Содержание к диссертации
Введение
1. CLASS Введени CLASS е 5
2. CLASS Обзор литератур CLASS ы 9
2.1. Спирулина как источник пищевых и биологически активных веществ 9
2.1.1. Спирулина и её использование в питании человека. Исторический обзор 9
2.1.2. Современная оценка спирулины как источника пищевых и биологически активных веществ 14
2.1.2.1. Характеристика нутриентного состава спирулины 14
2.1.2.2. Биологически активные компоненты спирулины 18
2.1.2.3. Биологические свойства спирулины и её компонентов 25
2.2. Система антиоксидантной защиты организма и её регуляция 36
2.3. Стабильность лизосомальной мембраны как показатель функционального состояния клетки 47
3. Обоснование целей и выбор методов исследования 54
4. Экспериментальная часть 60
4.1. Материалы и методы исследования 60
4.1.1. Материалы исследования 60
4.1.1.1. Нативная и селенсодержащая спирулина 60
4.1.1.2. Фикоцианин и селен-фикоцианин. Метод выделения из биомассы спирулины 60
4.1.1.3. Масло спирулины 62
4.1.2. Методы исследования in vivo 63
4.1.2.1. Экспериментальные животные 63
4.1.2.2. Экспериментальные рационы 63
4.1.2.3. Изучение биологической активности нативной и селен-содержащей спирулины 64
4.1.2.4. Изучение биологической активности фикоцианина и селен-фикоцианина 65
4.1.2.5. Изучение биологической активности селенита Na 65
4.1.2.6. Изучение биологической активности масла спирулины 66
4.1.2.7. Оценка биодоступности селена из селен-содержащей спирулины и селен-фикоцианина 66
4.1.3. Методы исследования in vitro 67
4.1.3.1. Свободнорадикальное окисление люминола в системе НЬ-Н202-люминол 67
4.1.3.2. НАДФН-Ре2+-индуцированное ПОЛ микросом 68
4.1.3.3. Тест-система FRAP 69
4.1.4. Подготовка материала для исследования 70
4.1.5. Биохимические методы исследования 71
4.1.6. Другие методы исследования 76
4.2. Результаты исследований и их обсуждение 77
4.2.1. Изучение биологической активности спирулины и её компонентов 77
4.2.1.1. Изучение биологической активности нативнои и селен-содержащей спирулины 77
4.2.1.2. Изучение биологической активности фикоцианина и селен-фикоцианина 87
4.2.1.3. Изучение биологической активности селенита Na 96
4.2.1.4. Изучение биологической активности масла спирулины... 105
4.2.2. Оценка антиоксидантной активности фикоцианина и селенфикоциаиина в модельных системах in vitro 115
4.2.2.1. Оценка антиоксидантной активности фикоцианина и селен-фикоцианина в системе НЬ-Н202-люминол 115
4.2.2.2. Оценка антиоксидантной активности фикоцианина и селен-фикоцианина в системе индуцированного перекисного окисления липидов микросом печени крыс. 120
4.2.2.3. Оценка антиоксидантной активности фикоцианина и селен-фикоцианина в системе FRAP 124
4.2.3. Оценка биодоступности селена из селен-содержащей спирулины и селен-фикоцианина 126
5. Заключение 132
6. Выводы 143
7. Список цитированной литературы 145
- Современная оценка спирулины как источника пищевых и биологически активных веществ
- Изучение биологической активности нативной и селен-содержащей спирулины
- Изучение биологической активности спирулины и её компонентов
- Оценка антиоксидантной активности фикоцианина и селен-фикоцианина в системе НЬ-Н202-люминол
Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время на фоне возросших нервно-эмоциональных перегрузок, напряженной экологической ситуации, изменения питания, у населения все чаще возникают симптомы недостаточной адаптации (маладаптации) - снижения неспецифической резистентности организма к неблагоприятным факторам окружающей среды физической, химической и биологической природы Вполне вероятно, что в настоящее время именно с этим связан рост таких хронических заболеваний, как атеросклероз, сердечно-сосудистые, онкологические заболевания, диабет |Шабров А В и др, 2003, Тутельян В А и др, 2007] Одной из причин маладаптации является недостаточная обеспеченность организма, прежде всего, микронутриентами (витаминами, минеральными веществами) и минорными биологически активными компонентами, которые необходимы для нормального функционирования систем, определяющих адаптационный потенциал организма системы антиоксидантной защиты и детоксиксикации чужеродных химических соединений (ксенобиотиков) [Гичев Ю П и др , 1998, Тутельян В А и др , 1999] В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы повышения адаптационного потенциала организма и поиск эффективных и безопасных адаптогенов
Среди средств природного происхождения, оказывающих адаптогенное действие на организм, особое внимание привлекает микроводоросль спирулина (Spirulma (Arthrospira) platensis) (Сп), обладающая исключительно высокой пищевой плотностью Наряду с высоким (до 62%) содержанием белка она содержит почти полный спектр каротиноидов, значительные количества витаминов группы В, витамин Е, эссенциальную гамма-линоленовую кислоту, целый ряд микроэлементов [Купраш Л П и др , 2000, Алешко-Ожевский Ю П и др , 2002, Мазо В К и др , 2004, Challem J J , 1981, Belay A , 2002]
Среди ряда компонентов микроводоросли наибольший интерес вызывает ее пигменг фикоцианин (ФЦ), который рассматривается в качестве ее основного биологического маркера [Гмошинский И В и др , 2006, Romay Ch et al , 2003] Экспериментальные исследования свидетельствуют о наличии у Сп и ФЦ антиоксидантных, иммуномодулирующих и онкопротекторных свойств [Belay А ,
2002, Romay С et al, 1998, 2003] В последние годы Сп используется в качестве источника для биотехнологического получения новых пищевых форм эссенциальных микроэлементов, в первую очередь селена (Se) Имеющиеся данные о биодоступности Se из Сп свидетельствуют, что она является весьма перспективным источником органической формы Se [Мазо В К и др , 2003, 2004, Гмошинский И В и др , 2006, Cases J et al, 2001] Совсем недавно показано, что ФЦ в составе микроводоросли также включает в свою структуру Se [Гмошинский И В и др, 2006] В то же время появляются исследования, результаты которых показывают, что взаимодействие между биологически активными компонентами обогащенных Se растений может приводить к метаболическим изменениям, как в самих растениях, так и у животных, их потребляющих [Finley J W et al, 2005, Keck A S et al, 2006]
Цель и задачи исследования Цель работы изучение биологической активности спирулины, ее селенсодержащей формы и компонентов, входящих в состав биомасс обеих форм микроводоросли
Задачи исследования
Изучить влияние Сп, Se-Cn, ее компонентов (ФЦ, Se-ФЦ, липидного компонента - масла Сп (МС)) и неорганического Se на антиоксидантный статус крыс, активность ферментов детоксикации ксенобиотиков и стабильность мембран лизосом печени крыс
Провести сравнительную оценку антиоксидантной активности ФЦ и Se-ФЦ с использованием различных систем ш vitro
Исследовать биодоступность селена из Se-Cn и Se-ФЦ по сравнению с его неорганической формой - селенитом натрия
Научная новизна работы
Получены новые данные об антиоксидантных свойствах Сп и Se-Cn Показано, что обе формы микроводоросли оказывают выраженное дозозависимое активирующее действие на систему антиоксидантной защиты крыс, проявляющееся в уменьшении накопления продуктов ПОЛ (МДА) в плазме крови крыс на фоне
повышения ее общей антиоксидантной емкости (АОЕ) Впервые обнаружено подавляющее действие Сп, Se-Cn, ФЦ, Se-ФЦ и МС на активность прооксидантного фермента ксантиноксидазы (Se-ФЦ > ФЦ > Se-Cn > Сп > МС) Установлено, что антиоксидантные свойства Сп в первую очередь связаны с содержанием в ее составе пигмента ФЦ, активность которого в разных тест-системах in vitro сопоставима с активностью билирубина и Тролокса
Обнаружено индуцирующее действие Сп и Se-Cn на активность ключевых ферментов детоксикации ксенобиотиков, которое в определенной степени связано с содержанием в липидном компоненте микроводоросли каротиноидов и хлорофилла
