Hygiene and SanitationHygiene and SanitationГигиена и санитария0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman63872510.47470/0016-9900-2021-100-12-1430-1435OCCUPATIONAL HEALTHМЕДИЦИНА ТРУДАSpectrum of esterified fatty acids of the omega-3 and omega-6 in the blood of persons with vibration pathologyСпектр этерифицированных жирных кислот омега-3 и омега-6 в крови у лиц с вибрационной патологиейhttps://orcid.org/0000-0002-9961-6408ZhurbaOlga M.ЖурбаОльга Михайловна
Russian Federation

MD, PhD, senior researcher, Laboratory of analytical ecotoxicology and biomonitoring of the East-Siberian Institution of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665827, Russian Federation.

e-mail: zhurba99@gmail.com

Канд. биол. наук, зав. лаб. аналитической экотоксикологии и биомониторинга, ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», 665827, Ангарск.

e-mail: zhurba99@gmail.com

zhurba99@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-7848-6432MerinovAlexey V.МериновА. В.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0003-4980-5304AlekseenkoAnton N.АлексеенкоА. Н.
Russian Federation
https://orcid.org/0000-0002-5608-0818KudaevaIrina V.КудаеваИ. В.
Russian Federation
East-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»23122021100121430143525102024Copyright ©; 2024, Zhurba O.M., Merinov A.V., Alekseenko A.N., Kudaeva I.V.Copyright ©; 2024, Журба О.М., Меринов А.В., Алексеенко А.Н., Кудаева И.В.2024Zhurba O.M., Merinov A.V., Alekseenko A.N., Kudaeva I.V.Журба О.М., Меринов А.В., Алексеенко А.Н., Кудаева И.В.https://journals.eco-vector.com/0016-9900/article/view/638725

Introduction. Vibration is one of the leading unfavourable physical factors of the working environment and leads to vibration disease (VD) development. The study of metabolic profiles of markers of fatty acids (FA) metabolism is one of the directions in the early diagnosis of vascular diseases and metabolic syndrome (MS), caused, among other things, by exposure to vibration. 

The aim of this work is to study the spectrum of esterified fatty acids of the omega-3 and omega-6 families in the blood of patients with vibration disease (VD) and combination with metabolic syndrome (MS).

Materials and methods. The study involved 66 people, divided into two groups: Group I — 34 patients with an established diagnosis of VD; Group II — 32 patients with an established diagnosis of VD in combination with metabolic syndrome (MS). The levels of esterified forms (EF) of polyunsaturated fatty acids (PUFA) of the ω-3 and ω-6 families in blood plasma samples were determined using the method of gas chromatography-mass spectrometry on an Agilent 7890A gas chromatograph with an Agilent 5975C mass selective detector.

Results. The distribution of quantitative indices of PUFA of the ω-3 and ω-6 families in the examined groups was studied. In VD patients with MS, compared with VD patients, there was a statistically significant increase in the level of eicosapentaenoic, α-linolenic acids of the ω-3 family, the sum of ω-3 PUFAs, γ-linolenic and linoleic acids of the ω-6 family.

Conclusion. The study of the quantitative indices of EF of the families ω-3 and ω-6 in the blood plasma of VD patients with MS showed the levels of ω-6 to be 4.5-5.4 times statistically higher than the levels of ω-3 fatty acids.

Contribution:

Zhurba O.M. — the concept and design of the study, collection of literature data, writing a text, editing, research;

Merinov A.V. — collection of literature data, material processing, statistical analysis, text writing;

Alekseenko A.N. — collection and processing of the material, research;

Kudaeva I.V. — organization of research, justification of the research program, editing.

All co-authors — approval of the final version of the article.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgement. Financing of the work was carried out at the expense of funds allocated for the state assignment of the East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research.

Received: September 7, 2021 / Accepted: November, 2021 / Published: December 30, 2021

Введение. Вибрация является одним из ведущих неблагоприятных физических факторов производственной среды и приводит к развитию вибрационной болезни (ВБ). Исследование метаболических профилей маркеров обмена жирных кислот (ЖК) является одним из направлений в ранней диагностике сосудистых заболеваний и метаболического синдрома (МС), вызванных в том числе воздействием вибрации.

