Министерство здравоохранения РФ
Рязанский государственный медицинский
университет имени академика И.П.Павлова
Автор:
БУРМИСТРОВА ЛИЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА
Диссертация
«ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И БИОХИМИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
ТРУТНЕВОГО РАСПЛОДА»
Содержание
Глава 3.
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Часть 1.
3.1.
Сравнительное изучение физико-химических свойств, состава
и антимикробной активности трутневого
расплода и маточного молочка
Особенности проявлений биологической активности продуктов пчеловодства, ле-жащие в основе их терапевтических свойств, определяются их физико-химическими параметрами и биохимическим составом. Поэтому начальный этап системного срав-нительного анализа трутневого расплода и маточного молочка был посвящен оценке некоторых важнейших физико-химических характеристик и содержанию основных химических групп и соединений (массовая доля воды, сухих веществ, концентрация водородных ионов, показатель окисляемости, сырой протеин, деценовые кислоты, восстанавливающие сахара, сульфгидрильные группы, гормоны, макро- и микроэле-менты).
Проведенные исследования показали наличие достаточно существенных различий физико-химических свойств гомогената трутневого расплода и маточного молочка по показателям ГОСТ 28888-90 «Молочко маточное пчелиное» (табл. 5, рис. 1).
Так, реакция среды маточного молочка составила в исследуемых образцах в сред-нем равнялась 3,98 0,05, что полностью соответствует ГОСТ, норма рН по которому должна быть в пределах от 3,5 до 4,5. Значения рН в трутневом расплоде (6,11 0,11) были достоверно более высокими (на 54%), приближающимися к нейтральным.
Показатель окисляемости трутневого расплода (10,3 0,59 с) достоверно превы-шал соответствующее значение маточного молочка (6,28 0,32 с) на 64%, хотя ГОСТ допускает норму этого параметра и у маточного молочка до 10 с. Значения показателя окисляемости свидетельствуют о меньшем содержании в исследуемых образцах трут-невого расплода ненасыщенных соединений.
Примечание. Здесь и в последующих рисунках звездочкой отмечены дос-товерные различия по сравнению с соответствующими значе-ниями маточного молочка.
Гомогенат трутневого расплода имел более высокий показатель массовой доли во-ды (76,83 0,46%), который, хотя и умеренно (на 14%), но достоверно превышал влажность маточного молочка (67,38 0,39%). Естественно, что при этом количест-венные значения массовой доли сухих веществ в сравниваемых продуктах пчеловод-ства также оказались достоверно различными: маточное молочко – 32,61 0,04%; трутневый расплод – 23,17 0,46% (или 71% от значения маточного молочка).
Соотношения показателей содержания основных химических групп и соединений в исследуемых образцах маточного молочка и трутневого расплода характеризова-лись неоднородностью (табл. 6, рис. 2). Так, гомогенат трутневого расплода и маточ-ное молочко содержали практически одинаковые уровни протеина (маточное молочко – 45,02 2,02% от массы сухих веществ, трутневый расплод – 41,57 1,08%), восстанавливающих сахаров (41,97 3,00% и 41,74 4,59%). С другой стороны, содержание сульфгидрильных групп, которые детерминируют некоторые виды биологической активности, в частности антиоксидантное действие, оказалось почти в три раза более высоким в трутневом расплоде (292,0 35,4% от массы сухих веществ), чем в маточном молочке (102,0 8,2%). Кстати, определенный нами уровень сульфгидрильных групп в маточном молочке соответствует литературным данным по результатам аналогичного анализа (Ю.А.Вавилов, 1971; Т.А.Вахонина и др., 1987, 1988; Т.А.Вахонина, 1995). Достаточно важной биохимической характеристикой маточного молочка, как уникального биологически активного продукта пчеловодства, является содержание деценовых кислот, с которыми связывают реализацию ряда его эффектов: гипохолестеринемического, антиоксидантного, антидиабетического, антимикробного (К.Ятсунами и др., 1985; А.Ю.Мачекас и др., 1987; В.Н.Овощников, 1990; Э.А.Лудянский, 1994; S.Bonveh et al., 1991; X.Ming et Al., 1993). Уровень деценовых кислот в анализируемых образцах маточного молочка оказался достоверно выше (7,88 0,43%), чем в гомогенате трутневого расплода (3,29 0,43%), что, вероятнее всего, должно отразиться на различиях их медико-биологических свойств.
В некоторых публикациях (Као Жун и др., 1987) сообщается об определении ра-диоиммунными методами ряда половых гормонов, в частности, тестостерона, эстра-диола, прогестерона, которые могут служить основой дальнейшего расширения спек-тра клинического применения этого продукта пчеловодства. Поэтому и в настоящем исследовании было проведено сравнительное изучение содержания некоторых поло-вых гормонов. Статистическая обработка полученных данных (табл. 7, рис. 3), не-смотря на относительно широкий разброс относительных значений в отдельных об-разцах, позволила выявить четкую закономерность, характеризующуюся более высо-кими показателями концентрации половых гормонов в трутневом расплоде. И если по уровню тестостерона это превышение было умеренным (трутневый расплод – 0,307 0,015 нмоль/100 г, маточное молочко – 0,205 0,027 нмоль/100 г), то по концентрации пролактина трутневый расплод более чем в пять раз превышал маточное молочко (410,0 65,4 и 70,8 20,0 нмоль/100 г соответственно). Наконец, содержание прогес-терона (51,32 8,69 нмоль/100 г) и эстрадиола (677,6 170,3 нмоль/100 г) практиче-ски в 11-13 раз превосходили их уровни в маточном молочке (4,61 0,26 и 52,0 6,0 нмоль/100 г соответственно).
Как известно, маточное молочко характеризуется максимально широким составом минеральных веществ, включающем более 100 соединений и зольных элементов. Особенно важными компонентами этого класса являются макро- (натрий, калий, маг-ний, кальций и др.) и микроэлементов (цинк, медь, марганец и др.). Определение их количеств в рамках настоящего исследования в целом показало схожесть минерального состава трутневого расплода и маточного молочка по большинству фиксируемых параметров (табл. 8, рис. 4), в частности, по концентрациям натрия (маточное молочко – 210,2 16,3 мг%, трутневый расплод – 225,2 18,4 мг%, или 107% от значений маточного молочка), калия (маточное молочко – 159,8 13,3, трутневый расплод – 139,5 8,9 мг%, или 87%), кальция (маточное молочко – 28,3 3,4, трутневый расплод – 21,6 3,7 мг%, или 76%) и марганца (маточное молочко – 0,139 0,042, трутневый расплод – 0,143 0,020 мг%, или 111%).
МАКРОЭЛЕМЕНТЫ
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ
Но при этом трутневый расплод по содержанию магния (106,0 12,9 мг%), цинка (1,33 0,16 мг%) и меди (0,58 0,05 мг%), хотя и умеренно (на 25, 32 и 26%), но дос-товерно уступал концентрациям соответствующих металлов в маточном молочке (142,2 3,9; 1,99 0,06 и 0,78 0,05 мг%).
Как отмечено выше, участие деценовых кислот в реализации противомикробного действия маточного молочка и открытие их в трутневом расплоде предопределили проведение микробиологического исследования сравниваемых продуктов пчеловод-ства. При этом установлено, что антибактериальная активность у гомогената трутне-вого расплода в отношении St. aureus 209P, E. coli M17 и B. mycoides практически от-сутствовала в отличие от высокой активности маточного молочка в отношении этих бактерий, как без разведения, так и при разведении 1:2, 1:8, 1:10 (табл. 9). Не исключено, что невысокий уровень деценовых кислот в трутневом расплоде оказался допо-роговым для реализации антимикробного действия.