Впервые показано стабилизирующее действие Сп на лизосомальную мембрану
Установлено, что обогащение Сп селеном усиливает ее биологическую активность
Практическая значимость работы
Полученные экспериментальные доказательства эффективности спирулины и ее основных компонентов в повышении адаптационного потенциала являются основанием для рекомендации включения спирулины, фикоцианина и ее каротиноидного комплекса в состав БАД и обогащения специализированных пищевых продуктов для лечебного и профилактического питания
Полученые данные по биодоступности Se из Se-Cn и Se-ФЦ, сопоставимой с неорі анической формой Se — селенитом натрия, подтверждают возможность испольсования Se-Cn и Se-ФЦ при селеновой недостаточности
Апробация работы
Апробация работы состоялась 10 декабря 2007 г на межлабораторной конференции ГУ НИИ питания РАМН Материалы диссертации доложены на Восьмом Всероссийском конгрессе «Оптимальное питание - здоровье нации» (Москва, 2005), Третьей (Санкт-Петербург, 2005) и Четвертой (Санкт-Петербург, 2006) Межрегиональных научно-практических конференциях «Питание здорового и больною человека», Девятом Международном Съезде «ФИТОФАРМ 2005» (Санкт-Петербург, 2005), Четырнадцатой Международной конференции и дискуссионном
научном клубе «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Ялта-Гурзуф, 2006), Первом Всероссийском Съезде диетологов и нутрициологов «Диетология проблемы и горизонты» (Москва, 2006), Второй Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье» (Рязань, 2007)
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи в научных рецензируемых журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 173 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 39 таблиц и иллюстрирована 34 рисунками
Указатель литературы включает 106 отечественных и 192 зарубежных источников
Современная оценка спирулины как источника пищевых и биологически активных веществ
Микроводоросль спирулина обладает уникальным нутриентным составом, на котором незначительно могут отразиться условия её произрастания и культивации (табл. 2.2).
Одно из достоинств её биомассы - высокое содержание белка (60-70% сухой массы) [52,98,99,114,115,180,224]. Сп, выращенная в условиях лаборатории, чаще содержит около 62% белка [139]. Исследования последних лет показали, что аминокислотный состав Сп по незаменимым аминокислотам близок к «идеальному белку» и характеризуется наличием всех незаменимых аминокислот [52,128]. Сп содержит больше лизина, чем все овощи, за исключением бобовых. Усвояемость белка спирулины составляет 85-90%, что выше, чем усвояемость белка молока [98,99].
Содержание липидов в микроводоросли колеблется от 1,5 до 12% от веса сухой биомассы, и они представлены преимущественно ПНЖК, в том числе и эссенциальными [98,99,132]. Особенно следует отметить содержание в биомассе Сп линолевой (1,09%) и у-линоленовой кислот (0,8-2,0%). В природе известно очень немного источников с подобным содержанием у-линоленовой кислоты. Это - материнское молоко, семена смородины и огуречника (бораго), масло энотеры [98,99]. Суточная потребность в ПНЖК для взрослых должна составлять минимум 1% общего количества калорий. 10 г Сп обеспечивают 8-14% суточной потребности человека. Помимо ПНЖК следует отметить высокое содержание пальмитиновой кислоты - 1,65% [139]. В состав Сп входит небольшое количество углеводов (10-20%) в основном в виде рамнозы (6-дезоксиманнозы) и крахмала, которые являются источником «быстрой» энергии, легко абсорбируются клетками человеческого организма, не оказывая большой нагрузки на поджелудочную железу. Таким образом, спирулина является перспективным источником нутриентов для больных сахарным диабетом [53,132]. Энергетическая ценность 100 г сухой Сп составляет около 370 ккал. С учётом того, что содержание её в рационе человека может составлять 3-5 г в сутки, вклад в общую калорийность может быть приблизительно 0,5% [5].
