Bulletin of Rehabilitation MedicineBulletin of Rehabilitation MedicineВестник восстановительной медицины2078-19622713-2625National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology609246ArticlesСтатьиResearch ArticleRadioprotective and antioxidant properties of the gel from brown algaEРадиопротекторные и антиоксидантные свойства геля из бурых морских водорослейOdinecA. GОдинецА. ГOrlovO. IОрловО. ИIl’inV. KИльинВ. КRevinaA. AРевинаА. АAntropovaI. GАнтроповаИ. ГFeninA. AФенинА. АTatarinovaL. VТатариноваЛ. Вhomee-mail@mail.ruProkof’evA. SПрокофьевА. С«Institute of medical-biological problems» RASФГБУН ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН«Institute of medical-biological problems» RASФГБУ ВПО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»«Russian chemical-technological University n.a. D.I. Mendeleev»ФГБУ ВПО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»All - Russian public organization «Russian society of physicians for regenerative medicine, medical rehabilitation, physiotherapy and balneology»Общероссийская общественная организация «Российское общество врачей восстановительной медицины, медицинской реабилитации, курортологов и физиотерапевтов»«Moscow State medical stomatological University n.a. A.I. Evdokimova»ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им А.И. Евдокимова» Министерства Здравоохранения Российской Федерации15122015146NO6 (2015)№6 (2015)899612102023Copyright ©; 2015, Odinec A.G., Orlov O.I., Il’in V.K., Revina A.A., Antropova I.G., Fenin A.A., Tatarinova L.V., Prokof’ev A.S.Copyright ©; 2015, Одинец А.Г., Орлов О.И., Ильин В.К., Ревина А.А., Антропова И.Г., Фенин А.А., Татаринова Л.В., Прокофьев А.С.2015Odinec A.G., Orlov O.I., Il’in V.K., Revina A.A., Antropova I.G., Fenin A.A., Tatarinova L.V., Prokof’ev A.S.Одинец А.Г., Орлов О.И., Ильин В.К., Ревина А.А., Антропова И.Г., Фенин А.А., Татаринова Л.В., Прокофьев А.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/2078-1962/article/view/609246

The aim of the work was to study a radioprotective and antioxidant action of pharmacologically active compounds belonging to the brown algae. The paper describes the structure and mechanisms of action of alginic acid and alginates: the ability to bind and remove radionuclides from the body, at high ion exchange and sorption properties; restore the functional activity of macrophages, providing antimicrobial and antifungal effect; provide regenerative, cytoprotective and immunomodulatory effects; contribute to the normalization of intestinal motility. The researches devoted to sulfated polysaccharide-fucoidan, confirming its anti - inflammatory, antioxidant, antiviral, anticoagulant and anti - tumor effect were presented. The process of obtaining from marine brown algae an alginate-containing dietary means, based on the TC Stanford technology, has been described in detail. The advanced method for producing a homogenized gel with particle size less than 500 microns was presented. We investigated the radiation stability of the gel from brown algae for further use in food to protect the human body from adverse environmental factors. The radiolysis of algal extracts was investigated by the method of radiation-chemical modeling of reactions. The dynamics of optical absorption ranges of an aerated extracts in acetone was determined based on the dose and its resistance to radiation dose to 1 kGy was revealed. The calculation of the conversion degree of the gel was carried out according to the changes in the values of the optical density at a wavelength of 410 nm and 672.6 nm when exposed to ionizing radiation. Disaggregation of gel particles under the influence of ionizing radiation dose of 30 kGy is not revealed. Spectrophotometric study of radiation - induced chemical reactions of algae extracts in various solvents was conducted. We have obtained data on the high acceptor ability of the compounds belonging to the brown algae to an active intermediate radiolysis products. It has proved highly radioprotective activity of algal extracts in vitro.

