Действие продуктов пчеловодства на адаптационные резервы организма при стрессе

В процессе жизнедеятельности человек постоянно подвергается стрессу. Известно, что стресс-реакция является адекватным ответом на раздражитель в условиях чрезвычайной ситуации. По определению Селье [1], стресс представляет собой совокупность всех неспецифических изменений, возникающих под влиянием любых сильных воздействий и сопровождающихся перестройкой защитных систем организма. В зависимости от интенсивности стрессового воздействия в организме развиваются либо адаптационные процессы, либо истощение с развитием патологического процесса. В связи с отмеченным, особую актуальность на сегодняшний день приобретает проблема повышения устойчивости организма и мобилизации его резервных возможностей и, следовательно, направленный поиск эффективных и безопасных адаптогенов.

 

Продукты пчеловодства - мёд, прополис, маточное молочко, пчелиный яд представляют собой биологически активные вещества, действующие как биогенные стимуляторы и обладающие ценными лекарственными свойствами. Они повышают работоспособность и выносливость, укрепляют иммунную систему, являются естественными адаптогенами, обладая выраженным лечебным действием [2]. При этом остаётся неизученным вопрос о механизмах их адаптационного действия при снижении резистентности организма, вызванной, в частности, действием стресс-факторов.
Кровь, как функциональная система, объединяет работу всех физиологических систем организма, поэтому большинство ее гомеостатических параметров позволяют судить о состоянии организма в целом. В свою очередь, ключевая роль в энергетическом и метаболическом обеспечении организма принадлежит эритроцитам, транспортирующим тканям кислород [3]. Полноценное выполнение эритроцитами кислородтранспортной функции возможно лишь в условиях их быстрого и беспрепятственного передвижения по кровеносному руслу благодаря электростатическому отталкиванию клеток друг от друга и от стенок сосудов [4-5]. Первостепенное значение для сохранения суспензионной устойчивости и реологии крови имеет поверхностный заряд эритроцитов, который определяется структурно-функциональным состоянием клеточных мембран [6-7]. Кроме того, неоднократно показано, что анализ электрофоретической подвижности эритроцитов (ЭФПЭ) - показателя, определяющимся поверхностным зарядом эритроцитов, отражает состояние гомеостаза целого организма и позволяет анализировать степень включения симпато-адреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем [8-9]. Очевидно, что изменения функциональной активности эритроцитов позволят провести анализ воздействия исследуемых факторов на реактивность всего организма. Поэтому целью данной работы является исследование действия продуктов пчеловодства на ЭФПЭ и процесс липопероксидации эритроцитов крови крыс, подвергнутых стрессовому воздействию.

Методы и организация исследования.

Экспериментальное исследование было выполнено на 84 белых нелинейных крысах-самках массой 180-200 г (питомник г. Крюково). Содержание животных и проводимые с ними манипуляции осуществляли в соответствии с нормативными документами, представленными в руководстве «Guide for care and use of laboratory animals» и требованиями приказа Министерства здравоохранения РФ от 1 апреля 2016 г. № 199н «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики».

Работа была проведена в 2 серии. В первой серии исследовали действие продуктов пчеловодства на интактный организм. Животные были разделены на 5 групп, которым в зависимости от группы проводили курс 7-дневной терапии продуктами пчеловодства: 1-й группе животных внутрибрюшинно вводили пчелиный яд в дозе 0,1 мг/кг; 2-й группе животных вводили per os 50 мк/кг маточного молочка; 3-й группе животных скармливали маточное молочко и мёд в дозе 100 мг/кг (по 50 мг/кг каждого вещества); 4-й группе животных вводили per os мёд и прополис (100 мк/кг по 50 мг/кг каждого вещества); 5-й группе животных вводили per os мёд (100 мк/кг). Контролем служили интактные крысы (6 группа).

Во второй серии животные были подвергнуты действию иммобилизации, создаваемой путем фиксации крыс на фанерных планшетах за 4 конечности на спине (7 группа). После иммобилизации животным проводили курс 7-дневной терапии продуктами пчеловодства: 8-й группе крыс внутрибрюшинно вводили пчелиный яд в дозе 0,1 мг/кг; 9-й группе вводили per os

50 мк/кг маточного молочка; животных 10-й группы кормили маточным молочком и мёдом в дозе 100 мг/кг (по 50 мг/кг каждого вещества); 11 -й группе животных вводили per os мёд и прополис (100 мк/кг по 50 мг/кг каждого вещества); 12-й группе животных вводили per os мёд (100 мк/кг).

Забор крови производили из подъязычной вены крыс до и через 15 мин, 1 сутки и 1 неделю после последнего введения пчело-продуктов и оценивали изменения ЭФПЭ и концентрации малонового диальдегида (МДА). ЭФПЭ определяли методом микроэлектрофореза с использованием цитоферометра в нашей модификации [10]. Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) определяли по содержанию МДА в эритроцитах. Концентрацию МДА определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой [11].

Полученные данные были обработаны с помощью пакетов прикладных программ BIOSTAT и Microsoft Excel с использованием методов одномерной статистики. Результаты представлены в виде М+m, где М - среднее арифметическое, m - стандартная ошибка среднего. Статистическую значимость результатов оценивали по t-критерию Стьюдента. Нормальность распределения проверялась с помощью критерия Шапиро-Уилка. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Результаты проведенных исследова-ваний показали, что как иммобилизация животных, так и внутрибрюшинное введение им пчелиного яда вызывали одинаковое изменение динамики ЭФПЭ: первоначальное снижение с последующим повышением данного показателя (табл. 1).

Таблица 1

Динамика изменения ЭФПЭ (мкм*см/Вхс) при действии продуктов пчеловодства на фоне

Группы животных (п=8) Время воздействия

15 мин 1 сутки 1 неделя

Иммобилизационный стресс 1,15±0,04* 1,10±0,05* 1,45±0,07

Контроль 1,33±0,04 1,39±0,04 1,35±0,05

Иммобилизационный стресс + пчелиный яд 1,22±0,06* 1,37±0,06# 1,39±0,07

Пчелиный яд 1,25±0,03*# 1,42±0,05# 1,52±0,04*

Иммобилизационный стресс + маточное молочко 1,33±0,08# 1,29±0,10 1,30±0,10

Маточное молочко 1,32±0,10# 1,66±0,10*# 1,47±0,10

Иммобилизационный стресс + мёд + маточное молочко 1,40±0,06# 1,50±0,10 1,51±0,06*

Мёд + маточное молочко 1,44±0,05*# 1,54±0,10*# 1,40±0,10

Иммобилизационный стресс + мёд + прополис 1,38±0,07# 1,40±0,09# 1,40±0,09

Мёд + прополис 1,39±0,10# 1,44±0,09# 1,36±0,09

Иммобилизационный стресс + мёд 1,26±0,05 1,25±0,08*# 1,30±0,08

Мёд 1,30±0,08# 1,34±0,09# 1,36±0,06

Примечание: ЭФПЭ - электрофоретическая подвижность эритроцитов; * - статистически значимые различия (р<0,05) с контролем, # - статистически значимые различия (р<0,05) с иммобилизированными животными. Значения ЭФПЭ интактных животных - 1,36±0,10 (мкм*см / Вхс)

Так, к 15 минуте регистрировалось пчелиного яда на 10%, однако к 1 суткам снижение ЭФПЭ при действии иммобили- эксперимента ЭФПЭ животных после зационного стресса на 8%, при введении иммобилизации продолжала уменьшаться

относительно контрольной группы, тогда как пчелиный яд определил восстановление данного показателя до значений контроля. Повышение ЭФПЭ при действии пчелиного яда регистрировалось к 1 неделе на 123%. При введении продуктов пчеловодства, таких как маточное молочко, маточное молочко с мёдом и мёда с прополисом, наблюдалось увеличение ЭФПЭ в течение всего срока эксперимента. При скармливании продуктов пчеловодства животным после стресса уменьшение ЭФПЭ, выявленное при действии

Пчелиный яд определил рост концентрации МДА к 15 мин с последующим понижением показателя к 1 суткам относительно контроля. Введение маточного молочка, мёда с маточным молочком и мёда с прополисом вызывало снижение концентрации МДА к 1 суткам относительно значений контрольной группы.

