2011 год № 3

Теоретическая и экспериментальная медицина

УДК 678.048 : 577.125 : 616_ 001.18/.19

О.Г. Круглова, В.А. Доровских, В.И. Тиханов, Т.Г. Круглова, И.А. Бочарникова

Влияние дигидрокверцетина на продукты перекисного окисления липидов при холодовом воздействии

Амурская государственная медицинская академия, 675000, ул. Горького, 95, тел.: 8(4116)-52-68-28, e-mail: agma@amur.ru, г. Благовещенск

Контактная информация: О.Г. Круглова, e-mail: kruglovayalo@mail.ru

Резюме:

При холодовом воздействии на теплокровный организм происходит активация процессов перекисного окисления липидов. Этот процесс отрицательно влияет не только на жизнедеятельность одной клетки, но и приводит к развитию ряда патологий целого организма. Исследована возможность коррекции свободнорадикального окисления липидов мембран в условиях холодового воздействия и при введении дигидрокверцетина. Выявлено, что введение дигидрокверцетина приводит к снижению уровней продуктов перекисного окисления липидов (диеновых конъюгатов, гидроперекисей, малонового диальдегида) в крови и гомогенате печени животных, на которых осуществлялось холодовое воздействие.

Ключевые слова:

дигидрокверцетин, холодовое воздействие, перекисное окисление липидов, диеновые конъюгаты, гидроперекиси, малоновый диальдегид

O.G. Kruglova, V.A. Dorovskikh, V.I. Tihanov, Т.G. Kruglova, I.A. Bocharnikova

The effect of dihydroquercetin on the intensity of lipid peroxidation processes of biomembranes at cold exposure

Amur state medical academy, Blagoveshchensk

Summary:

There is an activation of peroxided lipid oxidations processes during cold exposure on warm- blooded organism. This process negatively influences not only the vital activity of one cell, but it also leads to the development of a number of pathologies of the whole organism. The possibility of correction of free-radical lipids oxidation of membranes under conditions of cold exposure and oral introduction of dihydroquercetin have been studied. It was revealed that oral dihydroquercetins introduction results in reduction of levels of peroxided oxidation lipids products (diene conjugaites, hydroperoxide of lipids, malonic dialdehyde) in blood and animals liver homogenate which were exposed to cold influence.

Key words:

cold influence, peroxidaidion of oxidation lipids, dihydroquercetin, diene conjugaites, hydroperoxide of lipids, malonic dialdehyde

Введение

В условиях Дальневосточного региона одним из важнейших стрессовых факторов, действующих на организм человека, является холод [2]. Холодовое воздействие, по данным многих авторов [7, 10, 12], рассматривается как прооксидантный фактор, в ответ на действие которого в организме активизируются симпатическая и гипофизарно-адреналовая системы с последующей активизацией липолиза, усилением генерации активных метаболитов кислорода и процессов перекисного окисления липидов, что приводит к нарушению структуры клеточных мембран [3].

Активация перекисного окисления липидов приводит к изменению структуры двойного фосфолипидного слоя мембран, конформации и взаимного расположения мембранных рецепторов, нарушению функции транспортных и канальных белков, инактивации мембранно-связанных ферментов [5]. Поэтому повреждение структуры биомембран, нарушение их функций приводит к тяжелым нарушениям жизнедеятельности клеток, которые, в свою очередь, сопровождаются развитием патологических состояний на уровне целого организма [8].

Многочисленные экспериментальные и клинические наблюдения свидетельствуют, что повышение уровня антиоксидантов путем их дополнительного введения всегда дает выраженное возрастание устойчивости организма к различным воздействиям, стимулирующим процессы перекисного окисления в биомембранах [6, 9, 11].

Перспективным направлением, разрабатываемым в последние годы, является использование природных соединений, обладающих широким спектром действия и лишенных ряда недостатков, присущих искусственно синтезированным химическим веществам. Из новых природных соединений, привлекающих внимание исследователей, можно назвать препарат "Дигидрокверцетин", выделенный из клеточных стенок лиственницы сибирской (Larix occidentalis).

Целью настоящих исследований является выяснение влияния флавоноида дигидрокверцетина на содержание продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты, гидроперекиси, малоновый диальдегид) в крови и гомогенате печени экспериментальных животных (крысы) на 7 и 21 дн. холодовой нагрузки.