Цель работы — изучить спектр этерифицированных жирных кислот семейств омега-3 и омега-6 в крови у пациентов с ВБ и в сочетании с МС.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 66 человек, разделенные на 2 группы: I группа — 34 пациента с установленным диагнозом ВБ; II группа — 32 пациента с установленным диагнозом ВБ в сочетании с МС. Уровни этерифицированных форм (ЭФ) полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) семейств ω-3 и ω-6 в пробах плазмы крови определяли с применением метода хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе Agilent 7890A с масс-селективным детектором Agilent 5975С.

Результаты. Изучено распределение количественных показателей ПНЖК семейства ω-3 и ω-6 в обследованных группах. У пациентов с ВБ в сочетании с МС по сравнению с пациентами с ВБ отмечалось статистически значимое увеличение уровня эйкозапентаеновой, α-линоленовой кислот семейства ω-3, суммы ω-3 ПНЖК, γ-линоленовой и линолевой кислот семейства ω-6.

Заключение. Проведённое исследование количественных показателей ЭЖК семейств ω-3 и ω-6 в плазме крови пациентов с ВБ и в сочетании с МС показало, что уровни ω-6 были статистически значимо (в 4,5–5,4 раза) выше, чем уровни ω-3 жирных кислот.

Участие авторов:

Журба О.М. — концепция и дизайн исследования, проведение исследований, сбор данных литературы, написание текста, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи;

Меринов А.В. — сбор данных литературы, обработка материала, статистический анализ, написание текста;

Алексеенко А.Н. — сбор и обработка материала, проведение исследований;

Кудаева И.В. — организация исследования, обоснование программы исследования, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи.

Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Работа выполнена в рамках средств, выделяемых для выполнения государственного задания ФГБНУ ВСИМЭИ.