При иммобилизационном стрессе продукты пчеловодства, такие как маточное

иммобилизации, не регистрировалось. Уровень ЭФПЭ восстанавливался до значений контрольной группы, а при действии мёда с маточным молочком был повышен до конца эксперимента.

Исследование процесса ПОЛ, традиционно оцениваемого по количеству образования МДА, показало, что через 15 минут после иммобилизационного стресса регистрировался значимый рост концентрации МДА относительно значений контрольной группы и сохранялся повышенным в течение 1 суток после стресса (табл. 2).

молочко, мёд и прополис, стабилизировали концентрацию МДА, что проявилось в отсутствие роста концентрации МДА, характерного для стрессированных животных. Введение пчелиного яда после перенесенного иммобилизационного

стресса восстанавливало уровень концентрации МДА по сравнению с уровнем, регистрируемым у иммобилизационных животных к 1 суткам регистрации.

Таблица 2

Динамика изменения концентрации МДА в эритроцитах (нмоль/мл) при действии _продуктов пчеловодства на фоне иммобилизации крыс, М+ш_

Группы животных (п=8) Время воздействия

15 мин 1 сутки 1 неделя

Иммобилизационный стресс 5,41±0,12* 6,06±0,10* 3,46±0,12

Контроль 3,28±0,10 4,73±0,18 3,30±0,22

Иммобилизационный стресс + пчелиный яд 5,32±0,14* 5,64±0,16*# 3,36±0,16

Пчелиный яд 3,71±0,17*# 3,90±0,10*# 3,19±0,10#

Иммобилизационный стресс + маточное молочко 3,52±0,25# 3,76±0,60*# 3,34±0,20

Маточное молочко 3,19±0,17# 3,32±0,52*# 3,17±0,15

Иммобилизационный стресс + мёд + маточное молочко 3,83±0,34*# 3,69±0,12*# 3,27±0,21

Мёд + маточное молочко 3,76±0,40# 3,46±0,31*# 2,97±0,18#

Иммобилизационный стресс + мёд + прополис 3,97±0,37*# 3,51±0,29*# 3,75±0,30

Мёд + прополис 3,08±0,30# 2,95±0,18*# 3,14±0,26

Иммобилизационный стресс + мёд 4,39±0,37*# 4,94±0,29# 3,76±0,30

Мёд 3,68±0,30# 4,22±0,36# 3,74±0,32

Примечание: МДА - малоновый диальдегид; * - статистически значимые различия (р<0,05) с контролем, # - статистически значимые различия (р<0,05) с иммобилизированными животными. Значения МДА интактных животных - 3,01±0,45 (нмоль / мл)

Выявленные изменения ЭФПЭ при исследуемых видах воздействия согласуются с полученными нами ранее данными для других видов стрессоров и связаны с закономерными изменениями электрокинетических свойств эритроцитов в ответ на развивающуюся в организме стресс-реакцию [8]. Известно, что при стрессовых ситуациях активация симпато-адреналовой системы является первичной [12]. Отмечено, что в реакциях на стресс концентрация адреналина в плазме возрастает в десятки раз уже через несколько минут. Путем сложной цепной реакции катехоламины стимулируют образование и поступление во внутреннюю среду гормонов коры надпочечников [13]. В то время как катехоламины отражают возникновение срочного пускового эффекта, для кортикостероидов характерно долгосрочное действие [14-16].

Регистрируемое в работе первичное уменьшение ЭФПЭ при стрессовых воздействиях связано с активацией выделения эндогенных катехоламинов, вторая фаза -повышение ЭФПЭ определяется нарастанием в крови гормонов коры надпочечников и имеет долгосрочное действие [2]. Соответственно, действие продуктов пчеловодства нивелирует развитие первой фазы за счет относительно продолжительной компенсаторной второй фазы реакции, приводящей к повышению резистентности организма. Процессы ПОЛ, характеризующие функциональное состояние мембран клеток и степень их деструкции, подтверждают данное положение.