В биомассе Сп больше, чем в других пищевых источниках таких микроэлементов как калий, кальций, магний и фосфор. Кроме того, микроводоросль является источником марганца, меди, молибдена, кобальта, никеля, цинка, бора (табл. 2.3) [52]:
В 10 г Сп содержится 10% суточной потребности человека в кальции и магнии, 16% - в марганце, 17% - в хроме и чуть меньше цинка, меди, селена и германия [99]. Сп представляется перспективным дополнительным источником железа, высокая биодоступность которого из биомассы микроводоросли доказана в ряде работ по оценке уровня гемоглобина в крови исследуемых добровольцев [254,287]. Аккумулируя в своей биомассе микроэлементы, Сп трансформирует их в «органическую» форму в виде хелатных комплексов - если речь идёт о меди, цинке, хроме, марганце, и селенсодержащих аминокислот и белков - если это селен [52,141,208]. Биодоступность таких форм эссенциальных микроэлементов может быть не выше или даже ниже, чем их неорганических солей. Однако их поступление именно в такой форме адекватно особенностям ферментных систем организма человека, сложившимся в ходе эволюции [2].
Таким образом, Сп представляет собой ценный дополнительный пищевой источник ряда макро- и микронутриентов, в первую очередь полноценного белка. 2.1.2.2. Биологически активные компоненты спирулины.
Биологическая активность Сп связана с содержанием в её составе компонентов, определяющих широкий спектр полезных свойств. Прежде всего, Сп содержит оптимальные концентрации витаминов в натуральном, природном виде, что позволяет рассматривать её в качестве перспективной альтернативы применению синтетических витаминных комплексов [47,99].
Изучение биологической активности нативной и селен-содержащей спирулины
Все эксперименты на животных проводили с использованием полноценного полусинтетического рациона. Состав базового рациона, солевой и витаминной смеси указан в таблицах 4.1-4.3.
Исследования проводили на четырёх группах животных, по 6 штук в каждой, с исходной массой тела около 140-160 г. Крыс содержали на полноценном полусинтетическом (п/с) рационе. Животные 1-й опытной группы в течение 2 недель получали п/с корм с включением биомассы Сп в количестве 0,3 г на 1 кг массы тела (м. т.) или 3 г Сп на 1 кг рациона. В рационе крыс 2-й опытной группы часть биомассы Сп заменяли на Se-Cn. Животные 1а опытной группы в течение 2 недель получали вместе с кормом 1 г Сп на 1 кг м. т. или 10 г Сп на 1 кг рациона. Для крыс опытной группы 2а часть биомассы Сп заменяли на Se-Cn, и содержание в нём Se составило 350 мкг/кг.
В эксперименте использовали ФЦ и Se-ФЦ, выделенные из биомасс нативной и селен-содержащей спирулины (чистота препаратов 80-90%) как описано в 4.1.1.2.
Исследования проводили на двух группах животных с исходной массой тела около 120-130 г, по 6 крыс в каждой. Крыс содержали на полноценном п/с рационе. Животные 3-й и 4-й опытных групп в течение 2 недель получали п/с корм с включением одинаковых количеств ФЦ и Se-ФЦ соответственно: 0,1 г на 1 кг м. т. (0,8-0,9 г на 1 кг рациона). Данное количество ФЦ и Se-ФЦ равнялось их содержанию в рационе 1а и 2а опытных групп, соответственно. Содержание Se в рационе 4-й опытной группы составило 96 мкг/кг.
Исследования проводили на двух группах животных, по 6 штук в каждой, с исходной массой тела около 130 г. Крыс содержали на полноценном п/с рационе. В рацион животных 5-й опытной группы добавляли Se в количестве 96 мкг/кг корма (11,08 мкг Se на 1 кг м. т.) в виде селенита натрия, что соответствовало уровню его содержания в рационе крыс 4-й опытной группы, получавших Se-ФЦ. В корм животных 6-й опытной группы включали Na2SeC 3 так, что содержание Se составляло 350 мкг/кг рациона (40,4 мкг на 1 кг м. т.). Это количество соответствовало уровню его содержания в рационе 2а опытной группы, получавшей 1% Se-Cn. Длительность эксперимента составляла 2 недели.