Материалы и методы

Исследование проводилось на белых крысах-самцах массой 180-220 г. Животные были распределены на 9 групп по шесть животных в каждой. 1 группа - интактные животные, которые содержались в стандартных условиях вивария, 2 группа - контроль 1 (на животных осуществлялось холодовое воздействие в течение 7 дн.), 3 группа - контроль 2 (на животных осуществлялось холодовое воздействие в течение 21 дн.); 4; 5 и 6 группы - осуществлялось холодовое воздействие в течение 7 дн. на фоне введения дигидрокверцетина в дозах 0,1; 1; 10 мг/кг; в группах 7; 8 и 9 осущевствлялось холодовое воздействие в течение 21 дн. + дигидрокверцетин в дозах 0,1; 1 и 10 мг/кг соответственно. Дигидрокверцетин, предварительно растворенный в теплой воде, вводился per os с помощью зонда. Животные охлаждались в климатокамере в течение 3 ч при -15°С.

Забой животных проводился путем декапитации. Определение диеновой конъюгации, гидроперекисей, малонового диальдегида (МДА) в крови и гомогенате печени крыс проводилось по методам И.Д. Стальной [6]. Статистическая обработка данных осуществлялась при помощи программы Statistica V.6.0. (StatSoft Inc., 1984-2001). Определение значимых различий между двумя независимыми выборками проводилось по U-критерию Уилкоксона-Манна-Уитни.

Результаты и обсуждение

Семидневное охлаждение крыс приводит к достоверному повышению уровня продуктов перекисного окисления липидов в крови животных контрольной группы в сравнении с интактными (табл. 1): содержание диеновых конъюгатов и малонового диальдегида увеличилось более чем в 2 раза, количество гидроперекисей липидов - в 1,2 раза. При введении дигидрокверцетина на фоне охлаждения животных происходит снижение содержания продуктов перекисного окисления липидов в крови в сравнении с контрольной группой животных. Дигидрокверцетин в дозе 0,1 мг/кг снижал содержание диеновых конъюгатов на 80%, гидроперекисей липидов - на 79%, МДА - на 35,7%. В экспериментальных группах, в которых дигидрокверцетин вводили в дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг, наблюдали снижение уровня диеновых конъюгатов на 58% в обеих группах, гидроперекисей липидов - на 44 и 38,3%, малонового диальдегида - на 39 и 44% (р<0,05).

Таблица 1. Содержание продуктов ПОЛ в крови животных на 7 дн. охлаждения на фоне введения дигидрокверцетина
Группы животных	Интактные	Контроль 1 (холод)	ДКВ 0,1 мг/кг + холод	ДКВ 1 мг/кг + холод	ДКВ 10 мг/кг + холод
МДА, нмоль/мл	1,314 ±0,064 р<0,05	2,914 ±0,037 р_1,2<0,05	1,875 ±0,024 р_2,3<0,05	1,775 ±0,017 р_2,4<0,05	1,644 ±0,018 р_2,5<0,05
ГП, нмоль/мг	5,551 ±0,093 р<0,05	9,825 ±0,068 р_1,2<0,05	2,135 ±0,07 р_2,3<0,05	5,572 ±0,129 р_2,4<0,05	6,064 ±0,082 р_2,5<0,05
ДК, нмоль/мг	134,961 ±3,3 р<0,05	295,042 ±6,7 р_1,2<0,05	57,308 ±6,0 р_2,3<0,05	123,887 ±1,59 р_2,4<0,05	123,427 ±4,5 р_2,5<0,05

Примечания. Р_1,2 - достоверность различий между контрольными и интактными животными; р_2,3 - достоверность различий между контрольными животными и животными, подвергавшимися охлаждению на фоне введения дигидрокверцетина в дозе 0,1 мг/кг; р_2,4 - достоверность различий между контрольными животными и животными, подвергавшимися охлаждению на фоне введения дигидрокверцетина в дозе 1 мг/кг; р_2,5 - достоверность различий между контрольными животными и животными, подвергавшимися охлаждению на фоне введения дигидрокверцетина в дозе 10 мг/кг.

Охлаждение животных в течение семи дней так же приводит к повышению содержания продуктов перекисного окисления липидов в ткани печени крыс контрольной группы (табл. 2). Так, содержание диеновых конъюгатов увеличилось на 24,2%, гидроперекисей липидов - на 100%, малоновый диальдегид вырос на 84,3%.

Таблица 2. Содержание продуктов ПОЛ в гомогенате печени животных на 7 дн. охлаждения на фоне введения дигидрокверцетина
Группы животных	Интактные	Контроль 1 (холод)	ДКВ 0,1 мг/кг + холод	ДКВ 1 мг/кг + холод	ДКВ 10 мг/кг + холод
МДА, нмоль/мл	1,031 ±0,027 р<0,05	1,901 ±0,038 р_1,2<0,05	0,989 ±0,023 р_2,3<0,05	1,071 ±0,024 р_2,4<0,05	0,905 ±0,03 р_2,5<0,05
ГП, нмоль/мг	4,245 ±0,061 р<0,05	8,730 ±0,077 р_1,2<0,05	2,077 ±0,035 р_2,3<0,05	4,758 ±0,044 р_2,4<0,05	4,978 ±0,071 р_2,5<0,05
ДК, нмоль/мг	144,715 ±0,262 р<0,05	179,671 ±0,363 р_1,2<0,05	120,985 ±0,54 р_2,3<0,05	134,685 ±0,71 р_2,4<0,05	137,252 ±0,32 р_2,5<0,05