Анализируя полученные результаты, можно предположить, что продукты пчеловодства оказывают как непосредственное действие на организм, так и влияние через активацию гипофизарно-надпочечниковой системы. Обсуждая непосредственное действие продуктов пчеловодства, необходимо учитывать их сложный полифункциональный состав.

В нативном маточном молочке содержится 60-70% воды, соответственно 30-40% сухого остатка, в котором больше всего белков - 10-25%, а также много углеводов (12-40%) и липидов (2-10%). Кроме того, в значительном количестве содержатся свободные органические и аминокислоты (7-32%), а также минеральные вещества (до 4%) [17]. Прополис содержит флавоно-иды, которые обладают антиоксидантным действием [11]. Пчелиный яд - поликомпонентное соединение, включающее углеводы, жиры, пептиды, аминокислоты, биогенные амины, ароматические и алифатические соединения [18]. 80% сухого вещества яда представлена белками и пептидами: к белкам относятся фосфолипаза 2, кислая фосфатаза, альфа-глюкозидаза, лизофосфо-липаза, к пептидам - мелиттин, апамин, тертиапин и другие, оказывающее действие на мембранные структуры клеток [17, 19].

Таким образом, исследуемые продукты пчеловодства вызывают развитие адаптационных процессов в организме, по всей видимости, как за счет полифункционального состава компонентов, так и за счет активации гипофизарно-надпочечниковой системы, что обеспечивает приспособление функционального состояния организма в условиях стрессового воздействия на всех уровнях.

Заключение.

Исследуемые продукты пчеловодства: мёд, маточное молочко, прополис и пчелиный яд, вызывали восстановление электрофоретической подвижности эритроцитов и процессов перекисного окисления липидов у животных после иммобилизационного стресса. Наибольший эффект регистрировался при действии маточного молочка. Затем по эффективности следовало влияние прополиса. Пчелиный яд являлся стрессовым агентом, однако нивелировал эффекты иммобилицации на организм крыс.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Селье, Г. Стресс без дистресса / Г. Селье. -М.: Прогресс, 1979. - 124 с.

2. Теория и средства апитерапии / Крылов В. Н., Агафонов А. В., Кривцов Н. И. [и др.]. -М.: ГОУ ВПО РязГМУ Росздрава, 2007. - 236 с.

3. Влияние состава и свойств липидов мембран на их проницаемость для кислорода / Гуськова Р. А., Васильев Н. С., Иванов К. И. [и др.] // Актуальные вопросы биологической физики и химии. - 2016. - Т. 1. - № 1. - С. 43-47.

4. Агрегация-дезагрегация и деформируемость эритроцитов при моделировании ишемического инсульта у крыс / Гафарова М. Э., Наумова Г. М., Гуляев М. В. [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2015. -Т. 14. - № 2. - С. 63-69.

5. Mechanical fatigue of human red blood cells / Qiang Y., Liu J., Dao M. [et al] // Mechanics of Biological Systems and Materials. - 2019. - № 6. -P.129-134. DOI: 10.1073/pnas.1910336116

6. Электрический заряд клеток крови / Г. И. Ко-зинец, О. В. Попова, М. И. Будник [и др.]. - М.: Практическая медицина, 2007. - 208 с.

7. Муравьев, А. В. Микроциркуляция и гемореология: точки взаимодействия / А. В. Муравьев, П. В. Михайлов, И. А. Тихомирова // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2017. - Т. 16. - № 2. - С. 90-100. DOI: 10.24884/1682-6655-2017-16-2-90-100

8. Дерюгина, А. В. Молекулярно-клеточные механизмы реализации стресс-реакции организма / A. В. Дерюгина, А. А. Мартусевич, Т. А. Весе-лова // Известия Уфимского научного центра РАН. - 2015. - № 3. - С. 58-63.

