


Том 27, № 11 (2024)
Биоэлементология
Особенности обмена селена, цинка и магния у пациентов с воспалительными артропатиями и полиартрозом
Аннотация
Цель исследования – изучение особенностей обмена селена, цинка и магния у пациентов с воспалительными артропатиями (ревматоидный артрит, подагра и псориатический артрит) и полиартрозом на основе анализа их уровней в сыворотке крови и волосах.
Материал и методы. Обследованы пациенты с полиартрозом (n = 128) и воспалительными артропатиями, в том числе ревматоидным артритом (n = 100), псориатическим артритом (n = 32) и подагрой (n = 135), а также 110 здоровых взрослых лиц, составивших группу контроля. Содержание химических элементов определяли высокочувствительным методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.
Результаты. Установлено, что концентрация селена в сыворотке обследуемых с ревматоидным артритом, псориатическим артритом, подагрическим артритом и полиартрозом достоверно ниже контрольных значений на 9, 11, 5 и 9% соответственно. Сывороточный уровень цинка у обследуемых с ревматоидным артритом, псориатическим артритом и полиартрозом на 7, 17 и 7% ниже такового у здоровых обследуемых. При анализе образцов волос выявлено достоверное снижение уровня селена на 20% по сравнению с контролем у пациентов с полиартрозом. Содержание магния в волосах пациентов с псориатическим артритом и подагрой было на 41 и 46% ниже контрольных значений. При этом уровень цинка в волосах обследуемых с ревматоидным артритом, псориатическим артритом, подагрой и полиартрозом оказался ниже контрольных значений на 7, 13, 15 и 12% соответственно.
Выводы. Результаты проведенного анализа продемонстрировали выраженное снижение уровней селена, цинка и магния, обладающих антиоксидантным и противовоспалительным действием, в биообразцах пациентов с воспалительными артропатиями и полиартрозом, что может вносить определенный вклад в патогенез данных заболеваний.



Иономные профили волос студентов, прибывших из стран Ближнего Востока и Московского региона
Аннотация
Введение. В предыдущие годы в РУДН проводили сравнительный анализ иономных профилей студентов-первокурсников из стран Африки, Центральной Азии, Латинской Америки, Ближнего Востока, Китая и других, однако сравнение элементного статуса студентов-первокурсников РУДН из стран Ближнего Востока (БВ)и Московского региона (МР) не представлено в литературе.
Цель исследования – изучение взаимосвязи иономного профиля волос студентов-первокурсников РУДН из стран Ближнего Востока и Московского региона с природно-климатическими условиями среды проживания.
Материал и методы. В период с 1 сентября 2022 года по 1 января 2023 года проведено исследование элементного состава волос методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой 180 студентов первого года обучения РУДН, проживавших ранее в странах БВ (60 чел.) и в МР (120 чел.) в возрасте 18–26 лет. Средний возраст обследуемых 22,7 ± 4 года. Гендерного различия в группах сравнения не учитывали.
Результаты. В иономном профиле волос студентов, прибывших из Московского региона, преобладающими являются макроэлементы кальций и магний, эссенциальные микроэлементы марганец, кобальт и железо, токсичный микроэлемент ртуть, потенциально токсичный – олово. В иономном профиле волос студентов, прибывших из стран Ближнего Востока, преобладающими являются макроэлемент натрий, эссенциальные микроэлементы молибден, кремний, токсичные микроэлементы таллий, цезий, сурьма, вольфрам, бериллий, условно эссенциальные и потенциально токсичные микроэлементы мышьяк, рубидий, никель.
Выводы. Представлены результаты сравнительного анализа содержания 22 элементов в волосах студентов первого курса РУДН из стран Ближнего Востока и Московской области в период адаптации к обучению в 2023 году. Установлены особенности элементных профилей студентов, показано, что волосы испытуемых отражают территориальные климатогеографические особенности региона проживания испытуемого.