При введении дигидрокверцетина наблюдалось выраженное снижение продуктов ПОЛ в сравнении с контрольной группой. В группе животных, которые получали 0,1 мг/кг, диеновые конъюгаты снизились на 32,7%, гидроперекиси липидов - на 76,2%, малоновый диальдегид -на 48%. Содержание диеновых конъюгатов в группе животных, которым перед охлаждением вводили дигидрокверцетин в дозе 1 мг/кг, уменьшилось на 25%, гидроперекисей липидов - на 45,5%, малонового диальдегида - на 43,7% (р<0,05). В экспериментальной группе, где комбинировали охлаждение и введение препарата в дозе 10 мг/кг, происходило снижение уровня диеновых конъюгатов на 24,2%, гидроперекисей липидов - на 48,7%, малонового диальдегида - на 52,4% (р<0,05).

На 21 дн. охлаждения животных в крови контрольной группы выявлено повышение уровня диеновых конъюгатов на 17,4%, гидроперекисей липидов - на 25%, малонового диальдегида - на 27% в сравнении с интактными животными (табл. 3). Содержание диеновых конъюгатов по сравнению с контрольной группой в экспериментальных группах снизилось на 36,4% в группе, где перед охлаждением вводили дигидрокверцетин в дозе 1 мг/кг, на 13% в группе животных, где доза дигидрокверцетина составила 10 мг/кг. Снижение содержания гидроперекисей липидов наблюдалось в группе животных, получавших препарат в дозе 1 мг/кг перед охлаждением, - 33,8%, и у животных, где перед охлаждением вводили дозу 10 мг/кг, - на 22,1%.

Таблица 3 Содержание продуктов ПОЛ в крови животных на 21 дн. охлаждения на фоне введения дигидрокверцетина
Группы животных	Интактные	Контроль 2 (холод)	ДКВ 0,1 мг/кг + холод	ДКВ 1 мг/кг + холод	ДКВ 10 мг/кг + холод
МДА, нмоль/мл	1,771 ±0,023 р<0,05	2,254 ±0,051 р_1,2<0,05	1,996 ±0,053 р_2,3<0,05	2,089 ±0,028 р_2,4<0,05	1,880 ±0,037 р_2,5<0,05
ГП, нмоль/мг	7,143 ±0,038 р<0,05	8,927 ±0,05 р_1,2<0,05	9,852 ±0,053 р_2,3<0,05	5,915 ±0,075 р_2,4<0,05	6,955 ±0,075 р_2,5<0,05
ДК, нмоль/мг	157,103 ±3,6 р<0,05	184,347 ±2,95 р_1,2<0,05	201,779 ±4,93 р_2,3<0,05	117,261 ±0,85 р_2,4<0,05	160,434 ±1,1 р_2,5<0,05

Примечания. Р_1,2 - достоверность различий между контрольнымии интактными животными; р_2,3 - достоверность различий между контрольными животными и животными, подвергавшимися охлаждению на фоне введения дигидрокверцетина в дозе 0,1 мг/кг; р_2,4 - достоверность различий между контрольными животными и животными, подвергавшимися охлаждению на фоне введения дигидрокверцетина в дозе 1 мг/кг; р_2,5 - достоверность различий между контрольными животными и животными, подвергавшимися охлаждению на фоне введения дигидрокверцетина в дозе 10 мг/кг.

Малоновый диальдегид снизился на 7,4% при введении дигидрокверцетина 1 мг/кг и на 16,6% при введении 10 мг/кг. При введении дигидрокверцетина в дозе 0,1 мг/кг прослеживается тенденция к увеличению содержания диеновых конъюгатов на 9,5%, гидроперекисей - на 10,4%, однако малоновый диальдегид снизился на 11,5% (р<0,05).

В гомогенате печени животных, подвергнутых действию низких температур в течение 21 дн., наблюдается повышение основных показателей перекисного окисления липидов (табл. 4). Содержание диеновых конъюгатов возросло по сравнению с интактными животными на 8%, содержание гидроперекисей липидов увеличивалось на 7,7%, содержание МДА - на 32,7% (р<0,05).

