Сельскохозяйственная биология, 2010, № 6, с. 71-75.

УДК 636.087.7:577.125

ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ЗОСТЕРИНА — ПЕКТИНА ИЗ МОРСКОЙ ТРАВЫ ЗОСТЕРЫ

Э.И. ХАСИНА¹, А.С. КРИВОНОГОВА²

Исследовали гиполипидемическое действие зостерина — пектина из морской травы зостеры Zostera marina L. при высокожировом и высокоуглеводном рационе в лабораторном эксперименте на крысах линии Вистар. В условиях алиментарной гиперлипидемии зостерин способствовал снижению содержания общего холестерина и триглицеридов в крови, общих липидов и общего холестерина в тканях печени и скелетной мышцы животных, повышению доли холестерина во фракции липопротеинов высокой плотности, уменьшению индекса атерогенности.

Ключевые слова: гиперлипидемия, пектин, зостерин, холестерин, триглицериды, общие липиды, индекс атерогенности.

Алиментарные болезни животных, как правило, связаны с избытком или дефицитом физиологически необходимых веществ в рационе. Следствием нарушения обменных процессов являются многие заболевания, в том числе ожирение, сахарный диабет, желчекаменная болезнь, анемия, остеодистрофия (1-4). Большинство этих патологий сопровождает гиперлипидемия, которая, в свою очередь, провоцирует атеросклероз коронарных, церебральных, брызжеечных, почечных артерий (5, 6). Это делает профилактическое предупреждение развития и лечение заболеваний с патогенезом, обусловленным гиперлипидемиями различной этиологии, актуальной задачей ветеринарии.

В качестве эффективных гиполипидемических средств для коррекции липидного обмена в медицине используются пектины. Эта группа биологически активных веществ нашла применение и в ветеринарии. Пектины модифицируют синтез и оборот желчных кислот, проявляют гиполипидемический, иммуностимулирующий, антиканцерогенный, противодиарейный эффект, стимулируют продукцию слизи в дыхательной и гастроинтестинальной системе, обеспечивают гидратацию кожи, усиливают чувство насыщения, служат эффективными антидотами при интоксикации тяжелыми металлами и радионуклидами (7).

Пектин, выделенный из морской травы зостеры, достаточно полно изученный по физическим характеристикам и химической структуре, обладает многими фармакологическими свойствами и широко применяется в профилактической медицине (8).

Цель настоящего исследования — оценить зостерин в качестве гиполипидемического средства при нарушении липидного обмена, вызванном высококалорийным рационом.

Методика. В работе использовали половозрелых крыс-самцов линии Вистар с исходной массой 180-190 г (по 7 особей в группе для каждого варианта рациона), которых содержали в стандартизированных условиях вивария. Предварительно все животные, используемые в эксперименте, в течение 1 нед получали обезжиренный основной рацион (ОР) (ООО «Лабораторкорм», Россия) с целью снизить индивидуальные различия в исходном содержании липидов. Затем животных контрольных групп (I и V) переводили на обычный ОР. Алиментарную гиперлипидемию вызывали введением в ОР 2 % холестерина, 5 % свиного сала и 0,25 % холевой кислоты (высокожировой рацион — ВЖР: II, III и IV группы) или 20 % сахарозы (высокоуглеводный рацион — ВУР: VI, VII и VIII группы) в течение 30 сут без добавления или с добавлением зостерина (III и VII группы) либо референтного гиполипидемического препарата (IV и VIII группы). Препарат зостерина предоставлен ООО НПФ «Востокфарм» (г. Владивосток, Россия). Зостерин выделен из морской травы Zostera marina L. и имеет следующие физико-химические характеристики: молекулярная масса — 62 000 Да, содержание галактуронана — 74,8 %, степень этерификации — 5,7 %. Препарат вводили крысам внутрижелудочно в виде 2 % раствора в дозе 100 мг/кг массы за 1 ч до еды в течение всего срока развития гиперлипидемии. Референтным препаратом служил статин липримар (аторвастатин, фирма «Pfizer», США), который животные получали в дозе 20 мг/кг массы перорально в виде порошка, завернутого в рыбью кожу. Эвтаназию крыс проводили в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, применяемых для экспериментальных и других научных целей (86/609/EEC).

В сыворотке крови определяли содержание общего холестерина (ОХС), холестерина фракции липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП) и триглицеридов (ТГ) с помощью диагностических наборов фирмы «Biocon» (Германия). Индекс атерогенности (ИА) рассчитывали как отношение разности ОХС и ХС-ЛПВП к ХС-ЛПВП (9). В ткани печени и скелетной мышцы (четырехглавая мышца бедра) измеряли количество общих липидов гравиметрическим методом, общего холестерина — по реакции Либермана-Бурхарда после экстракции смесью Блюра.

 Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 6.0, значимость различий оценивали, используя t-критерий Стьюдента. Данные представлены как среднее значение (M) и стандартная ошибка среднего (m) (10).

Результаты. Употребление с кормом большого количества жира и холестерина (ВЖР) способствовало развитию у животных гиперлипидемии (табл. 1). При таком рационе в сыворотке крови содержание ОХС было повышено на 169 %, ТГ — на 50 %. В то же время отмечалось достоверное снижение содержания (на 23 %) холестерина в антиатерогенных липопротеинах (ХС-ЛПВП), выводящих холестерин из организма посредством осуществляемого в печени преобразования в желчные кислоты. Как следствие, у крыс, получавших высокожировой рацион, установили многократное повышение индекса атерогенности (в 6,9 раза), что указывает на высокий риск атеросклеротических заболеваний.

Препарат зостерина препятствовал развитию гиперхолестеринемии, гипертриглицеридемии, снижению количества ХС-ЛПВП и повышению ИА. На его фоне показатели по ОХС и ТГ в сыворотке крови были существенно ниже (соответственно на 51 и 21 %), ЛПВП — выше (на 14 %), а ИА — ниже в 1,5 раза относительно таковых в группах крыс с жировой нагрузкой, не получавших препарат. