Описанные гепатопротекторные эффекты некрахмальных полисахаридов зависели от дозы, в которой они применялись. Введение минимального количества полисахаридов (10 мг/кг) не привело к достоверному изменению практически всех исследуемых показателей.
Гиполипидемическая активность
некрахмальных полисахаридов
Состояния, сопровождающиеся повышенной концентрацией липидов и холестерина крови, рассматриваются в качестве факторов риска развития атеросклероза. Одним из эффективных методов, рекомендуемых диетологами для снижения уровня холестерина крови, считается обогащение рациона пищевыми волокнами, к которым относятся и некрахмальные полисахариды.
В проведенных исследованиях изучали способность таких некрахмальных полисахаридов, как цитрусовые пектины со степенью этерификации 1% и 60%, пектин из морской травы Zostera marina, альгинат кальция, хитозан и фукоидан снижать уровень липидов в печени и крови в условиях экспериментальной гиперлипидемии.
На модели тетрахлометановой гиперлипидемии введение животным альгината кальция приводило к достоверному уменьшению содержания общих липидов в сыворотке крови и в печени в среднем на 29,8% и 29,0%, соответственно. Использование хитозана способствовало снижению количества общих липидов в печени на 38,6% и в крови на 28,2%. Введение фукоидана приводило к уменьшению содержания общих липидов в сыворотке крови на 16,4%, а в печени на 22,1%. Введение пектинов также вызывало достоверное снижение этих показателей. Так, у группы мышей, получавших высокоэтерифицированный пектин на фоне отравления четыреххлористым углеродом, содержание общих липидов в печени было на 38,3%, а в сыворотке крови – на 16,1% меньше, чем у нелеченных животных. Введение деэтерифицированного пектина также привело к снижению уровня липидов крови на 16,9% и содержания общих липидов в ткани печени на 41,5%. Применение пектина, выделенного из морской травы Z. marina, также способствовало нормализации содержания общего холестерина. Наиболее выраженным гиполипидемическим действием обладали образцы хитозана и соли альгиновой кислоты.
Гастропротекторное действие некрахмальных полисахаридов
Из всех энтеросорбентов для лечения и профилактики язвенной болезни целесообразно применять пищевые волокна, в частности препараты пектинов и альгинатов. Лечебное действие как пектиновых, так и альгинатных сорбентов обусловлено прямыми и опосредованными эффектами. К первым относится способность полисахаридов санировать язвенные дефекты путем удаления с их поверхности некротических масс и части клеточного детрита с микроорганизмами, а также связывать химические медиаторы воспаления локального происхождения. Прямой контакт полисахаридного геля с грануляционной тканью оказывает на нее стимулирующее действие, что ускоряет эпителизацию. К опосредованным эффектам можно отнести уменьшение концентрации токсических соединений в крови за счет сорбции метаболитов в кишечнике. Это также ведет к уменьшению нагрузки на системы детоксикации и ускоряет процессы репарации. Большинство высокомолекулярных полисахаридов способно образовывать гель на поверхности слизистой желудка и кишечника и благодаря этому оказывать обволакивающее и защитное действие, предохраняя тем самым слизистые оболочки от раздражающего влияния агрессивных факторов.
Таблица 14. Гастропротективное действие некрахмальных полисахаридов
Параметры | Группы | ||||
Контроль | Индометацин | ||||
+ хитозан | + альгиновая кислота | + пектин | |||
Число животных с язвами слизистой, % | - | 90 | 80 | 75a | 57,1 a |
Количество язвенных дефектов | - | 14,2 ± 1,1* | 5,8 ± 0,47a | 8,1 ± 0,8a | 9,4 ± 0,5 a |
Общая протяженность поражений, мм | - | 28,6 ± 1,8* | 5,3 ± 0,41a | 15,0 ± 1,2a | 18,4 ± 0,9 a |
Индекс Паулса | - | 9,2 | 4,6 | 6,1 | 5,4 |
АТФ, мкмоль/г | 1,65 ± 0,12 | 0,65 ± 0,09* | 1,21 ± 0,10a | 1,07 ± 0,06 *a | 0,88 ± 0,04* |
Креатинфосфат, мкмоль/г | 0,95 ± 0,05 | 0,72 ± 0,07* | 0,90 ± 0,04a | 0,87 ± 0,05a | 0,90 ± 0,06* |
Гликоген, мкмоль/г | 20,5 ± 1,10 | 14,6 ± 0,91* | 17,9 ± 0,81a | 16,6 ± 1,1* | 19,1 ± 1,0a |
Лактат, мкмоль/г | 1,02 ± 0,05 | 1,32 ± 0,09* | 1,10 ± 0,06a | 1,02 ± 0,05 a | 1,00± 0,07a |
Примечание: * – p < 0,05 по сравнению с группой «Контроль», a – p < 0,05 по сравнению с группой индометацин.
