EFFECT OF THE POLYSACCHARIDE COMPLEX OF AMELANCHIER VULGARIS ON MORPHOPHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL PARAMETERS OF LABORATORY RATS

Full Text

Полисахариды растений обладают широким спектром биологической активности и находят применение в медицине и ветеринарии. Это обусловлено отсутствием токсичности, аллергенности, пиро-генности и других побочных действий на организм. При введении в организм животных они активируют ферментные системы клеток, усиливают обмен веществ, стимулируют процессы гемопоэза, оптимизируют реологические свойства крови, активируют функции иммунной системы как здоровых животных, так и животных с различными видами экспериментальной патологии, стимулируют физическую работоспособность, увеличивают мышечную массу животных [1-3, 5 6, 8, 11, 12]. Все это открывает широкие возможности для создания на их базе новых препаратов, стимулирующих иммунную систему организма, что особенно актуально в современной неблагоприятной экологической обстановке. Поиск препаратов, стимулирующих физиологические функции организма, его физическую работоспособность - одно из наибо лее приоритетных направлений научных исследований. Ирга обыкновенная (Amelanchiervul-garis), растение, относящееся к семейству розоцветных. Не только плоды ирги, но и получаемые из них продукты, характеризуются сбалансированным комплексом ряда биологических активных веществ: витаминов, органических кислот, сахаров, полифенольных соединений, макро- и микроэлементов, что делает их полноценными продуктами питания [8]. Материалы и методы Водорастворимый полисахаридный комплекс (ВРПК) экстрагировали горячей водой из плодов ирги обыкновенной в течение полутора часов на кипящей водяной бане, осаждали 96%-ным этанолом, отделяли фильтрованием, очищали этанолом, ацетоном, смесью спирта и эфира, переосаждением. ВРПК ирги обыкновенной представляет собой аморфный порошок светло-кремового цвета, растворимый в воде и в 0,9% растворе NaCl. Исследования проведены на 54 кры-сах-самках породы Вистар массой 180- 58 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 2, 2015 г. 230 г, содержащихся в стандартных условиях вивария. Все животные были разделены на две группы: контрольные и опытные животные. Препарат в виде 10% водного раствора вводили лабораторным животным 1 раз в сутки перорально в дозе 0,1 г/кг массы тела, в течение 10 суток. Контрольные животные получали в те же сроки равный объем физиологического раствора. На 2, 4, 6, 8, 11 сутки после начала введения препарата у животных контрольной и экспериментальной групп брали для исследования кровь и органы (тимус и селезенку). В крови животных определяли количество эритроцитов, лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов, тромбоцитов, уровень гемоглобина, в сыворотке крови определяли содержание железа и железо-связывающую способность. В плазме крови животных определяли белковые фракции (а1-гло-булины, а2-глобулины, ß-глобулины, у-глобулины) методом электрофореза на бумаге, пятна белков окрашивали нингидри-ном и количественно изучали на КФК-2 при длине волны 450 нм. Оценивали массу тимуса и селезенки [9]. Массу тела животного и физическую работоспособность оценивали после введения препарата ВРПК на 1, 5, 10, 15, 20 и 25 сутки опыта. Группой сравнения, как и в первой серии, была группа из животных, получавшая только физиологический раствор в том же объёме, что и экспериментальные животные. Физическую работоспособность исследовали на модели «плавания» [12]. Для этого к задней лапке животного привязывали груз массой 1/10 от массы тела крыс и помещали крыс с грузом в воду при 30-35оС, где животные держались на поверхности воды - «плавали» до момента уставания, высота водного столба составляла 80 см. После этого животных доставали из воды, снимали груз, обсушивали. Время плавания подопытных и контрольных животных до момента уставания регистрировали в лабораторном журнале. Экспериментальные данные подвергнуты обработке методами вариационной статистики. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05. Результаты и их обсуждение Под влиянием полисахарида ирги обыкновенной количество эритроцитов в крови подопытных крыс максимально возрастало после 7 дней введения полисахарида и превосходило контроль на 23,3±0,3% (P<0,05). Затем количество эритроцитов снижалось и на десятые сутки опыта у подопытных животных становилось таким же, как и в контроле (табл. 1). Уровень гемоглобина под действием ВРПК ирги уже после трех введений препарата возрастал максимально и превосходил контроль на 19,4±0,5% (P< 0,05). При последующем введении полисахарида количество гемоглобина снижалось. На пятый день опыта под действием ВРПК уровень гемоглобина в крови подопытных крыс превосходил контроль на 3,5±0,4% (P<0,05), а на седьмой и десятый дни эксперимента снижался до уровня контроля. Таблица 1 Изменение основных показателей красной крови животных, получавших ВРПК плодов Ирги обыкновенной № Г руппы сравнения Эритроциты ( х1012/л) Г емоглобин (г/л) Железо (мкмоль/л) ЖСС (мкмоль/л) 1 Контроль 5,30 ± 0,31 114,5±1,02 8,1±0,41 70,2±1,13 2 1сутки 5,26 ± 0,08 115,7 ±1,59* 13,8±0,37* 79,7 ±1,60* 3 3 сутки 6,11 ±0,21* 136,7 ±2,88* 21,7±1,65* 88,9 ±1,64* 4 5 сутки 6,42 ±0,45* 118,5 ±1,21* 17,5±1,07* 86,9 ±1,23* 5 7 сутки 6,53 ±0,22* 115,3 ±2,2* 18,6 ±1,1* 79,0 ± 1,20* 6 10 сутки 5,29 ±0,18* 112,3 ± 3,23* 15,5 ±0,9 80,0 ± 0,81* Примечание: * P<0,05 по отношению к контрольной группе. х ± Sх - средняя вели чина показателя и её вероятная ошибка. ЖСС - железосвязывающая способность крови. 59 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 2, 2015 г. Количество железа в сыворотке крови статистически достоверно увеличивалось уже после первого введения препарата на 70,3±0,39% (P<0,05), по отношению к контролю. Максимальное количество железа в крови подопытных крыс наблюдалось после трехкратного введения препарата и превосходило контроль в 2,67 раза. К седьмым-десятым суткам эксперимента количество железа в сыворотке крови уменьшалось, но превосходило контрольные значения в 2,3 и 1,9 раза соответственно. Железосвязывающая способность сыворотки крови подопытных крыс на третий день приема полисахарида максимально превосходила контрольные показатели на 26,6% (P<0,05). При последующем введении ВРПК ирги обыкновенной железосвязывающая способность плазмы крови подопытных животных снижалась, но даже на десятый день опыта превосходила контроль на 13,9% (P<0,05) (табл. 1). Все дан ные по железосвязывающей способности сыворотки статистически достоверны. После пяти раз введения препарата количество лимфоцитов оставалось практически таким же, как в крови контрольных крыс. Семикратное введение полисахарида приводило к статистически достоверному снижению количества лимфоцитов в крови экспериментальных животных на 9,9±0,3% (P<0,05), а десятикратное введение раствора ВРПК ирги снижало количество лимфоцитов на 26,9±0,7% (P<0,05) по сравнению с контролем. После 7-10 дневного введения полисахарида заметно снижалась количество лимфоцитов в крови подопытных крыс. Количество моноцитов в крови подопытных крыс под воздействием ВРПК ирги обыкновенной колебалось на уровне контроля в первые семь дней приема полисахарида, и только после введения препарата на десятый день количество моноцитов в крови экспериментальных животных возрастала на 50,5±0,3% (P<0,05) по сравнению с контролем (рис. 1, табл. 2). X « н = а © & и о и 100 80 60 - 40 20 - I 1 контроль 1 : liÉL і лимфоциты 0 моноциты доза 0 3 5 7 10 Рис. 1. Изменения фракций агранулоцитов крови крыс, получавших ВРПК плодов Ирги обыкновенной Таблица 2 Изменения клеточного состава «белой» крови крыс, получавших ВРПК Ирги обыкновенной № Г руппы сравнения Содержание клеточного состава «белой» крови х ± 8х Лимфоциты(%) Моноциты(%) Лейкоциты (х109/л) 1 Контроль 79,7 ±0,90 4,85 ±0,21 15,5 ±0,19* 2 1 сутки 82,5 ±0,48 3,8 ±0,14* 11,6 ±0,22* 3 3 сутки 82,4 ±0,65 4,7 ±0,36 7,18 ± 0,17* 4 5 сутки 78,9 ±0,98 3,86 ±0,13* 7,8 ±0,04* 5 7 сутки 71,8 ±1,10* 4,7 ±0,17 6,5 ±0,21* 6 10 сутки 58,2 ±0,52* 7,3 ±0,15* 7,2 ±0,16* Примечание: * P<0,05 по сравнению с контрольной группой; х ± Sх - средняя вели чина показателя и её вероятная ошибка. 