Сравнительный анализ содержания железа, меди и кобальта в волосах, сыворотке крови и моче у студентов из стран Центральной Азии, Ближнего Востока и районов Центральной России в период адаптации к учебе
Аннотация
Введение. Наибольшей популярность обучение в российских высших учебных заведениях пользуется у студентов из стран Центральной Азии, в том числе, Казахстана, Таджикистана, Туркменистана, Узбекистана и Кыргызстана. На них приходится больше половины всех обучающихся в российских вузах лиц с иностранным гражданством. Изменившиеся условия окружающей среды приводят к развитию стрессовых ситуаций, снижению обучаемости и в дальнейшем возможному развитию ряда заболеваний, тесно связанных с наличием различных элементозов. В связи с этим, помимо социокультурной адаптации студентов, очень важно уделить внимание изучению элементного статуса учащихся в процессе дальнейшей их адаптации к изменившимся условиям проживания.
Цель исследования – сравнительный анализ содержания железа, меди, кобальта в волосах, сыворотке крови и моче у студентов из стран Центральной Азии, Ближнего Востока и районов Центральной России в период адаптации к учебе.
Материал и методы. В период с 1 сентября 2022 г. по 1 января 2023 г. проведено исследование элементного состава волос методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой 350 студентов первого года обучения РУДН, проживавших ранее в странах Центральной Азии (170 чел.), Ближнего Востока (60 чел.) и в регионах Центральной России (120 чел.) в возрасте 18–26 лет. Средний возраст обследуемых 22,7 ± 3 года. Гендерные различия в группах сравнения не учитывались. Определение различий в выборках производилось при помощи теста Манна–Уитни для независимых выборок (уровень значимости p < 0,05).
Результаты. Представлены результаты сравнительного анализа содержания железа, меди, кобальта в волосах, сыворотке крови и моче студентов, прибывших из стран Ближнего Востока, Центральной Азии и регионов Центральной России период адаптации к обучению в 2023 г. Установлены особенности элементных профилей студентов.
Выводы. Волосы испытуемых в наибольшей степени отражают территориальные климатогеографические особенности региона проживания обследованных лиц. Несмотря на статистически значимые различия в содержании в железа, меди, кобальта у обследуемых студентов разных регионов, их элементный профиль не отразился на объективных медицинских показателях (частота сердечных сокращений, уровень сатурации, показатель гемоглобина).



Сравнительный анализ содержания цинка, молибдена, марганца, хрома в волосах, сыворотке крови и моче у студентов из стран Центральной Азии, Ближнего Востока и районов Центральной России в период адаптации к учебе
Аннотация
Введение. Наибольшей популярностью обучение в российских высших учебных заведениях пользуется у абитуриентов из стран Центральной Азии, в том числе Казахстана, Таджикистана, Туркменистана, Узбекистана и Кыргызстана. Студентов из этого региона больше половины всех обучающихся в российских вузах лиц с иностранным гражданством. Изменившиеся условия окружающей среды приводят к развитию стрессовых ситуаций, снижению обучаемости и в дальнейшем возможному развитию ряда заболеваний, тесно связанных с наличием различных элементозов. В связи с этим, помимо социокультурной адаптации студентов, очень важно уделить внимание изучению элементного статуса учащихся в процессе дальнейшей их адаптации к изменившимся условиям проживания.
Цель исследования – сравнительный анализ элементного статуса студентов первого курса из различных климатогеографических регионов мира, прибывших на обучение в Российскую Федерацию, и студентов, проживающих на территории РФ.
Материал и методы. В период с 1 сентября 2022 года по 1 января 2023 года проведено исследование элементного состава волос методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой 350 студентов первого года обучения РУДН, проживавших ранее в странах Центральной Азии (170 чел.), Ближнего Востока (60 чел.) и в Центральной России (120 чел.). Возраст обследуемых 18–26 лет, средний возраст – 22,7 ± 4 года. Гендерные различия в группах сравнения не учитывались. Определение различий в выборках производилось при помощи теста Манна–Уитни для независимых выборок (уровень значимости p < 0,05).
Результаты. Представленные результаты сравнительного анализа содержания Zn, Mo, Mn, Cr в волосах обучающихся, прибывших из стран Ближнего Востока, Центральной Азии и регионов Центральной России период адаптации к обучению в 2023 г. характеризуются достоверными различиями в содержании эссенциальных микроэлементов в различных биосубстратах.
Выводы. Установленные особенности элементных профилей студентов, показали, что волосы испытуемых отражают территориальные климатогеографические особенности региона проживания обследованных лиц.



Микроэлементый состав сырья растений рода Pulmonaria для обоснования его антианемического действия
Аннотация
Введение. Суммарные извлечения, полученные из генеративных побегов растений рода Pulmonaria семейства Boraginaceae, обладают антианемической активностью. В то же время извлечения, полученные из вегетативных листьев этих растений, противоанемического действия не имеют и являются недопустимой примесью. Для изготовления из сырья фитопрепаратов с воспроизводимым действием, сырье должно пройти процедуру фармакогностического анализа и быть диагностировано и стандартизовано. На настоящий момент нет алгоритма определения главных параметров стандартизации сырья – показателей подлинности и доброкачественности по биогенным элементам. В этой связи создание алгоритма диагностики сырья по микроэлементному составу является актуальной задачей.
Цель работы – исследование микроэлементого состава сырья растений рода Pulmonaria для обоснования его антианемического действия.
Материал и методы. Объектом исследований служили генеративные побеги и вегетативные листья медуницы лекарственной (Pulmonaria officinalis L.), медуницы неясной (P. obscura Dum.) и медуницы мягкой (P. mollis Wulf. ex Horn.), а также модельные смеси из обоих видов сырья, заготовленного от наиболее распространенных в России видов P. mollis и P. obscura. Количественное определение элементов проводили методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Анализ полученных результатов выполняли методом иерархической кластеризации.
Результаты. Установлено, что разделение по кластерам с учетом всех микроэлементов подтверждает видоспецифичность микроэлементного статуса растения. В то же время сырье с примесями формирует кластеры, отличные от кластера, образованного микроэлементами кроветворного комплекса Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Se, Cu, Zn и Mo, содержащимися в генеративных побегах исследованных растений. Полученная закономерность позволяет рассматривать кластер, в который попали генеративные побеги трех видов медуниц, в качестве эталонного кластера. Наличие такого кластера дает возможность сформировать алгоритм проверки доброкачественности сырья.
Выводы. Установлена возможность использования микроэлементного состава растений для стандартизации лекарственного растительного сырья (ЛРС). Впервые предложен алгоритм, позволяющий использовать содержание микроэлементов кроветворного комплекса для определения подлинности и доброкачественности перспективного ЛРС «Pulmonaria herba».



Биологическая активность хелатов железа на основе Bacillus sp.
Аннотация
Введение. Железо является одним из наиболее значимых эссенциальных элементов для всех живых организмов и одним из самых распространенных металлов в земной коре и почвах.
Цель работы – оценка биологической активности хелатных комплексов железа, полученных методом направленного бактериального синтеза на основе почвенных изолятов Bacillus sp., по отношению к бактериям, грибам и высшим растениям.
Материал и методы. В качестве источника металлорезистентных штаммов Bacillus sp. выступили образцы почвы, отобранные близ карьеров горнодобывающих предприятий цветной и черной металлургии (карьер ПАО «Гайский горно-обогатительный комбинат», карьер и «голубое» озеро Блявинского медно-колчеданного месторождения ООО «ММСК», Оренбургская область). В процессе отбора, селекции и оценки биологической активности хелатов железа на основе Bacillus sp. использовали диффузионный метод агаровых лунок, серийных разведений, «реплик». Фитотестирование осуществляли в соответствии с ISO 11269-2:2012 и ГОСТ 12038-84.
Результаты. Полученные в процессе одностадийного взаимодействия деструктурированной биомассы образцы B. cereus Cu pit с раствором FeSO4×7H2O (прекурсор) в концентрации 0,125 М в соотношении 1:10 имеют высокий потенциал использования в качестве бактерицидного комплекса характеризующегося выраженным ингибирующим действием в отношении S. aureus и P. aeruginosa (p < 0,01). В модельном эксперименте на Triticum aestivum и Sinapis alba регистрируется достоверно значимое стимулирование образования хлорофилла a и b обоих тест-культур и усиление компенсаторных механизмов с повышением их стрессоустойчивости. Изучение фунгицидной активности тестовых образцов биоматериала B. cereus Cu pit в комбинации с FeSO4×7H2O 0,250 М показало полное подавление роста исследуемых грибов.
Выводы. Потенциал использования хелатных комплексов на основе железорезистентного штамма B. cereus Cu pit обусловлен уровнем его биологической активности в зависимости от концентрации вносимого прекурсора.



Изучение влияния ультрадисперсных частиц на микробиоценоз слепого отдела кишечника цыплят-бройлеров
Аннотация
Введение. Птицеводство, как наиболее наукоемкая и устойчиво функционирующая отрасль животноводства, вносит весомый вклад в обеспечение продовольственной безопасности страны. Учитывая важность для современного птицеводства применение перспективных препаратов микроэлементов, предприняты исследования по оценке воздействия на организм птицы ультрадисперсных частиц (УДЧ) металлов-микроэлементов. Микроэлементы обычно используются в очень малых количествах в питании животных, но такие проблемы, как более низкая биодоступность, антагонизм и более высокая скорость выведения из организма ограничивают их эффективность. Недавние исследования также продемонстрировали модуляцию здоровья кишечника наночастицами за счет увеличения численности полезных микробов (Lactobacillus и Faecalibacterium) и выработки короткоцепочечных жирных кислот.
Цель исследования – оценить влияние ультрадисперсных частиц меди и железа на микробиоценоз слепого отдела кишечника цыплят-бройлеров.
Материал и методы. В ходе эксперимента отобрано 105 недельных цыплят-бройлеров, находящихся на сбалансированном рационе, которых методом-пар аналогов разделили на 3 группы (n=35). Птица контрольной группы получала основной рацион (ОР), I опытной – ОР совместно с УДЧ железа в дозировке 17 мг/кг, II опытной – ОР совместно УДЧ меди в дозировке 1,7 мг/кг корма. Дозировки железа и меди выбраны с учетом ранее установленного положительного эффекта.
Результаты. Дополнительное введение УДЧ меди в рацион оказало ростостимулирующий эффект в течении всего экспериментального исследования. В конце исследований максимальный прирост живой массы отмечен во II опытной группе – на 5,12%, в I группе – на 2,64%. Гематологические показатели крови цыплят-бройлеров продемонстрировали изменение показателей системы гемостаза после введения УДЧ железа и меди. Оценка полученных данных указывает на вариабельность морфологических и биохимических показателей в пределах физиологической нормы, с тенденцией снижения на фоне введения УДЧ железа и меди. В опытной группе, получавшей с кормом препарат УДЧ железа, среди представителей филумов доминировали Firmicutes (63,42%), также присутствовали Bacteroidetes (17,34%) и Proteobacteria (7,43%). Cреди семейств преобладали Ruminococcaceae (23,03%) и Lachnospiraceae (13,05%). В слепой кишке цыплят-бройлеров, получавших УДЧ меди в дозировке 1,7 мг/кг корма, присутствовали представители филумов Firmicutes (67,36%), Bacteroidetes (19,48%) и Proteobacteria (5,23%). Cреди семейств наиболее многочисленными были такие таксоны, как Ruminococcaceae (21,58%), Lachnospiraceae (18,67%) и Sphingo-bacteriaceae (13,10%).
Выводы. Результаты исследования демонстрируют необходимость изучения бактериального разнообразия в кишечнике цыплят-бройлеров для изучения влияния различных кормовых добавок на метаболизм и состояние желудочно-кишечного тракта сельскохозяйственной птицы.