Поступила: 07.09.2021 / Принята к печати: 25.11.2021 / Опубликована: 30.12.2021

polyunsaturated fatty acidschromatography-mass spectrometryvibration diseasemetabolic syndromeжирные кислотыхромато-масс-спектрометриявибрационная болезньметаболический синдромKuleshova M.V., Pankov V.A., D”yakovich M.P., Rukavishnikov V.S., Slivnitsyna N.V., Kazakova P.V., et al. The vibration disease in workers of the aircraft enterprise: factors of the formation, clinical manifestations, social-psychological features (dynamic following-up). Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2018; 97(10): 915–20. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-10-915-920 (in Russian)Кулешова М.В., Панков В.А., Дъякович М.П., Рукавишников В.С., Сливницына Н.В., Казакова П.В. и соавт. Вибрационная болезнь у работников авиастроительного предприятия: факторы формирования, клинические проявления, социально-психологические особенности. Гигиена и санитария. 2018; 97(10): 915-20. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-10-915-920Kiryakov V.A., Pavlovskaya N.A., Lapko I.V., Bogatyreva I.A., Antoshina L.I., Oshkoderov O.A. Impact of occupational vibration on molecular and cell level of human body. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2018; 97(9): 34–43. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2018-9-34-43 (in Russian)Кирьяков В.А., Павловская Н.А., Лапко И.В., Богатырева И.А., Антошина Л.И., Ошкодеров О.А. Воздействие производственной вибрации на организм человека на молекулярно-клеточном уровне. Медицина труда и промышленная экология. 2018; 97(9): 34-43. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2018-9-34-43Babanov S.A., Vorob’eva E.V. Peculiarities of diagnostics and course of vibration disease in the conditions of modern production. Trudnyy patsient. 2010; 8(5): 28–30. (in Russian)Бабанов С.А., Воробьева Е.В. Особенности диагностики и течения вибрационной болезни в условиях современного производства. Трудный пациент. 2010; 8(5): 28-30.Poteryaeva E.L. Platelet-vascular homeostasis disorders role in vibrational microangiopathies pathogenesis. Byulleten’ Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2004; 24(4): 52–4. (in Russian)Потеряева Е.Л. Роль нарушений сосудисто-тромбоцитарного гемостаза в патогенезе вибрационных микроангиопатий. Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2004; 24(4): 52-4.Kiryakov V.A., Pavlovskaya N.A., Sukhova A.V., Antoshina L.I. Contemporary laboratory markers of early stages of vibratory pathology development. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2005; (3): 27–9. (in Russian)Кирьяков В.А., Павловская Н.А., Сухова А.В., Антошина Л.И. Современные лабораторные маркеры ранних стадий формирования вибрационной болезни. Вестник Российской академии медицинских наук. 2005; (3): 27-9.Klyueva N.N., Okunevich I.V., Parfenova N.S., Belova E.V., Ageeva E.V. Effect of lipid-lowering activity of the natural original enzyme preparation in the experiment. Biomeditsinskaya khimiya. 2019; 65(3): 227–30. https://doi.org/10.18097/PBMC20196503227 (in Russian)Клюева Н.Н., Окуневич И.В., Парфенова Н.С., Белова Е.В., Агеева Е.В. Экспериментальные данные о гиполипидемической активности отечественного ферментного препарата природного происхождения холестериноксидазы. Биомедицинская химия. 2019; 65(3): 227-30. https://doi.org/10.18097/PBMC20196503227Ragino Yu.I., Shcherbakova L.V., Denisova D.V., Kuz’minykh N.A., Yachmeneva M.P., Voevoda M.I. Blood lipids and angina pectoris (by epidemiological cardiological rose questionnaire) in the population of 25–45 years of Novosibirsk. Kardiologiya. 2019; 59(3S): 30–5. https://doi.org/10.18087/cardio.2600 (in Russian)Рагино Ю.И., Щербакова Л.В., Денисова Д.В., Кузьминых Н.А., Ячменева М.П., Воевода М.И. Липиды крови и стенокардия напряжения (по эпидемиологическому кардиологическому опроснику Роуза) в популяции 25-45 лет. Кардиология. 2019; 59(3S): 30-5. https://doi.org/10.18087/cardio.2600Shpagina L.A., Gerasimenko O.N., Drobyshev V.A., Kuznetsova G.V. Endothelial hemostatic predictors of cardiovascular risk in patients with vibration disease in combination with the arterial hypertension. Sibirskiy meditsinskiy vestnik. 2017; (1): 5–8. (in Russian)Шпагина Л.А., Герасименко О.Н., Дробышев В.А., Кузнецова Г.В. Эндотелиально-гемостазиологические предикторы сердечно-сосудистого риска у больных вибрационной болезнью в сочетании с артериальной гипертензией. Сибирский медицинский вестник. 2017; (1): 5-8.Hegele R.A. Plasma lipoproteins: genetic influences and clinical implications. Nat. Rev. Genet. 2009; 10(2): 109–21. https://doi.org/10.1038/nrg2481Hegele R.A. Plasma lipoproteins: genetic influences and clinical implications. Nat. Rev. Genet. 2009; 10(2): 109-21. https://doi.org/10.1038/nrg2481Tikhomirova Yu.R., Kontorshchikova K.N. Level of free fatty acids and protein connecting fatty acids as predictor of coronary events. Meditsinskiy al’manakh. 2016; (2): 29–31. (in Russian)Тихомирова Ю.