В работе использовано масло спирулины (МС) производства ЗАО «Исследовательские лаборатории Рада-Фарма», состав которого описан в разделе 4.1.1.3.
Исследования проводили на четырёх группах животных, по 6 штук в каждой, с исходной массой тела около 130-150 г. Крыс содержали на полноценном п/с рационе. В рацион крыс 7-й опытной группы включали МС в количестве 0,5 г/кг корма (0,05%) или 0,05 г/кг м. т., что соответствовало его содержанию в рационе, содержащем 1% Сп, и составляло всего 0,5% от всех липидов рациона. Крысы 8-й опытной группы получали рацион с включением МС в количестве 5 г/кг корма (0,5%), что составляло 5% от всех липидов рациона. Длительность эксперимента составляла 2 недели.
Для исследования использовали животных опытных групп 1а и 2а, получавших в течение 2 недель рационы с включением 1% Сп или Se-Cn соответственно, 3-й и 4-й опытных групп на рационе с добавлением 1 г/кг Фц или Se-Фц соответственно. Также были использованы крысы 5-й опытной группы, получавшие 96 мкг Se в виде селенита Na на 1 кг рациона, что соответствовало уровню его содержания в рационе крыс 3-й опытной группы, и крысы 6-й опытной группы на рационе с 350 мкг/кг Se. Это количество Se соответствовало уровню его содержания в рационе опытной группы 2а, получавшей с кормом 1% Se-Cn. 4.1.3. Методы исследования in vitro. 4.1.3.1. Свободнорадикальное окисление люминола в системе
Для изучения антирадикальной активности ФЦ и Se-ФЦ использовали систему НЬ-НгОг-люминол, позволяющую оценивать тормозящее действие антиоксидантов на генерацию АФК, принцип действия которой изложен в разделе 3. ХЛ регистрировали при 37 С на хемилюминометре «Люцифер-иммуно». Основными оцениваемыми параметрами кинетики ХЛ являлись: величина латентного периода (время от начала индукции СРО до начала развитая свечения, выражаемое в секундах), максимальная интенсивность ХЛ (количество фотонных ударов, регистрируемых детектором хемилюминометра в течение 5 с), скорость окисления люминола (время достижения максимума ХЛ (сек.). Продолжительность регистрации ХЛ в каждом эксперименте составляла не более 10 мин. При внесении в систему исследуемых соединений интенсивность ХЛ выражали в относительных единицах, рассчитанных как отношение абсолютных значений максимальной интенсивности ХЛ опытной и контрольной пробы.
Изучение биологической активности спирулины и её компонентов
Содержание крыс в течение 2 недель на рационах, включающих различные количества спирулины и селен-спирулины (3 г или 10 г на 1 кг рациона), не оказывало какого-либо влияния на суточные привесы, относительную массу внутренних органов животных (табл. 4.4, 4.5). Лишь у животных опытной группы 2а, получавших с кормом Se-Cn в количестве 10 г/кг рациона (1%), было выявлено небольшое, но достоверное увеличение (на 13%) относительной массы печени. На вскрытии каких-либо макроскопических изменений внутренних органов обнаружено не было.
При изучении показателей антиоксидантного статуса крыс было обнаружено, что добавление крысам в рацион 0,3% Сп (1-я опытная группа) или Se-Cn (2-я опытная группа) не отражается на АОЕ плазмы крови и уровне содержания в ней продуктов ПОЛ (МДА) (табл. 4.6, рис. 4.1). Однако у крыс на рационе с включением 1% Сп или Se-Cn (la и 2а опытные группы) обнаружено умеренно выраженное, статистически достоверное возрастание АОЕ плазмы крови на 23 и 27% соответственно, что сопровождается уменьшением накопления МДА на 30 и 23% соответственно (табл. 4.6, рис. 4.1).