9. Оценка адаптационных возможностей организма при терапии сахарного диабета 1-го и 2-го типа / А. В. Дерюгина, Е. С. Малышева, М. Н. Иващенко, А. Г. Самоделкин // Клиническая лабораторная диагностика. - 2017. - Т. 62. -№ 11. - С. 678-681. DOI: 10.18821/0869-20842017-62-11-678-681

10. Функционально-биохимические показатели эритроцитов при использовании мексикора в посттравматический период экспериментальной кровопотери и сочетанной черепно-мозговой травмы у крыс / Дерюгина А.В., Шумилова А. B., Филиппенко Е. С. [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2017. -Т. 164. - № 7. - С. 34-37.

11. Действие комплексного препарата на основе маточного молочка пчел и прополиса при отеке легких у крыс / В. Н. Крылов, С. В. Копылова, Ю. А. Старателева, В. П. Смирнов // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. - 2015. -Т. 55. - С. 91-94.

12.Барабой В. А. Стресс: природа, биологическая роль, механизмы, исходы / В. А. Барабой. -Киев, Фитосоциоцентр, 2006. - 424 с.

13. Ермакова, И. В. Современные представления о механизмах регуляции функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы / И. В. Ермакова // Новые исследования. - 2014. - Т. 4. - № 41. - С. 77-86.

14. Мещанинова, В. Н. Влияние нейроме-диаторов на перекисное окисление липидов при иммобилизационном стресс-воздействии у крыс разного возраста / В. Н. Мещанинов, Д. Л. Щербаков // Казанский медицинский журнал. -2015. - Т. 96. - № 5. - С. 843-849. DOI: 10.17750/ KMJ2015-843

15.Хужахметова, Л. К. Фармакологическая коррекция перекисного окисления липидов и перекисного гемолиза эритроцитов у половозрелых крыс при иммобилизационном стрессе / Л. К. Хужахметова, Д. Л. Тёплый // Естественные науки. - 2016. - № 2. - С. 66-71.

16. Хужахметова, Л. К. Фармакологическая коррекция окислительной модификации белков и перекисного гемолиза эритроцитов у крыс при стрессе / Л. К. Хужахметова, Л. Г. Сентюрова, Д. Л. Тёплый // Морфология. - 2018. - Т. 153. -№ 3. - С. 296-297.

17.Гиноян, Р. В. Продукты пчеловодства и апитерапия / Р. В. Гиноян, А. Е. Хомутов, О. В. Лушникова. - Н. Новгород: НГУ, 2008. - 648 с.

18. Сравнительное изучение цитотоксических свойств альфа-спиральных пептидов ^MAP-28 и мелиттина / А. А. Емельянова, Д. В. Кузьмин, П. В. Пантелеев, Т. В. Овчинникова // В кн.: Биотехнологии: состояние и перспективы развития: Материалы международного форума. М.: РЭД ГРУПП, 2018. - С. 180-181.

19.Fratellone, P. M. Apitherapy products for medicinal use / P. M. Fratellone, F. Tsimis, G. Fratellone // Journal of Alternative and Complementary Medicine. - 2016. - Vol. 22. - № 12. - P. 1020-1022. DOI: 10.1089/acm.2015.0346

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Михаил Александрович Шабалин - старший преподаватель кафедры физиологии и анатомии Института биологии и биомедицины, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
Александр Николаевич Овчинников - доцент кафедры спортивной медицины и психологии факультета физической культуры и спорта, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
Елена Александровна Грачева - ассистент кафедры физиологии и анатомии Института биологии и биомедицины, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. Светлана Вячеславовна Копылова - кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии и анатомии Института биологии и биомедицины, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
Юлия Андреевна Старателева - кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры физиологии и анатомии Института биологии и биомедицины, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Для цитирования: Действие продуктов пчеловодства на адаптационные резервы организма при стрессе / Шабалин М. А., Овчинников А. Н., Грачева Е. А. [и др.] // Современные вопросы биомедицины. - 2024. - Т. 8. - № 2. DOI: 10.24412/2588-0500-2024_08_02_21