Введение к работе
Актуальность проблемы. Пр блгма загрязненности окружающей среды особенно актуальна для ряда регионов Казахстана, где функционируют крупные промышленные предприятия по добыче и переработке свинцовых руд. Пагубное влияние солей тяжелых металлов вызывает повышение заболеваемости рабочих эли производств, снижение защитных сил организма и падение трудоспособности.
К настоящему времени в существенной мере установлены основные проявления и механизмы раззития токсического воздействия солей тяжелых металлов, в частности, солей свинца. Свинец, являясь мембранотропным ядом, ведет к нарушению целостности мембран клеток посредством индукции ПОЛ и связывания с SH-группами, фосфатными, карбоксильными группами мембран, увеличивает их жесткость, снижает устойчивость к осмотическому шоку и приводит к истощению антиоксидантного потенциала организма, ведет к значительному угнетению антиоксидантних ферментных систем /ЕжковаТ.С.н др., 1987, KangY., 1989/.
Соли свинца отнесены к категории политропных ядов, вызывающих повреждение всех органов и систем организма. Но наиболее уязвимой к токсическому воздействию свинца является система синтеза гема. Проникнув в эритроцит, свинец вызывает полную дискоординацию процесса синтеза гема, блокируя его отдельные ферментные этапы. Нарушение функции печени под действием свинш включает повреждение различных процессов обмена веществ на клеточном и тканевом уровнях. Поражение ренальной системы характеризуется токсической нефропатией, некрозом почечных артериол, глобулярным склерозом. Выявлены гонадотропность, мутагенность, тератогенность и канцерогенность соединений свинца /Band LetaL, 1990, Macholz R. et al., 1989, WuS., Liu Y.,1988/.
Анализ литературы свидетельствует о том, что наиболее физиологичным и весьма перспективным средством снижения токсичности соединений свинца могло бы служить специализированное питание, составленное с учетом соответствующих модифицирующих свойств многочисленных пищевых компонентов и их различных комбинаций.
Имеющиеся в доступной литературе сведения об использовании нугриентов для снижения токсичности свинца в настоящее время носят ешс фрагментарный и
экспериментальный характер. Учитывая изложенное, представляется целссобразным проведение поиска эффективных средств алиментарной защиты от отрицательного воздействия свинца на организм.
Общеизвестна антиоксидантная роль тиоловых соединений, обусловленная тушением активных форм кислорода (АФК), стимуляцией глутатионпероксидазного цикла. Пристальное внимание многих исследователей к флавоноидам и родственным им фенольним соединениям обусловлено их значительным протекторным потенциалом, связанным с антиоксидантной активностью и способностью к хелатированию солей тяжелых металлов.
Известно, что повышенная сорбция и выведение солей тяжелых металлов на этапе желудочно-кишечного тракта в значительной степени снижает их токсический эффект. Такой высокой адсорбционной способностью обладают пищевые волокна.
Таким образом, в настоящее время назрела необходимость создания эффективных средств защиты от вредных условий производства, прежде всего специализированных продуктов питания и премиксов лечебно-профилактического назначения, включающих пищевые и биологически активные добавки.
В связи с изложенным, цель исследования состояла в разработке физиологичных путей защиты организма от отрицательных последствий свинцовой интоксикации путем модификации тиол-зависимых цитопротекторных систем алиментарными средствами.
Основные задачи исследования:
-
Изучить состояние тиол-зависимых цитопротекторных систем во взаимосвязи с общетоксическим действием ацетата свинца на организм в условиях экспериментальной модели свинцовой интоксикации.
-
Исследовать пути алиментарной модификации состояния тиол-зависимых цитопротекторных систем и общетоксического действия свинца в условиях моделирования свинцовой интоксикации.
-
На основе анализа полученных результатов разработать алиментарные модификаторы тиол-зависимых цитопротекторных систем, снижающие
токсическое действие сі'.инца на организм.