Таким образом, проведенные сравнительные исследования свидетельствуют о достаточно выраженных различиях физико-химических свойств маточного молочка и трутневого расплода. Показатели их химического состава характеризуются большей схожестью, хотя по ряду из них сравниваемые продукты пчеловодства имели значи-тельные отличия. Это, вероятнее всего, составляет основу их неодинаковой биологи-ческой активности, в частности, представленных данных по антимикробному эффекту. Очевидно, следует ожидать схожую направленность большинства терапевтических эффектов трутневого расплода и маточного молочка, но их выраженность может быть неодинаковой. Изучению этой проблемы на модели предельных плавательных нагру-зок и в условиях посткастрационного гипогонадизма посвящена экспериментально-фармакологи-ческая часть настоящей работы.
3.2.
Влияние трутневого расплода и маточного молочка
на показатели физиче-ской работоспособности
в условиях регулярных интенсивных мышечных нагрузок
Как отмечено выше, оценку состояния физической активности животных различ-ных опытных серий («плавание» – животные, выполняющие плавательные тесты без назначения продуктов пчеловодства; «ТР-1 + плавание» и «ТР-2 + плавание» – крысы, получавшие в течение экспериментального периода трутневый расплод в дозе 10 и 20 мг/кг; «ММ + плавание» – крысы, которым вводили маточное молочко в дозе 10 мг/кг) проводили по комплексу показателей, включающему массаметрические характери-стики, непосредственные параметры плавательных тестов, концентрации некоторых метаболитов в сыворотке крови и в тканях, маркеры газового состава и кислотно-щелочного баланса крови. Это позволило максимально расширить спектр проявлений актопротекторного эффекта сравниваемых продуктов пчеловодства.
3.2.1.
Анализ динамики массаметрических данных
и их производных в
различных опытных сериях
при реализации схемы эксперимента.
Одним из жестких критериев отбора животных для включения в опытные серии явилась их исходная масса тела, не выходящая за пределы 130-160 г. Это позволило сформировать группы с максимально близкими средними значениями и провести оценку динамики за время реализации четырех плавательных тестов. Взвешивание животных проводили натощак, непосредственно перед выполнением плавательной нагрузки на весах ВЛКТ, имеющих разрешающую способность до 1,0 г. Помимо са-мой массы тела на каждом этапе эксперимента у крыс определяли абсолютные и от-носительные значения изменений по сравнению с исходными данными, что увеличило информативность исследования.
Масса тела. У животных серии «плавание», то есть не получавших исследуе-мые биологически активные продукты пчеловодства, масса тела оставалась стабиль-ной на всех этапах эксперимента (табл. 10): 146,1 + 2,1 г – исходный показатель; 145,3 + 3,0 г (или 99,4% от первого значения) – на пятый день (то есть перед вторым плава-тельным тестом), 147,9 + 2,7 г (или 101,1%) – на 10-й день (перед третьим плаванием) и 148,4 + 3,2 г (или 101,6%) – на 15-й день (перед четвертым, заключительным, плава-нием). Это позволило упростить сопоставление данного показателя в препаратных группах, то есть у животных, получавших маточное молочко или трутневый расплод, сравнивая его только с исходными параметрами в каждой серии. Введение трутневого расплода как в дозе 10 мг/кг (ТР-1), так и 20 мг/кг (ТР-2) сопровождалось устойчивой тенденцией увеличения массы тела («ТР-1 + плавание»: 5-й день – 145,7 + 3,3 г, или 100,0% от исходного значения, 10-й день – 150,1 + 3,0 г, или 103,0%, 15-й день – 152,9 + 3,5 г, или 104,9%; «ТР-2 + плавание»: 5-й день – 143,0 + 3,8 г, или 101,1% от исход-ного значения, 10-й день – 145,1 + 4,2 г, или 103,3%, 15-й день – 148,3 + 4,5г, или 104,9%; но ни в одном случае, даже на 15-й день, это увеличение не носило достовер-ного характера. У крыс, получавших маточное молочко, было отмечено более выра-женное возрастание массы в течение экспериментального периода (5-й день – 144,7 + 5,1 г, или 102,5% от исходного значения, 10-й день – 151,5 + 6,3 г, или 107,0%). К кон-цу опытов, то есть на 15-й день, масса тела животных в этой серии (156,1 + 5,7 г) дос-товерно превышала исходную, составляя 110,6% от ее значения.
Абсолютные изменения массы тела. Как отмечено выше, у каждой кры-сы определялись величины абсолютных изменений массы, которые также, как и дру-гие опытные данные, подвергали статистической обработке (табл.11). Крысы серии «плавание» к 5-му дню «похудели» (на 0,86 + 1,51 г), но в последующим их масса не-сколько возросла по сравнению с исходной (на 1,58 +1,51 г – к 10-му дню и на 2,29 + 3,02 г – к 15-му дню). В серии «ТР-1 + плавание» абсолютная прибавка была более значимой (4,42 + 2,11 г – к 10-му дню и 7,14 + 1,96 г – к 15-му дню). Практически тако-го же уровня изменение отмеченно у крыс, получавших вдвое большую дозу трутне-вого расплода (4,71 + 2,11 г – 10-й день и 6,86 + 1,66 г – 15-й день).
При этом, несмотря на значительное превышение соответствующих показателей серии «плавание» (10-й день: «ТР-1 + плавание» – на 180%, «ТР-2 + плавание» – на 198%; 15-й день: «ТР-1 + плавание» – на 212%, «ТР-2 + плавание» – на 200%), они ока-зались статистически недостоверными. Максимальная прибавка была отмечена при введении маточного молочка (3,57 + 2,11 г – 5-й день; 10,00 + 3,02 г – 10-й день и 15,00 + 2,11 г – 15-й день). Причем, перед последним плаванием она достоверно превышала соответствующее значение показателя в серии «плавание».
Относительные изменения массы тела (табл. 12). У крыс, не получав-ших продукты пчеловодства, этот показатель практически не менялся в ходе выпол-нения программы плавательных нагрузок по сравнению с исходным значением: 99,4 + 1,0% – перед вторым плавательным тестом; 101,0 + 1,0% – перед третьим и 101,6 + 2,1% – перед четвертым. У животных, которым вводили трутневый расплод, отмечен более выраженный и практически независящий от дозы рост этого показателя. Так, на 10-й день в серии «ТР-1 + плавание» определяемый показатель составил 102,2 + 0,9% (или 101,2% от серии «плавание»), а в серии «ТР-2 + плавание» – 103,4 + 1,4% (или 102,4%). На 15-й день, то есть перед заключительным плавательным тестом, соответ-ствующие значения были равны 104,0 + 1,2% (или 102,4%) – ТР-1 и 104,8 + 1,2% (или 103,2%) – ТР-2. На фоне назначения маточного молочка показатель относительного изменения массы тела оказался максимальным, причем, в отличие от «расплодных» серий, на 10-й (106,8% + 2,0%) и на 15-й день (110,4 + 1,3%) его значения были дос-товерно большими, чем в группе «плавание», составляя 105,7 и 108,3% от него.
Таким образом, анализ полученных результатов позволяет сделать заключение о том, что трутневый расплод, вводимый в течение 15 дней экспериментальным живот-ным, подвергающимся четырем двойным плаваниям «до предела», способствовал бо-лее значимой прибавке массы, чем у крыс, не получавших биологически активные продукты пчеловодства. Что можно рассматривать как косвенное проявление его ак-топротекторного эффекта.
Это действие оказалось практически равновыраженным как при назначении дозы 10 мг/кг, так и дозы 20 мг/кг. Соответствующий эффект маточного молочка оказался несколько большим, судя по величинам большинства регистрируемых параметров. При этом степень отмечаемых изменений в сравниваемых сериях была относительно незначительной. Более тонкая оценка выраженности влияния трутневого расплода и маточного молочка на физическую работоспособность получена при реализации фи-зиологической и биохимической части данного исследования.