Роль органических комплексов минеральных элементов в метаболизме рубца жвачных
Аннотация
Введение. Микроэлементы требуются организму в ничтожно малых количествах, в частности для жвачных животных от 0,10 до 50,0 мг на килограмм сухого вещества (СВ) в рационе. Микроэлементы необходимы для биохимических процессов организма, которые поддерживают нормальное состояние метаболизма в организме, способствуют сохранению здоровья и увеличению продуктивности. Обеспечение достаточного количества минералов является особенно сложной задачей, поскольку потребности в большинстве минералов не постоянны, а зависят от физиологических факторов, включая генетику, возраст, пол, тип производства и уровень производства, а также зависит от состава и качества рациона.
Цель работы – изучить влияние органических форм минеральных добавок на метаболизм и степень переваримости СВ кормового субстрата в рубце.
Материал и методы. Для реализации поставленных задач сформированы 4 образца – контрольный и 3 опытные (I, II, III), представленные пшеничными отрубями. Перед инкубированием, в рабочие ёмкости с опытными образцами вносили комплексы минеральных веществ: I – Co+Fe; II – Se+Zn; III – Cu. В качестве минеральных препаратов использовали: биоплекс меди – 10 мг/кг СВ (Alltech, Сербия), биоплекс цинка – 140 мг/кг СВ (Alltech, 54 Ltd, Ирландия); селен-плекс – 0,1 мг/кг СВ (Alltech flanders BVBA, Бельгия); хлорид кобальта – 0,1 мг/кг СВ (ООО «НПК «Асконт+», Московская область, Россия); хелат железа – 50 мг/кг СВ (GLS PHARMACEUTICALS, Москва, Россия). Исследования переваримости СВ исследуемого кормового субстрата производили методом in vitro по специализированной методике.Уровень летучих жирных кислот (ЛЖК) в содержимом рубца определяли методом газовой хроматографии на хроматографе газовом «Кристаллюкс-4000М», определение форм азота осуществляли по ГОСТ 26180–84.
Результаты. Выявлено, что использование Cu, Co+Fe, Se+Zn способствует увеличению переваримости СВ кормового субстрата на 1,0–2,4% (р ≤ 0,05), повышению концентрации азота в рубцовой жидкости и поддержанию рН на уровне 6,7–6,8.
Выводы. Использование различных комплексов минералов в кормлении жвачных животных способствует изменению течения метаболических процессов в рубце.



Изменение элементного состава химуса и метаболических процессов в рубце при использовании в кормлении бычков экзогенных ферментов
Аннотация
Введение. Координация процессов рубцового пищеварения и метаболизма у жвачных животных является необходимым условием для достижения высокой эффективности использования питательных веществ корма, улучшения качества продукции и рентабельности производства.
Цель исследования – оценить влияние включения экзогенногого фермента липазы в рацион бычков на откормочных площадках на физиологию, ферментацию в рубце, переваримость и профиль жирных кислот в рубце.
Материал и методы. В эксперименте использовали 8 животных, разделенных на 2 группы: бычки контрольной группы получали основной рацион (ОР), опытной группы – ОР с включением фермента липазы в дозировке 25 г/гол/сутки. Уровень летучих жирных кислот (ЛЖК) в содержимом рубца определяли методом газовой хроматографии на хроматографе газовом «Кристаллюкс-4000М», определение форм азота проводили по ГОСТ 26180–84. Элементный состав биосубстратов изучали с использованием атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП) в ИЦ ЦКП ФНЦ БСТ РАН.
Результаты. Изучение соотношения ЛЖК в рубцовой жидкости, показало, что у опытной группы животных снижалось содержание кислот: уксусной – на 18,35%, пропионовой – на 15,29%, масляной – на 34,28%, валерьяновой – на 11,11%, при этом капроновой кислоты в опытной группе не обнаружено. Обмен азота в организме показал, что уровень общего азота в рубцовой жидкости увеличился на 64,71%, небелковый – на 53,66%, белковый – на 66, 22%, аммиачный – на 78,57% (р ≤ 0,05) соответственно. Показатели биомассы бактерий и простейших выше в опытной группе животных на 17,07 и 22,22% соответственно, по сравнению с контролем. Микроэлементный состав рубцовой жидкости выявил различия в механизме действия фермента липазы на обмен химических веществ. Наблюдалось увеличение концентрации химических элементов в опытной группе бычков Ca – на 11,51%, P – на 17,72%, К – на 20,34% (р ≤ 0,05), Fe – на 21,31%, Zn – на 10,14%, Cu – на 23,53%, Se – на 39,13%, на фоне снижения Ni – на 11,44%, Ba – на 14,67%, B – на 9,00 %, I – на 33,33 %, Al – на 15,71 и Sr – на 15,85 % (р≤ 0,05).
Выводы. Изучение микробных сообществ рубца жвачных животных, в первую очередь крупного рогатого скота, является актуальным ввиду возможности быстрой диагностики и профилактики многих патологий пищеварительной системы, связанных с неправильным кормлением, что, как правило, сопровождается развитием патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.