Целью работы являлось изучение радиопротекторного и антиоксидантного действия фармакологически активных соединений, входящих в состав бурых морских водорослей. Представлено описание структуры и механизмов действия альгиновой кислоты и альгинатов: способность связывать и выводить из организма радионуклиды, при высоких ионообменных и сорбционных свойствах; восстанавливать функциональную активность макрофагов, обеспечивая противомикробный и противогрибковый эффект; оказывать регенеративное, цитопротективное и иммуномодулирующее действие; способствовать нормализации кишечной перистальтики. Указаны исследования, посвященные сульфатированному полисахариду - фукоидану, подтверждающие его противовоспалительное, антиоксидантное, противовирусное, антикоагулянтное и противоопухолевое действие. Подробно описан процесс получения из бурых морских водорослей альгинат-содержащих средств для диетического питания, основанный на технологии T.C. Stanford. Представлен усовершенствованный способ получения гомогенизированного геля с размером частиц не более 500 мкм. Исследована радиационная стабильность геля из бурых морских водорослей с целью дальнейшего пищевого применения для защиты организма человека от неблагоприятных факторов окружающей среды. С помощью метода радиационно-химического моделирования реакций изучен радиолиз водорослевых экстрактов. Определение динамики спектров оптического поглощения аэрированных экстрактов в ацетоне в зависимости от дозы выявило их устойчивость к излучению до дозы 1 кГр. Проведен расчет степени превращения геля в зависимости от изменения значений оптических плотностей при длинах волн 410 нм и 672.6 нм при воздействии ионизирующего излучения. Дезагрегация частиц геля под действием ионизирующего излучения дозой 30 кГр не выявлена. Проведено спектрофотометрическое исследование радиационно-химических превращений экстрактов в различных растворителях. Получены данные о высокой акцепторной способности по отношению к активным промежуточным продуктам радиолиза соединений, входящих в состав бурых морских водорослей. Доказана радиопротекторная активность водорослевых экстрактов in vitro.

Laminaria japonicabrown seaweedantioxidant actionantiradiation activityalginic acidalginatesfucoidanLaminaria japonicaбурые морские водорослиантиоксидантное действиерадиопротекторное действиеальгиновая кислотаальгинатыфукоиданМирошников С.А., Нотова С.В., Мирошников С.В., Болодурина И.П., Скальный А.В. Региональные особенности элементного гомеостаза и проблема экологофизиологической адаптации: методологический аспект. Вестник восстановительной медицины; 2013; № 6(58): 52 - 55.Anisimova N.Y., Ustyuzhanina N.E., Donenko F.V., Bilan M.I., Ushakova N.A., Usov A.I., Nifantiev N.E., Kiselevskiy M.V. Influence of Fucoidans and Their Derivatives on Antitumor and Phagocytic Activity of Human Blood Leucocytes. Biochemistry (Moscow); 2015; 80(7): 925 - 933. doi: 10.1134/S0006297915070111.Беседнова Н.Н., Запорожец Т.С., Кузнецова Т.А., Крыжановский С.П., Ковалев Н.Н., Звягинцева Т.Н. Гепатопротекторные эффекты экстрактов и полисахаридов морских водорослей. Антибиотики и химиотерапия; 2014; Т.59; № 3-4: 30 - 37.Li X.J., Ye Q.F. Fucoidan reduces inflammatory response in a rat model of hepatic ischemia - reperfusion injury. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology; 2015 Nov; 93(11): 999 - 1005. doi: 10.1139/cjpp-2015-0120. Epub 2015 Jun 1. PMID: 26485583.Li X., Zhao H., Wang O., Liang H., Jiang X. Fucoidan protects ARPE - 19 cells from oxidative stress via normalization of reactive oxygen species generation through the Ca2+ - dependent ERK signaling pathway. Molecular Medicine Reports; 2015;11(5): 3746 - 52. doi: 10.3892/mmr.2015.3224.Marudhupandi T., Kumar T.T., Senthil S.L., Devi K.N. In vitro antioxidant properties of fucoidan fractions from Sargassum tenerrimum. Pakistan Journal of Biological Sciences; 2014; 17(3): 402 - 407.Kuznetsova T.A., Besednova N.N., Mamaev A.N., Momot A.P., Shevchenko N.M., Zvyagintseva T.N. Anticoagulant activity of fucoidan from brown algae Fucus evanescens of the Okhotsk Sea. Bulletin of Experimental Biology and Medicine; 2003; 136(5): 471 - 473.Yamada M., Honma I. Alginic acid - imidazole composite material as anhydrous proton conducting membrane. Polymer; 2004; Vol. 45 (25): 8349 - 8354.Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. М.: Пищевая промышленность; 1972: 355.Успенский Ю.П., Барышникова Н.В., Пахомова И.Г Клинические перспективы использования препаратов на основе альгиновой кислоты в лечении гастроэзофагеальной рефлюксной болезни. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии; 2009; Т.19; № 2: 79 - 84.Тишин В.Е. Технология производства и использования агара, фурцеллерана и альгината натрия за рубежом. ЦНИИТЭИРХ. Обзорная информация. Технология обработки рыбы и морепродуктов. М.; 1971, сер. 3; вып.4:.22 - 23.Разумов А.Н., Вялков А.И., Козлов В.К., Бобровницкий И.П., Михайлов В.И., Подкорытова А.В., Одинец А.Г, Супрун С.В., Тулупов А.М. Морские водоросли в восстановительной медицине, комплексной терапии заболеваний с нарушением метаболизма. Москва: «МДВ»; 2008: 99.Одинец А.Г. Патент РФ № 2317092 «Способ оздоровления организма».Одинец А.Г. Патент РФ№ 2006113960 «Способ производства геля из бурых водорослей для диетического и лечебно - профилактического питания».Бах А.Н. О роли перекисей в процессах медленного окисления. Журнал Русского Физико-химического Общества; 1897; Т.29; № 6:. 373.Engler C., Wild W. Uber die Sogenannte “Activirung” des Sauerstoffs und uber Superoxydbildung. Ber. 1897; Jr.30; Bd. 2: 1669 - 1681.Семенов Н.Н. Цепные реакции. М.: Госхимиздат; 1934: 555.Эмануэль Н.М. Современные представления о механизме окисления в жидкой фазе и роли в нем перекисных радикалов. Успехи химии органических перекисных соединений и аутоокисления. М.: Химия; 1969: 319.Зимина Г.М., Бах Н.А. Идентификация короткоживущих продуктов импульсного радиолиза углеводородов, насыщенных кислородом. Химия высоких энергий; 1974; Т.8; № 1: 56 - 60.Ладыгин Б.Я., Сараева В.В., Ревина А.А., Зимина Г.М. Вклад радиационно-химических исследований в общую теорию жидкофазного окисления. Российский химический журнал; 1997; Т. 40; № 6: 78.Ревина А.А. Радиационно-химическое моделирование быстропротекающих процессов с участием промежуточных кислородсодержащих реакционных центров в различных системах. Автореферат дисс.. д.х.н.; 1995: 57.Плюснин В.Ф. Радиационная химия. Новосибирск: НГУ; 2010: 195.Антропова И.Г., Фенин А.А., Ревина А.А. Радиационно-химические превращения кумаринов в органических растворителях. Химия высоких энергий; 2007; Т. 41; № 2: 90 - 94.Ефимов А.А. Обоснование технологии получения хлорофилла из синезелёных водорослей как пищевой добавки. Фундаментальные исследования; 2007; № 11: 45.Pascal A.A., Caron L., Rousseau B., Lapouge K., Duval J.C., Robert B. Resonance Raman Spectroscopy of a Light - Harvesting Protein from the Brown Alga Laminaria Sacharina. Biochemistry; 1998; Vol. 37: 2450 - 2457.