4. На основе результатов исследования различных алиментарных модификаторов разработать комплексный лечебно-профилактический премикс /ЛПП/.
Научная новизна. Дана комплексная оценка состояния тиол-зависимых цитопретекторных и гемсинтетической систем во взаимосвязи с общетоксическим эффектом ацетата свинца в условиях свинцовой интоксикации на фоне воздействия различными алиментарными факторами. Изучены пути алиментарной регуляции состояния тиол-зависимых цитопротекторных систем с использованием различных вариантов обогащения рациона питания пищевой клетчаткой и некоторыми аминокислотами, витаминами и микроэлементами. Установлены механизмы протекторного действия разработанных рационов от отрицательного воздействия свинца на организм, включающие обеспечение в органах и тканях высокого уровня сульфгидрильных групп, повышение активности ключевых ферментов глутатионпероксидазной системы, стимуляцию аинтоксндантноП и поддержку гемсинтетической системы, защиту зритропоэтическей функции костного мозга от токсического эффекта свинца.
Практическая ценность работы. Впервые разработаны специализированные рационы, способные снижать токсическое воздействие свинца на организм. По результатам полученных данных на основе специализированных рационов разработан лечебно-профилактический премикс с целью использования его на предприятиях по переработке свинцовых руд для профилактики отрицательных последствий свинцовой интоксикации путем модификации тиол-зависимых цитопротекторных систем и поддержания гемсинтетической системы. Теоретическая значимость. Изучено состояние тиол-зависимых цитопротекторных и гемсинтетической систем во взаимосвязи с токсическим действием ацетата свинш. Выявлены основные пути направленной алиментарной коррекции биохимических систем, подвергающихся токсическим воздействиям свинцовых соединений, связанные с защитой, стимуляцией и поддержкой тиол-зависимых цитопротекторных, гемсинтетической и антиоксидантной систем, а
также эритропоэтической функции костного мозга посредством обогащения рациона питания источниками и предшественниками сульфгидрильных групп, антиоксидантами, пищевой клетчаткой, некоторыми аминокислотами, витаминами и микроэлементами. Полученные результаты биохимических исследовании верифицированы морфологическими исследованиями некоторых органов экспериментальных животных.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на Второй Международной Турецко-Казахстанской конференции по проблемам экологии окружающей среды (г. Алматы, 1993); на Второй конференции биохимиков Узбекистана (г.Ташкент, Узбекистан 1993); на Международном симпозиуме ВОЗ "Охрана окружающей среды в Центральной и Восточной Европе: от оценки до управления" (г.Сосновицы, Польша 1994). Основные положїшія, выносимые на защиту:
1. Разработана адекватная экспериментальная модель, обеспечившая
проявление токсических эффектов ацетата свинца на гемсинтетическую систему и
эритропоэитческую функцию костного мозга, а также выявлены механизмы
токсического воздействия ацетата свинца на состояние тиол-зависимых
щггопротекторных систем в условиях базового рациона, связанные с уменьшением
содержания SH-групп в органах и тканях и угнетением активности этих
ферментативных систем.
-
Разработаны пути алиментарной поддержки и защиты тнол-зависимой цитопротекторной и гемсинтстической систем организма, а также эритропоэтической функции костного мозга в условиях токсического воздействия ацетата свшща путем обогащения рациона питания источниками сульфгидрильных групп, антиоксидантами, пектином, некоторыми аминокислотами, витаминами и микроэлементами.
-
Выявлены механизмы цитопротекторного действия использованных алиментарных факторов, связанные с повышением пула SH-групп и снижением содержания свинца в органах и тканях, стимуляцией активности ключевых ферментов глутатионпероксидазной системы, поддержкой антиоксидантно»
системы защиты организма.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ. Структура н объем диссертация. Диссертационная работа изложена, на 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения и выводов, списка литературы, включающего 101 отечественных и 147 иностранных источника, иллюстрирована 41 таблицами и 11 рисунками.