60 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 2, 2015 г. После первого введения ВРПК ирги количество лейкоцитов в крови подопытных крыс снижалось на 25,1±0,3% (P<0,05) по сравнению с контролем. Дальнейшее введение полисахарида животным приводило к достоверному уменьшению уровня лейкоцитов, максимально на седьмые сутки опыта, когда количество этих клеток составляло 42% от уровня контрольных показателей. Введение полисахарида на десятый день эксперимента вызывало некоторое увеличение общего числа лейкоцитов и формиро- 600 g 500 É- § 400 0 ю 1 300 & © 200 X 100 0 вало тенденцию к нормализации общего числа лейкоцитов в крови подопытных крыс. Введение полисахарида ирги обыкновенной в организм здоровых животных в дозе 0,1г/кг массы тела вызывало неоднозначное изменение количества тромбоцитов. Количество тромбоцитов (рис. 2) увеличивалось на 21,7-23,3% (P<0,05) на 3 и 5 сутки введения препарата соответственно, а на десятые сутки опыта - уровень тромбоцитов снижался практически до контрольных значений под воздействием полисахарида. Рис. 2. Содержание тромбоцитов (*109/л) крови крыс, получавших ВРПК плодов Ирги обыкновенной Под влиянием ВРПК ирги в плазме подопытных крыс увеличивалось количество альбумина максимально на 14,4±0,4% (P<0,05) после трех введений препарата, после 10 введений полисахарида количество альбумина подопытных животных на 6,3±0,3% (P<0,05) превышало контроль. Количество а2-макроглобулинов практически не изменялось во все время проведения эксперимента и только после десяти дней введения подопытным крысам полисахарида оно возрастало и превосходило контроль на 41,6±0,6% (P<0,05). Уровень ß-глобулиновой фракции под влиянием всего курса введения полисахарида понижался на 24,0-37,1% (P< 0,05) по сравнению с контролем. Содержание у-глобулинов под влиянием первых пяти введений полисахарида ирги оставалось на уровне контроля, а на 7-10 сутки опыта понижалось по сравнению с контролем на 26,8±0,3% (P<0,05) (табл. 3). Таблица 3 Белковые фракции плазмы крови экспериментальных животных, получавших ВРПК плодов Ирги обыкновенной № п/п Г руппы сравнения Состав белков плазмы крови в % х ± 8х Альбумин аі.глобулиньї а2- глобулины ß- глобулины у- глобулины 1 Контроль 44,3 ± 1,17 14,7 ± 0,73 7,2 ± 0,6 21,9 ± 2,04 11,9 ± 0,33 2 1 сутки 47,0 ± 0,65 15,9 ± 0,51 7,7 ±0,18 18,4 ± 0,98 10,9 ± 0,64 3 3 сутки 50,7 ± 0,41* 14,1 ± 0,40 7,0 ± 0,30 16,3 ± 0,38* 11,9 ± 0,64 4 5 сутки 49,9 ± 2,51 15,3 ± 0,57 7,0 ± 0,55 16,0 ± 0,74* 11,7 ± 0,70 5 7 сутки 50,0 ± 1,12* 13,0 ± 0,02 7,0 ± 0,69 18,0 ± 0,17 8,3 ± 0,72* 6 10 сутки 47,1 ± 1,72 17,9 ± 0,37* 10,4 ± 0,04* 15,8 ± 0,66* 8,7 ± 0,77* Примечание: * P<0,05 по сравнению с контрольной группой. х ± Sх - средняя вели чина показателя и её вероятная ошибка. 61 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 2, 2015 г. ВРПК ирги обыкновенной при введении животным в дозе 0,1 г/кг массы тела способствовал достоверному повышению массы селезенки подопытных крыс максимально на 18,68±0,04% (P< 0,05), по отношению к контролю, на 10 сутки эксперимента (табл. 4). Пятикратное введение полисахаридного препарата способствует некоторому снижению массы селезенки экспериментальных животных на 14,28±0,02% (P<0,05), по сравнению с массой селезен ки контрольных крыс. На 7-10 сутки введения полисахарида масса селезенки возрастала и превосходила контроль на 8,79% (P<0,05) и 18,7% (P<0,05) соответственно. Увеличение массы селезенки происходит, вероятно, за счет увеличения клеточного состава органов, как в области белой пульпы органа, так и в области красной пульпы, что может быть связано с увеличением количества созревающих клеток и выходом их в кровь, особенно на 7-10 дни опыта. Таблица 4 Масса селезенки и вилочковой железы животных, получавших ВРПК плодов Ирги обыкновенной № Вариант опыта Масса, г х ± 8х Селезенка Вилочковая железа 1 контроль 0,91±0,02 0,35±0,02 2 1 сутки 0,96±0,06 0,35±0,01 3 3 сутки 0,92±0,08 0,29±0,02* 4 5 сутки 0,78±0,02* 0,32±0,01 5 7 сутки 0,99±0,09 0,28±0,01* 6 10 сутки 1,08±0,06* 0,37±0,01 Примечание: *P<0,05 по сравнению с чина показателя и её вероятная ошибка Масса тимуса подопытных животных после трех введений препарата достоверно понижалась на 17,14±0,02% (P<0,05), по