На фоне индометационого поражения желудка введение хитозана, альгиновой кислоты и высокоэтерифицированного пектина способствовало достоверному уменьшению площади язвенных дефектов, а также нормализации биохимических показателей функциональной активности слизистой оболочки желудка. При этом наибольшая эффективность была обнаружена у хитозана (табл. 14). Схожие результаты были получены на модели стресс-индуцированной язвы желудка и поражения слизистой, вызванного введение 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведенных работ показали, что основные представители некрахмальных полисахаридов проявляют фармакологическую активность при различных патологических состояниях. Основным механизмом реализации фармакологических эффектов этих веществ являются сорбционные взаимодействия с экзогенными токсическими веществами и метаболитами. Выраженность фармакологических свойств некрахмальных полисахаридов находится в прямой зависимости от их сорбционной активности в отношении определенных токсических соединений. Исходя из этого было сделано заключение, что наиболее перспективными соединениями для создания на их основе новых лекарственных препаратов являются производные альгиновой, пектовой и пектиновой кислот, поскольку эти соединения обладают наиболее выраженными связывающими способностями в отношении широкого спектра токсических соединений органической и неорганической природы.
ВЫВОДЫ
1. Связывание ионов меди, свинца, кадмия и цинка некрахмальными полисахаридами происходит в соответствии с математической моделью сорбции Лэнгмюра. Связывание ионов ртути и стронция некрахмальными полисахаридами происходит в соответствии с моделью Фрейндлиха. Наибольшей металлсвязывающей активностью характеризуются образцы деэтерифицированного пектина, альгината кальция и альгината натрия.
2. При связывании тяжелых металлов значения максимальной сорбционной емкости пектина со степенью этерификации 1%, альгината натрия и альгината кальция достоверно превышает таковую активированного угля, полифепанаи и микрокристаллической целлюлозы. Величина аффинитета в отношении ионов тяжелых металлов у пектина со степенью этерификации 1%, альгината натрия и альгината кальция на 1-2 порядка больше, чем у активированного угля, полифепана и микрокристаллической целлюлозы.
3. Методом щелочной деэтерификации из высокоэтерифицированного пектина получены образцы пектинов с заданными степенями этерификации. С уменьшением степени этерификации сорбционная емкость пектинов по металлам возрастает нелинейно. Уменьшение степени этерификации пектина с 60% до 40% приводит к увеличению аффинитета на 577%, максимальной сорбционной емкости на 5%; уменьшение степени этерификации пектина до 20% приводит к увеличению аффинитета на 24%, максимальной сорбционной емкости на 33%; уменьшение степени этерификации пектина до 1% приводит к увеличению аффинитета на 19%, максимальной сорбционной емкости на 25%.
4. Деэтерифицированный пектин, пектат кальция, альгинат натрия и альгинат кальция уменьшают накопление свинца в почках, печени, сердце и бедренной кости при энтеральной свинцовой интоксикации лабораторных животных. Альгинат натрия, альгинат кальция и деэтерифицированный пектин ускоряют выведение свинца из почек и бедренной кости лабораторных животных при одновременном повышении кишечной экскреции металла.
5. На различных моделях гиперлипидемии пектины с различной степенью этерификации, альгинат кальция, хитозан и фукоидан снижают уровень холестерина и триглицеридов в печени и крови. При увеличении степени этерификации пектинов их максимальная сорбционная емкость и коэффициент аффинитета в отношении холевых кислот увеличивается. Сорбционные характеристики связывания холевых кислот альгинатом кальция, хитозаном и фукоиданом сопоставимы с таковыми высокоэтерифицированного пектина.
6. При экспериментальном поражении печени деэтерифицированный пектин и альгинат кальция снижают активность аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы крови, уменьшают содержание свободного и связанного билирубина, малонового диальдегида и диеновых конъюгатов в крови и печени, а также повышают уровень восстановленного глутатиона и тиоловых групп в печени. Хитозан и фукоидан достоверно уменьшают содержание малонового диальдегида и диеновых конъюгатов, увеличивают содержание токоферола и повышают активность каталазы в печени.
7. При экспериментальном поражении слизистой желудка пектин из морской травы Zostera marina, альгиновая кислота и хитозан уменьшают количество и площадь язвенных дефектов, повышают уровень гликогена и уменьшают количество лактата в стенке желудка. Введение пектина снижает индекс Паулса с 15,6 до 5,4, альгиновой кислоты – до 6,1, хитозана – до 4,6.
