой кислотой. Состояние системы антиоксидантной защиты оценивали по величине интегральной антирадикальной активности крови и активности супероксиддисмутазы. Осмотическую резистентность эритроцитов и активность лизосомальнойгалактозидазы также определяли по общепринятому методу. Фракционное разделение фосфолипидов осуществляли методом двумерной тонкослойной хроматографии [1]. Хроматографическое распределение нейтральных липидов и их количественное определение проводили методом одномерной тонкослойной хроматографии [2].

В плазме крови лоцманов-операторов до приема калифена отмечалась повышенная активность супероксиддисмутазы (СОД), что составляло 885,1425,56 ед по сравнению с 812,012,4 ед в контроле (P<0,0001) и сниженный уровень интегральной антирадикальной активности (ИАА) (1054,941,42 ед тролокса против 123 016 ед тролокса в контроле, P<0,001). Это свидетельствует о напряжении системы антиоксидантной защиты, то есть началом развития дисбаланса в соотношении прооксидантных и антиоксидантных параметров, который в дальнейшем приведет к развитию состояния, называемого оксидативным стрессом. Увеличение концентрации в плазме крови малонового диальдегида (МДГ) (5,470,27 нмоль/мл против 3,540,11 мкмоль/л в контроле; P<0,001) определяет активацию перекисного окисления липидов, а также повышение проницаемости мембран. Подтверждением этого является снижение порога начала гемолиза эритроцитов до 0,490,01% NaCl и окончания гемолиза при концентрации NaCl 0,390,01% (в норме гемолиз эритроцитов начинается при концентрации 0,45% NaCl, заканчивается — 0,35% NaCl). То есть, мембрана эритроцитов обладает пониженной устойчивостью к гемолизирующему агенту. Также в пользу вывода о нарушении проницаемости мембран свидетельствует увеличение активности в плазме крови матричного фермента лизосомгалактозидазы (7,490,23 нмоль/мл/мин против 6,620,15 нмоль/мл/мин; P<0,01). Таким образом, исследованные биохимические параметры крови говорят о том, что под действием стресса в организме обследуемых активируются свободно-радикальные процессы, которые истощают антиоксидантную систему организма, что обусловливает повышение перекисного окисления липидов и проницаемости мембран. Применение калифена в дозе 5 мл 1 раз в сутки в течение 4 недель сопровождалось восстановлением активности СОД до 846,312,4 ед, величины МДА до 3,80,19 нмоль/мл и ИАА до 1234,527,0 ед. тролокса, что соответствует таковым в контроле. Начало гемолиза эритроцитов снизилось до 0,430,01% NaCL, а завершение гемолиза — при 0,330,01% NaCl. Обращает на себя внимание факт более сильной устойчивости эритроцитов к понижению концентрации NaCl. Границы устойчивости выросли на 0,02% NaCl по сравнению с таковыми величинами в контроле. Активностьгалактозидазы снизилась до 6,530,25 нмоль/мл/мин. Изучение биохимических показателей в сыворотке крови обследуемых до начала эксперимента выявило их значительные изменения, характеризующиеся как гипертриглицеридемия и гиперхолестеринемия (Таблица 1).

Таблица 1. Содержание нейтральных липидов в сыворотке крови лоцманов-операторов (в % от суммы всех фракций, Мм).

Примечание: Здесь и в табл. 2 различия статистически значимы: звездочки справа по сравнению с контролем; при * - P<0,001.

Они проявлялись в увеличении содержания холестерина (ХС) на 39% (P<0,001), а также свободных жирных кислот (СЖК) на 48% (P<0,001), что связано с активацией периферического липолиза в жировой ткани в ответ на выброс в кровь катехоламинов, обусловленный стрессовой реакцией. Статистически достоверно возросло содержание триацилглицеринов (ТАГ) на 30% (P<0,001) при одновременном снижении уровня эфиров холестерина (ЭХС) на 21% (P<0,001). Эти изменения обусловлены угнетением триглицеридлипазы [3], лецитин: холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ) [4] и катаболизма липопротеинов. Из-за нарушения процессов митохондриального окисления избыток жирных кислот в печени обусловливает развитие жировой инфильтрации. Уменьшение содержания эфиров жирных кислот (ЭЖК) на 35% (P<0,001) и эфиров холестерина свидетельствует о нарушении этерифицирующей функции печени. Полученные данные определяют липиды, как главные источники энергии, которые транспортируются в ткани в виде СЖК. При этом роль липидов в энергетике организма в условиях стресса значительно возрастает. Энергетический обмен переключается с «углеводного» типа на «липидный».