Изучение элементного состава экстрактов из разных фракций пантов марала
Аннотация
Введение. В настоящее время набирают популярность лекарственные средства на основе пантового сырья за счет их богатого биологического состава и биостимулирующей активности. Однако данные препараты должны быть безопасными для медицинского применения, поэтому необходимо изучение их минерального состава.
Цель работы – определить минеральный состав, в том числе тяжелые металлы и мышьяк в сухих экстрактах из пантов марала.
Материал и методы. Объект исследования – различные фракции пантов марала, произведенные в условиях фармацевтической фабрики. Минерализацию образцов проводили методом микроволнового разложения. Элементный состав изучаемых фракций определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.
Результаты. В изучаемых экстрактах определено содержание 27 элементов (Li, Na, Mg, Al, P, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Sr, Mo, Pd, Ag, Cd, Sb, Ba, Hg, Tl, Pb, Bi). В образцах не обнаружены марганец, серебро, кадмий, ртуть, таллий, висмут, содержание 21 элемента было в диапазоне от 0,009 до 70740,912 мг/кг, в том числе токсичных элементов (Pb, Cd, As, Hg) – от 0 до 1,741 мг/кг. В наибольших количествах были найдены макроэлементы кальций, фосфор, натрий и калий, из микроэлементов – железо и медь, в минимальных – кобальт, молибден, мышьяк. Максимальное количество элементов содержалось в костно-минеральной составляющей, минимальное – в водно-белковой. Выявленные химические элементы и их содержание связаны с биологическими особенностями исходного лекарственного сырья.
Выводы. Результаты проведенного исследования согласуются с литературными данными. Рассчитано возможное поступление минеральных вещества в организм человека при потреблении экстрактов из разных фракций пантов марала. Установлено, что количество элементов не превышает верхние допустимые уровни суточного потребления, экстракты безопасны для медицинского применения.



Элементный состав плодов черники кавказкой и черники обыкновенной
Аннотация
Введение. Анализ минерального состава сырья пищевых и культивируемых лекарственных растений является необходимым этапом при оценке качества. Макро- и микроэлементы образуют комплексы с биологически активными веществами, присутствующими в растении, влияя на пищевую ценность и фармакологический эффект. Таким растением, используемым как пищевой продукт и источник антоцианов в фармации и медицине, является черника обыкновенная, а также потенциально близкий к ней кавказский эндемик черника кавказская.
Цель работы – сравнительное изучение элементного состава плодов черники кавказской и черники обыкновенной.
Материалы и методы. Элементный состав определяли в воздушно-сухом сырье и золе, полученной согласно методики общей фармакопейной статьи Государственной фармакопеи Российской Федерации XV издания. Анализ содержания 36 элементов проводили методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой после микроволновой кислотной минерализации.
Результаты. В плодах черники кавказской и черники обыкновенной обнаружено 21 и 22 элемента соответственно, из них 5 макроэлементов, 5 микроэлементов и 12 металлов. В золе общей из плодов обоих видов обнаружено 24 элемента: по 5 макро- и микроэлементов, 14 металлов. При этом в плодах и золе установлено наибольшее содержание калия, фосфора и кальция, марганца, бария и рубидия.
Выводы. Установлен схожий элементный профиль плодов черники кавказской и черники обыкновенной с преобладаем калия, кальция, магния, марганца, железа. Накопление рубидия и бария является особенностью плодов двух видов черник.



Юбилеи и даты
Юрий Павлович Грибунов (к 80-летию со дня рождения)