8. При экспериментальном поражении почек, вызванном ведением нитрата ртути, деэтерифицированный пектин, альгинат натрия и альгинат кальция способствуют увеличению диуреза и снижению уровня креатинина и мочевины в крови. Константы связывания деэтерифицированного пектина и альгината кальция в отношении мочевины и креатинина превышают таковые активированного угля и полифепана.
9. Физико-химические свойства пектинов определяют выраженность их фармакологической активности. Для стандартизации препаратов пектиновых веществ целесообразно использовать такие структурные параметры как: степень этерификации (метоксилирования), содержание ангидрогалактуроновой кислоты, характеристическая вязкость и молекулярная масса, содержание катионов.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Монографии:
1. Фармаконутрициология альгинатов. Владивосток: Дальнаука, 20с.
Статьи:
2. , , , Кропотов действие полисахаридов из морских гидробионтов при экспериментальном токсическом гепатите // Дальневосточный медицинский журнал. 1997. № 4. С. 58-59.
3. , , Фармакологические свойства пектинов // Эфферентная терапия. 2001. Т. 7, № 4. С. 22-36.
4. Khotimchenko M., Sergushchenko I., Khotimchenko Y. The effects of low-esterified pectin on lead-induced thyroid injury in rats // Environmental Toxicology and Pharmacology. 2004. Vol. 17. P. 67-71.
5. Khotimchenko Y. S., Khotimchenko M. Y. Healing and preventive effects of calcium alginate on liver injury induced by carbon tetrachloride in rats // Marine Drugs. 2004. Vol. 2. P. 108-122.
6. Khotimchenko Y. S., Kolenchenko E. A., Khotimchenko M. Y., Kovalev V. V. Healing and preventive effects of low-esterified pectin on liver injury induced by carbon tetrachloride in rats // Oriental Pharmacy and Experimental Medicine. 2004. Vol. 4. P. 28-36.
7. Khotimchenko M., Sergushchenko I., Khotimchenko Y. Lead absorption and excretion in rats given insoluble salts of pectin and alginate // International Journal of Toxicology. 2006. Vol. 25. P. 195-203.
8. , , Хотимченко М.Ю., . Фармакология некрахмальных полисахаридов // Вестник ДВО РАН. 2005. № 1. C. 72-82.
9. , , . Рутьсвязывающая активность пектина, выделенного из морской травы Zostera marina // Биология моря. 2006. Т. 32, № 5. С. 367-370.
10. , Сонина альгината кальция при токсическом поражении печени у крыс // Тихоокеанский медицинский журнал. 2006. № 4. С. 27-31.
11. , , , Ковалев полисахариды как корректоры цитостатической терапии экспериментальных опухолей // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. Т. 142, № 9. С. 323-327.
12. , , , Ковалев действие некрахмальных полисахаридов природного происхождения // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. Т. 142, № 10. С.437-441.
13. Khotimchenko M.Y., Zueva E. P., Lopatina K. A., Khotimchenko Y. S., Shilova N. V.. Gastroprotective effect of pectin preparations against indometacin-induced lesions in rats // International Journal of Pharmacology. 2006. Vol. 2, N 4. P. 471-476.
14. Serguschenko I., Kolenchenko E., Khotimchenko M. Low esterified pectin accelerates removal of lead ions in rats // Nutrition Research. 2007. Vol. 27, N 10. P. 633-639.
15. Khotimchenko M. Y., Kovalev V. V., Khotimchenko Y. S. Equilibrium studies of sorption of lead (II) ions by different pectin compounds // Journal of Hazardous Materials. 2007. Vol. 149, N 3. P. 693-699.
16. , , , , Хотимченко противоязвенного действия пектата кальция в эксперименте // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2007. Т. 70, № 5. С.19-23.
17. Khotimchenko M., Shilova N., Lopatina K., Khotimchenko Y., Zueva E.. Modified pectin compounds exert different effects on Ehrlich ascites tumor cells and Lewis lung carcinoma and on efficiency of cyclophosphamide in mice // Journal of Medical Sciences. 2007. Vol. 3. P. 383-389.
18. Khotimchenko Y. S., Kovalev V. V., Khotimchenko M. Y. Copper binding capacity and physicochemical properties of pectins with different degrees of esterification. Approach to standardization of pectin preparations // Oriental Pharmacy and Experimental Medicine. 2007. Vol. 7, N 2. P. 171-181.
19. Хотимченко М.Ю., . Эффективность низкоэтерифицированного пектина при токсическом поражении печени, вызванном введением свинца // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2007. Т. 144, № 7. С. 65-67.