При исследовании показателей липидного обмена в сыворотке крови лоцманов-операторов после курсового приема калифена обращает на себя внимание снижение количества ТАГ до уровня контроля (14,87±1,26%). Также снизилось содержание ХС и СЖК при одновременном увеличении их эфиров.

Таблица 2. Содержание фосфолипидов в сыворотке крови лоцманов-операторов (в % от суммы всех фракций, Мм).

Фракционный состав фосфолипидов в сыворотке крови лоцманов-операторов до приема калифена (2-я группа) также отличался от такового у здоровых доноров. Достоверно выше было содержание лизофосфатидилэтаноламина (ЛФЭ) (на 44%, P<0,001), что обусловлено активированием фосфолипазы А2 под действием нервно-эмоционального стресса и электромагнитного излучения. Следует отметить пониженный уровень фосфатидилинозита (на 23%, P<0,001) и фосфатидилсерина (на 40%, P<0,001), являющихся метаболически активными фракциями, необходимыми для функционирования мембраносвязанных ферментов. В биохимическом механизме подобной разбалансировки в соотношении фосфолипидных фракций немаловажное значение имеет инициируемое электромагнитным полем перекисное окисление липидов. Применение калифена лоцманами-операторами в течение трех недель (3-я группа) сопровождалось нормализацией фосфолипидного состава сыворотки крови. То есть, происходило торможение липолиза в жировой ткани и прекращение развития жировой инфильтрации печени. Данный факт может быть обусловлен активацией полифенолами ЛХАТ, которая катализирует перенос жирных кислот с лецитина на холестерин с образованием его эфиров и поступлением в гепатоцит возросшего потока этерифицированного холестерина. Таким образом, растительные полифенолы стимулируют этерифицирующую функцию печени, подавленную стрессом. По-видимому, под действием полифенолов калифена активируется синтез фосфолипидов из ТАГ для восстановления структуры мембран. Важно отметить достоверное снижение уровня лизофракций (ЛФЭ), что свидетельствует об ингибировании фосфолипаз полифенолами калифена. Данный вывод согласуется с отмеченным выше снижением концентрации СЖК и ТАГ.

Сочетанное влияние производственных факторов на лоцманов-операторов сопровождается выраженной картиной изменений метаболических реакций, характерных для воздействия физического и эмоционального стресса. Профилактическое использование комплекса растительных полифенолов из калины сопровождается защитным эффектом, сохраняющим каскады метаболических реакций. Биохимический механизм сохранения метаболизма обусловлен тем, что растительные полифенолы имеют способность улавливать свободные оксигенные и пероксильные радикалы, образуя при этом относительно стабильный феноксил-радикал.

Это в значительной степени сдерживает процессы ПОЛ и снимает состояние оксидативного стресса за счет нестойкого семихинонного радикала, играющего роль «ловушек» для реакционно-способных радикалов. Кроме того, по нашему мнению, растительные полифенолы способны гасить индуцирование электрических токов в тканях и клетках при действии электромагнитных полей путем локализации в клеточных мембранах и повышения упорядоченности жирнокислотных хвостов фосфолипидов [5]. На основании вышеизложенного «Калифен» целесообразно применять в качестве БАД для профилактики стрессовых воздействий, вызванных разнообразными физическими, эмоциональными и химическими агентами.

метаболический калина сыворотка кровь.

Vaskovsky V. E., Kostetsky E. Y., Vasenden I. M. A universal reagent for phospholipids analysis // J. Chromatography. — 1975. — Vol. 114. — N 1. — P. 129−141.

Amenta J. S. A rapid chemical method for quantification of lipids separated by thin-layer chromatography // J. Lipid. Res. — 1964. Vol. 5. — N 2. — P. 270−272.

Sanz M. J., Ferrandiz M. L., Cejudo M. et al. Influence of a series of natural flavonoids on free-radical generating systems and oxidative stress // Xenobiotica. — 1994. — Vol.24. — N 7. — P. 689−699.

Sasso G.F., Ceccanti M., Nardi E. et al. Cholesterol-acyltransferase (LCAT) activity in alcoholic liver disease // Panminerva med. — 1989. — Vol. 31. — N 1. — P.30−33.

Bravo L. Polyphenols: chemistry, dietary sources, metabolism and nutritional significance // Nutr. Rev. — 1998. — Vol. 56. — N 11. — P. 317−333.