Р., Конторщикова К.Н. Уровень свободных жирных кислот и белка, связывающего жирные кислоты как предиктор коронарных событий. Медицинский альманах. 2016; (2): 29-31Sakabe M., Shiroshita-Takeshita A., Maguy A., Dumesnil C., Nigam A., Leung T.K., et al. Omega-3 polyunsaturated fatty acids prevent atrial fibrillation associated with heart failure but not atrial tachycardia remodeling. Circulation. 2007; 116(19): 2101–9. https://doi.org/10.1161/circulationaha.107.704759Sakabe M., Shiroshita-Takeshita A., Maguy A., Dumesnil C., Nigam A., Leung T.K., et al. Omega-3 polyunsaturated fatty acids prevent atrial fibrillation associated with heart failure but not atrial tachycardia remodeling. Circulation. 2007; 116(19): 2101-9. https://doi.org/10.1161/circulationaha.107.704759Tvrzicka E., Kremmyda L.S., Stankova B., Zak A. Fatty acids as biocompounds: their role in human metabolism, health and disease – a review. Part 1: classification, dietary sources and biological functions. Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky. Olomouc. Czech. Repub. 2011; 155(2): 117–30. https://doi.org/10.5507/bp.2011.038Tvrzicka E., Kremmyda L.S., Stankova B., Zak A. Fatty acids as biocompounds: their role in human metabolism, health and disease - a review. Part 1: classification, dietary sources and biological functions. Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky. Olomouc. Czech. Repub. 2011; 155(2): 117-30. https://doi.org/10.5507/bp.2011.038Simopoulos A.P. An increase in the Omega-6/Omega-3 fatty acid ratio increases the risk for obesity. Nutrients. 2016; 8(3): 128. https://doi.org/10.3390/nu8030128Galstyan D.S., Bichkaeva F.A., Baranova N.F. Concentrations of polyunsaturated fatty acids by body mass index among arctic residents. Ekologiya cheloveka. 2020; (9): 4–10. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-9-4-10 (in Russian)Галстян Д.С., Бичкаева Ф.А., Баранова Н.Ф. Содержание полиненасыщенных жирных кислот в зависимости от индекса массы тела у жителей арктического региона. Экология человека. 2020; (9): 4-10. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-9-4-10Lapko I.V., Kiryakov V.A., Pavlovskaya N.A., Antoshina L.I., Oshkoderov O.A. Influence of occupational vibration on development of resistance to insuline and of II type diabetes mellitus. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2017; (2): 30–3. (in Russian)Лапко И.В., Кирьяков В.А., Павловская Н.А., Антошина Л.И., Ошкодеров О.А. Влияние производственной вибрации на развитие инсулинорезистентности и сахарного диабета второго типа. Медицина труда и промышленная экология. 2017; (2): 30-3.Kuks A.N., Kudaeva I.V., Slivnitsyna N.V. The state of microcirculation in patients with vibration disease providing metabolic disorders. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2019; 98(10): 1096–101. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-10-1096-1101 (in Russian)Кукс А.Н., Кудаева И.В., Сливницына Н.В. Состояние микроциркуляции у пациентов с вибрационной болезнью, имеющих метаболические нарушения. Гигиена и санитария. 2019; 98(10): 1096-101. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-10-1096-1101Orlova T.I., Ukolov A.I., Saveleva E.I., Radilov A.S. GC-MS quantification of free and esterified fatty acids in blood plasma. Analitika i kontrol’. 2015; 19(2): 183–8. https://doi.org/10.15826/analitika.2015.19.2.002 (in Russian)Орлова Т.И., Уколов А.И., Савельева Е.И., Радилов А.С. Определение свободных и этерифицированных жирных кислот в плазме крови методом газовой хроматографии с масс-селективным детектированием. Аналитика и контроль. 2015; 19(2): 183-8. https://doi.org/10.15826/analitika.2015.19.2.002Petrova I.A., Gordetsov A.S., Fedotova I.V. Diagnostic criteria of vibration disease on the basis of the assessment of blood serum fatty acid composition. Sovremennye tekhnologii v meditsine. 2013; 5(3): 83–8. (in Russian)Петрова И.А., Гордецов А.С., Федотова И.В. Диагностические критерии вибрационной болезни на основе оценки жирно-кислотного состава сыворотки крови. Современные технологии в медицине. 2013; 5(3): 83-8.Zaporozhskaya L.I., Gammel I.V. Characteristic and biological role of essential polyunsaturated fatty acids. Meditsinskiy sovet. 2012; (12): 134–6. (in Russian)Запорожская Л.И., Гаммель И.В. Характеристика и биологическая роль эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот. Медицинский совет. 2012; (12): 134-6.Broadhurst C.L., Wang Y., Crawford M.A., Cunnane S.C., Parkington J.E., Schmidt W.F. Brain-specific lipids from marine, lacustrine, or terrestrial food resources: potential impact on early African Homo sapiens. Comp. Biochem. Physiol. B Biochem. Mol. Biol. 2002; 131(4): 653–73. https://doi.org/10.1016/s1096-4959(02)00002-7Broadhurst C.L., Wang Y., Crawford M.A., Cunnane S.C., Parkington J.E., Schmidt W.F. Brain-specific lipids from marine, lacustrine, or terrestrial food resources: potential impact on early African Homo sapiens. Comp. Biochem. Physiol. B Biochem. Mol. Biol. 2002; 131(4): 653-73. https://doi.org/10.1016/s1096-4959(02)00002-7Stark A.H., Crawford M.A., Reifen R. Update on alpha-linolenic acid. Nutr. Rev. 2008; 66(6): 326–32. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2008.00040.xStark A.H., Crawford M.A., Reifen R. Update on alpha-linolenic acid. Nutr. Rev. 2008; 66(6): 326-32. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2008.00040.xBatista C., Barros L., Carvalho A.M., Ferreira I.C. Nutritional and nutraceutical potential of rape (Brassica napus L. var. napus) and “tronchuda” cabbage (Brassica oleraceae L. var. costata) inflorescences. Food Chem. Toxicol. 2011; 49(6): 1208–14. https://doi.org/10.1016/j.fct.2011.02.023Batista C., Barros L., Carvalho A.M., Ferreira I.C. Nutritional and nutraceutical potential of rape (Brassica napus L. var. napus) and “tronchuda” cabbage (Brassica oleraceae L. var. costata) inflorescences. Food Chem. Toxicol. 2011; 49(6): 1208-14. https://doi.org/10.1016/j.fct.2011.02.023Davis B.C., Kris-Etherton P.M. Achieving optimal essential fatty acid status in vegetarians: current knowledge and practical implications. Am. J. Clin. Nutr. 2003; 78(3 Suppl.): 640S–6S. https://doi.org/10.1093/ajcn/78.3.640sDavis B.C., Kris-Etherton P.M. Achieving optimal essential fatty acid status in vegetarians: current knowledge and practical implications. Am. J. Clin. Nutr. 2003; 78(3 Suppl.): 640S-6S. https://doi.org/10.1093/ajcn/78.3.640sSaini R.K., Keum Y.S. Omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids: dietary sources, metabolism, and significance – A review. Life Sci. 2018; 203: 255–67. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2018.04.049Saini R.K., Keum Y.S. Omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids: dietary sources, metabolism, and significance - A review. Life Sci. 2018; 203: 255-67. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2018.04.049Kytikova O.Yu., Novgorodtseva T.P., Denisenko Yu.K, Kovalevskiy D.A. Metabolic and genetic determinants of lipid metabolism disruption in non-alcoholic fatty liver disease. Rossiyskiy zhurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii. 2020; 30(2): 15–25. https://doi.org/10.22416/1382-4376-2020-30-2-15-25 (in Russian)Кытикова О.Ю., Новгородцева Т.П., Денисенко Ю.К, Ковалевский Д.А. Метаболические и генетические детерминанты нарушения липидного обмена при неалкогольной жировой болезни печени. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2020; 30(2): 15-25. https://doi.org/10.22416/1382-4376-2020-30-2-15-25Usydus Z., Szlinder-Richert J., Adamczyk M., Szatkowska U. Marine andfarmed fish in the Polish market: Comparison of the nutritional value. FoodChem. 2011; 126(1): 78–84. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.10.080Usydus Z., Szlinder-Richert J., Adamczyk M., Szatkowska U. Marine andfarmed fish in the Polish market: Comparison of the nutritional value. FoodChem. 2011; 126(1): 78-84. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.10.080Rodríguez-Carpena J.G., Morcuende D., Estévez M. Avocado, sunflower and olive oils as replacers of pork back-fat in burger patties: effect on lipid composition, oxidative stability and quality traits. Meat. Sci. 2012; 90(1): 106–15. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.06.007Rodríguez-Carpena J.G., Morcuende D., Estévez M. Avocado, sunflower and olive oils as replacers of pork back-fat in burger patties: effect on lipid composition, oxidative stability and quality traits. Meat. Sci. 2012; 90(1): 106-15. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.06.007Suchowilska E., Wiwart M., Borejszo Z., Packa D., Kandler W., Krska R. Discriminant analysis of selected yield components and fatty acid composition of chosen Triticum monococcum, Triticum dicoccum and Triticum spelta accessions. J. Cereal Sci. 2009; 49(2): 310–5. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2008.12.003Suchowilska E., Wiwart M., Borejszo Z., Packa D., Kandler W., Krska R. Discriminant analysis of selected yield components and fatty acid composition of chosen Triticum monococcum, Triticum dicoccum and Triticum spelta accessions. J. Cereal Sci. 2009; 49(2): 310-5. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2008.12.003Simopoulos A.P. Human requirement for N-3 polyunsaturated fatty acids. Poult. Sci. 2000; 79(7): 961–70. https://doi.org/10.1093/ps/79.7.961Simopoulos A.P. Human requirement for N-3 polyunsaturated fatty acids. Poult. Sci. 2000; 79(7): 961-70. https://doi.org/10.1093/ps/79.7.961Wall R., Ross R.P., Fitzgerald G.F., Stanton C. Fatty acids from fish: the anti-inflammatory potential of long-chain omega-3 fatty acids. Nutr. Rev. 2010; 68(5): 280–9. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2010.00287.xWall R., Ross R.P., Fitzgerald G.F., Stanton C. Fatty acids from fish: the anti-inflammatory potential of long-chain omega-3 fatty acids. Nutr. Rev. 2010; 68(5): 280-9. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2010.00287.x