сравнению с контролем. После пяти введений полисахарида масса вилочковой железы незначительно увеличивалась, а на седьмой день опыта масса тимуса подопытных крыс становилась минимальной (на 20% (P<0,05) меньше массы тимуса контрольных животных). На десятый день эксперимента ВРПК способствует некоторому увеличению массы тимуса экспериментальных животных на 5,7±0,02% (P>0,05) по сравнению с контролем. Уменьшение массы тимуса и селезенки, понижение количества лимфоцитов и лейкоцитов в течение первых пяти суток введения препарата возможно связано с иммунносупрессивным воздействием полисахарида ирги на систему клеток белой крови и органы иммунной защиты. Введение ВРПК ирги обыкновенной подопытным животными способствовало очень незначительному увеличению мас контрольной группой. х ± Sх - средняя велисы тела животных, в течение всего времени введения препарата. Максимальный прирост массы тела достигается у экспериментальных животных на 25 сутки опыта и превосходит массу контрольных животных на 4,4% (P<0,05). Под действием полисахарида плодов ирги у подопытных крыс повышается выносливость и физическая работоспособность. Это отражается в статистически достоверном увеличении времени плавания животных с грузом 1/10 от массы тела, и достигало своего максимального значения на 10 сутки эксперимента, при этом физическая работоспособность животных, принимавших ВРПК ирги обыкновенной, достоверно увеличивалась на 41,9% (P< 0,05) по сравнению с контролем (табл. 5). В последующие дни работоспособность животных, получавших полисахарид, несколько снижалась, но была выше, чем у контрольных животных на 28-34% (P<0,05) вплоть до конца эксперимента. За время последействия (на 7 62 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 2, 2015 г. сутки) работоспособность опытных и та, при этом работоспособность экспериконтрольных крыс была несколько выше ментальных животных была выше конотносительно первых суток эксперимен- трольных на 27% (P<0,05) (табл. 5). Таблица 5 Время плавания животных, получавших ВРПК плодов ирги обыкновенной Вариант Сутки введения № 1 сутки 5 сутки 10 сутки 15 сутки 20 сутки 25 сутки последствие Время плавания, в мин х ± 8х 1 Контр 1,42±0,01 1,45±0,01 1,43±0,02 1,42±0,02 1,5±0,02 1,5±0,04 1,7±0,06 2 Опыт 1,41±0,01 1,51±0,01* 2,03±0,05* 1,85±0,04* 1,92±0,04* 2,01±0,03* 2,16±0,02* Примечание: *P<0,05 по сравнению с контрольной группой. х ± Sх - средняя величина показателя и её вероятная ошибка Введение полисахарида ирги повышает физическую работоспособность крыс, что подтверждает полученные ранее данные о стимуляции физической активности животных полисахаридами растительного происхождения в основном на 710 сутки опыта. Повышение работоспособности подопытных животных предваряется увеличением количества эритроцитов в крови крыс по сравнению с контролем на 23,3% (P< 0,05) на 7 сутки эксперимента, гемоглобина на 19,4% (P<0,05) после трех дней введения полисахарида, изменением количества железа и железосвязывающей способности сыворотки крови. Увеличение доставки кислорода способствует повышению уровня обмена веществ и, соответственно, активации физической работоспособности. Повышение массы селезенки на 10 сутки опыта - показатель увеличения уровня эритропоэза экспериментальных крыс. Изменение количества а, ß и у глобулинов в плазме крови - показатель регуляции эритро-, лимфо и лейкопоэза. Выводы 1. Введение водорастворимого полисахаридного комплекса ирги обыкновенной стимулирует физическую работоспособность животных по показателям плавательного теста на 7-10 сутки опыта. 2. Водорастворимый полисахаридный комплекс ирги стимулирует процессы эритропоэза, увеличивая количество эритроцитов и гемоглобина, а также количество железа и железосвязывающую способность сыворотки крови. 3. Введение водорастворимого полисахаридного комплекса ирги обыкновенной увеличивает массу селезенки и уменьшает массу тимуса. 4. Полисахарид ирги обыкновенной неоднозначно влияет на показатели белой крови лабораторных животных: снижает количество лимфоцитов и лейкоцитов и одновременно увеличивает количество моноцитов.

References

Supplementary files