При изучении антиоксидантного потенциала клеток печени его увеличение было обнаружено у крыс на рационе с 1% Сп и Se-Cn на 16 и 28% соответственно. На этом фоне обращает на себя внимание достоверное снижение активности ксантиноксидазы у этих же животных: в 1а опытной группе на 21%, в 2а - на 37% (рис. 4.3). В печени крыс 1-й и 2-й опытных групп при отсутствии существенных изменений антиоксидантного потенциала клеток также было установлено снижение активности ксантиноксидазы на 20% и 19% соответственно. Включение как 3 г, так и 10 г Сп или Se-Cn на кг рациона не отразилось на активности ферментов антиоксидантной защиты - каталазы и глутатионредуктазы, за исключением возрастания активности последней на 18% у животных на рационе с 0,3% Se-Cn (табл. 4.6, рис. 4.2). Необходимо отметить увеличение активности глутатионтрансферазы на 21% у крыс 1а опытной группы, получавших с рационом 1% Сп.
Как видно из данных, представленных в табл. 4.9, включение в рацион 1% Сп или Se-Cn приводило к возрастанию активности ферментов детоксикации ксенобиотиков. Уже отмечалось, что активность цитозольной глутатионтрансферазы незначительно возрастала лишь у крыс 1а опытной группы. Обращает на себя внимание существенное увеличение активности хинонредуктазы в печени крыс 2а опытной группы на рационе с включением 1% Se-Cn, которая достигала 250% от уровня контроля.
Было обнаружено, что добавление исследуемых количеств Сп или Se-Cn оказывало влияние на неседиментируемую активность ферментов лизосом печени крыс (табл. 4.10, 4.11), и лишь у животных 1-й опытной группы не было выявлено существенных изменений (рис. 4.4). Обнаруженное достоверное снижение активности арилсульфатаз А и В во 2-, 1а и 2а группах составило 23, 19 и 39% соответственно, а активность Р-глюкуронидазы была ниже уровня контроля на 14, 16 и 32% соответственно. Значительное снижение активности Р-галактозидазы наблюдалось лишь у крыс на рационе с 1% Se-Cn (37%).
АОЕ плазмы определяется главным образом низкомолекулярными антиоксидантами пищевого происхождения - в том числе витамином Е, аскорбиновой кислотой и может рассматриваться в качестве показателя баланса между уровнем АФК и антиоксидантами, включая поступающие с пищей.
Умеренное статистически достоверное повышение АОЕ плазмы крови крыс на рационе с 1% Сп или Se-Cn, оцениваемое при помощи системы НЬ-НгОг-люминол, проявлялось в некотором снижении интенсивности хемилюминесценции. Вероятно, данный эффект в первую очередь обусловлен антиоксидантными свойствами фитопигментов, содержащихся в биомассе микроводоросли. Согласно литературным данным [119,190,195,196,246,263], фикоцианин и хлорофилл являются эффективными перехватчиками гидроксильных радикалов и супероксидного анион-радикала, ответственных за окисление люминола, вызывающего ХЛ в данной системе [82,84]. (3-каротин также обладает способностью связывать 02 и ОН радикалы [188,202] а его высокое содержание в биомассе микроводоросли возможно также обуславливает подавление интенсивности хемилюминесценции. Повышение общей антиоксидантной ёмкости плазмы крови крыс на рационе с 1% Сп или Se-Cn сопровождалось снижением уровня содержания МДА, что свидетельствует о подавлении процессов ПОЛ.
Содержание крыс в течение 2 недель на рационах, включающих 0,3 % Сп или Se-Cn, не оказывало существенного влияния на показатели антиоксидантного статуса крыс. В то же время необходимо отметить тенденцию к возрастанию АОЕ плазмы крови и цитозоля печени, а также подавление (на 20%) активности ксантиноксидазы в печени животных.