20. , Эффективность пектина, выделенного из морской травы Zostera marina, при поражении печени свинцом в эксперименте // Биология моря. 2007, Т. 33, № 3. С. 240-241.
21. , Изучение влияния пектата кальция на моторно-эвакуаторную деятельность кишечника, оценка его спазмолитического и анальгетического действия // Вестник Российского государственного медицинского университета. 2007. Т. 2, № 55. С. 269-270.
22. , , . Профилактический эффект альгината кальция при повреждении слизистой оболочки желудка, вызванном индометацином у крыс // Тихоокеанский медицинский журнал. 2007. № 4. С. 42-44.
23. , Возможность использования некрахмальных полисахаридов в онкологической практике // Сибирский онкологический журнал. 2008. Прил. 1. С. 48-49.
24. , , Коленченко и профилактические эффекты альгината кальция при экспериментальной почечной недостаточности // Дальневосточный медицинский журнал. 2008. № 2. С.107-109.
25. , , Коленченко -связывающая активность альгината кальция // Дальневосточный медицинский журнал. 2008. № 3. С.89-91.
26. , , , , . Гастропротекторное действие некрахмального полисахарида пектата кальция в эксперименте // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008. Т. 145, № 6. С. 678-681.
27. Khotimchenko M. Y., Kovalev V. V., Khotimchenko Y. parative equilibrium studies of sorption of Pb(II) ions by sodium and calcium alginate // Journal of Environmental Sciences. 2008. Vol. 20. P. 827-831.
28. Khotimchenko M. Y., Kolenchenko E. A., Khotimchenko Y. S.. Zinc-binding activity of different pectin compounds in aqueous solutions // Journal of Colloid and Interface Science. 2008. Vol. 323. P. 216–222.
29. , , Хотимченко М. Ю., , Хотимченко действие пектата кальция на модели хронического язвенного процесса слизистой желудка у крыс // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2009. Т. 72, № 2. С. 35-38.
30. Гиполипидемическая активность низкоэтерифицированных пектинов при этаноловом поражении печени в эксперименте // Биология моря. 2009. Т. 35, № 4. С. 302-305.
31. , , Коленченко и профилактические эффекты пектина при экспериментальной почечной недостаточности // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2009. № 4. С. 31-33.
32. , , Экспериментальное исследование противовоспалительного и анальгезирующего действия некрахмального полисахарида пектата кальция // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2010. Т. 73, № 4. С. 23-26.
33. , , , , Рыбалкина пектинов с различной молекулярной массой на развитие аденокарциномы Эрлиха и карциномы легких Льюис и эффективность циклофосфана у мышей // Тихоокеанский медицинский журнал. 2010. № 2. С. 32-36.
34. , , Хотимченко М. Ю., , Рыбалкина фукоидана из морской бурой водоросли Laminaria japonica на развитие аденокарциномы Эрлиха и карциномы легких Льюис и эффективность циклофосфана у мышей // Тихоокеанский медицинский журнал. 2010. № 2. С. 36-39.
35. Khotimchenko Y. S., Khozhaenko E. V., Khotimchenko M.Y., Kolenchenko E. A., Kovalev V. V. Carrageenans as a new source of drugs with metal binding properties // Marine Drugs. 2010. Vol. 8, N 4. P. .
36. , , Ламаш возможности применения каррагинана для адресной доставки противоопухолевых лекарственных средств // Тихоокеанский медицинский журнал. 2010. № 2. С. 59-62.
37. Khotimchenko M. Y., Kolenchenko E. A., Khotimchenko Y. S., Khozhaenko E. V., Kovalev V. V. Cerium binding activity of different pectin compounds in aqueous solutions // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2010. Vol. 77. P. 104-110.
Патенты:
38. Патент на изобретение № 000 РФ. Способ профилактики язвенных поражений желудка, вызванных приемом нестероидных противовоспалительных средств / , , , Хотимченко : 10.08.2008, Бюл. № 22.
39. Патент на изобретение № 000 РФ. Средство, обладающее пребиотической активностью / , , , Ковалев : 10.09.2009, Бюл. № 25.
40. Патент на изобретение № 000 РФ. Способ получения пектата кальция / , , Хотимченко : 10.12.2009, Бюл. № 34.
41. Патент на изобретение № 000 РФ. Способ получения альгината кальция / , , Хотимченко : 27.07.2010, Бюл. № 21.
ХОТИМЧЕНКО Максим Юрьевич
СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ
АКТИВНОСТЬ НЕКРАХМАЛЬНЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