Таблица 4. Содержание продуктов ПОЛ в гомогенате печени животных на 21 дн. охлаждения на фоне введения дигидрокверцетина
Группы животных	Интактные	Контроль 1 (холод)	ДКВО 0,1 мг/кг + холод	ДКВ 1 мг/кг + холод	ДКВ 10 мг/кг + холод
МДА, нмоль/мл	0,672 ±0,019 р<0,05	0,892 ±0,013 р_1,2<0,05	0,551 ±0,021 р_2,3<0,05	1,217 ±0,024 р_2,4<0,05	1,220 ±0,018 р_2,5<0,05
ГП, нмоль/мг	6,203 ±0,011 р<0,05	6,685 ±0,014 р_1,2<0,05	5,935 ±0,014 р_2,3<0,05	7,778 ±0,028 р_2,4<0,05	7,061 ±0,027 р_2,5<0,05
ДК, нмоль/мг	124,935 ±0,364 р<0,05	134,969 ±0,269 р_1,2<0,05	120,377 ±0,261 р_2,3<0,05	164,671 ±0,1 92 р_2,4<0,05	144,409 ±0,314 р_2,5<0,05

В экспериментальных группах животных, которые подвергались охлаждению на 21 дн. на фоне введения дигидрокверцетина в дозе 10 и 1 мг/кг, прослеживается повышение продуктов перекисного окисления липидов по отношению к контрольной группе. Диеновые конъюгаты возрастали на 7 и 22%, гидроперекиси липидов - на 5,6 и 16,3%, малоновый диальдегид увеличился на 36,7 и 36,4% (р<0,05). При введении дигидрокверцетина в дозе 0,1 мг/кг происходит снижение диеновых конъюгатов на 10,8%, гидроперекисей липидов - на 11,2%, малонового диальдегида - на 38,2% (р<0,05).

Заключение

Таким образом, экспериментально подтверждена возможность применения препарата "Дигидрокверцетин" в качестве стресс-корректора в условиях воздействия низких температур.

Литература

1. Губский Ю.И., Задорина О.В., Богданова Л.А. и др. Действие антиоксидантов на перекисное окисление липидов при гипоксических состояниях // Фармакологическая коррекция гипоксических состояний: мат-лы II Всес. конф. - Гродно, 1991. - С. 413-414.
2. Доровских В.А., Бородин Е.А., Штарберг М.А. Фосфолипиды как антиатеросклеротические лекарственные средства // Липопротеиды. - Благовещенск, 1995. - С. 33. 3. Косолапов В.А., Островский О.В., Спасов А.А. Антиоксидантная защита и перекисное окисление липидов в тканях крыс после гипобарической гипоксии // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1998. - С. 519-521.
3. Стальная И.Д. Метод определения гидроперекисей липидов с помощью тиоционата аммония, метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты, метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных высших жирных кислот // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1997. - С. 63-68; 1977. - С. 64-65.
4. Утешев Б.С., Быстрова Н.А., Бровкина И.Л. Иммуномодулирующее и антиоксидантное действие витаминов А и Е при воздушном и иммерсионном охлаждении // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2001. - №1. - С. 60-62.
5. Bowry V.W., Mohr D., Cleary J. et al. Prevention of tocopherol-mediated peroxidation in ubiquinol-10-free human low density lipoprotein // J. Biol. Chem. - 1995. - Vol. 270, №II. - P. 5756-5763.
6. Friedman B.H., Thayer J.F., Tyrrel R.A. Spectral characteristics of heart period variability during cold fact stress and shock avoidance in normal subjects // Clin. Auton. Res. - 1996. - Vol. 6, №3. - P. 147-152.
7. Halliwell В., Chirico S. Lipid peroxidation: its mechanism, measurement, and signifi cance // Am. J. Clin. Nutr. - 1993. - Vol.57, №5. - P.715-725.
8. Rojas C., Cadenas S., Perez-Campo R. et al. Effect of vitamin С on antioxidandats, lipid peroxidation and GSH system in the normal guinea pig heart // J.Nutr.Sci.Vitaminol. - Tokyo. - 1994. - Vol. 40, №5. - P. 411-420.
9. Shibahara N., Matsuda H., Umeno K. et al. The responses of skin blood fl ow, mean arterial pressur and R-R interval induced by cold simulation with cold wind and ice water // J. Anton. Nerv. Syst. - 1996. - Vol. 61, №6. - P. 109-115.
10. Tiidus P.M., Houston M.E. Antioxidant and oxidative enzyme adaptations to vitamin H deprivation and training // Med. Sci. Sports. Exerc. - 1994. - Vol. 26, №3. - P. 354-359.
11. Weller A.S., Millard C.E., Stroud M.A. et al. Physiological responses to a cold, wet and windy environment during prolonget intermittent walking // Am. J. Physiol. 1997. - Vol. 272. - Pt. 2. - №1. - P. 226-233.