В печени на фоне отсутствия существенных изменений активности антиоксидантных ферментов и роста антиоксидантного потенциала клеток печени у животных 1а и 2а опытных групп было обнаружено подавление активности прооксидантного фермента ксантиноксидазы. Однако, как показали результаты, ингибирующее действие Se-Cn значительно превосходит Сп.
Анализируя полученные данные, представленные в табл. 4.9, можно заключить, что включение больших количеств Сп в рацион приводит к возрастанию активности ключевых ферментов детоксикации ксенобиотиков. Этот эффект усиливается при частичной замене её на Se-Cn, что вероятно может быть связано с действием метаболитов селена, содержащихся в составе биомассы Se-Cn или образующихся в организме. По мнению С. Davis и соавт. [130], метаболизм поступающего в организм селена в значительной степени зависит от его химической формы.
Оценка антиоксидантной активности фикоцианина и селен-фикоцианина в системе НЬ-Н202-люминол
Поскольку все проявления биоактивности фикоцианина связывают с его антаоксидантными свойствами, что в определенной степени подтверждают результаты эксперимента in vivo, целью настоящего раздела работы явилось сравнительное изучение антиоксидантной активности ФЦ и Se-ФЦ in vitro в модельных системах окисления.
В эксперименте использовали ФЦ и Se-ФЦ, выделенные из биомасс нативной и селен-содержащей спирулины (чистота препаратов 80-90%), как описано в 4.1.1.2.
Билирубин был выбран в качестве основного антиоксиданта сравнения из-за структурного сходства с фикоцианобилином (см. раздел 2.1.2.2.). Кроме того, по современным представлениям, билирубин по своим антиоксидантным свойствам стоит в одном ряду с а-токоферолом и является важным компонентом системы антиоксидантной защиты организма [248]. В ряде работ показано, что in vitro он является высокоэффективным перехватчиком пероксильных радикалов и по антиоксидантной активности превосходит а-токоферол [270,271]. Как свободный, так и связанный с альбумином билирубин способен подавлять окисление ЛПНП [220]. Согласно литературным данным, ФЦ в экспериментах in vitro также проявляет свойства сильного перехватчика пероксильных радикалов [119].
Фикоцианин и селен-фикоцианин, как и билирубин, в использованных концентрациях не оказывали существенного влияния на продолжительность латентного периода развития ХЛ, но в концентрации 0,1 мкМ тормозили окисление люминола, что проявлялось в уменьшении интенсивности ХЛ (рис. 4.19).
При этом ФЦ, Se-ФЦ и билирубин приводили к снижению на 50% максимальной интенсивности хемилюминесценции в концентрации 0,40; 0,38 и 0,26 мкМ соответственно. ФЦ и Se-ФЦ, как и билирубин, не только уменьшали интенсивность ХЛ системы, но и замедляли скорость окисления люминола, что проявлялось в увеличении времени достижения максимума хемилюминесценции (табл. 4.28).
1 Полученные результаты свидетельствуют, что в гомогенной водной системе окисления люминола ФЦ и Se-ФЦ проявляли в равной степени выраженную способность тормозить свободнорадикальное окисление люминола. Влияние ФЦ, Se-ФЦ и билирубина на кинетику хемилюминесцентной системы характеризуется значительным сходством: отсутствие изменения продолжительности латентного периода развития ХЛ отражает слабое взаимодействие исследуемых соединений с радикалами-инициаторами СРО. В то же время эти вещества активно перехватывали образующийся на промежуточных стадиях данной СРР пероксид люминола и, возможно, супероксидный анион-радикал, что проявлялось в уменьшении интенсивности хемилюминесценции.
Сопоставляя полученные нами in vitro результаты с литературными данными, можно заключить, что антиоксидантные свойства ФЦ и Se-ФЦ связаны с их антирадикальной активностью, и в первую очередь со способностью взаимодействовать с пероксильными радикалами. Сходство с билирубином в их действии на свободнорадикальное окисление люминола косвенно подтверждает, что мишенью радикалов является хромофор -фикоцианобилин.
Использование данной водной, гомогенной модельной системы in vitro позволяет тестировать антиоксидантную активность широкого ряда биологически активных соединений.
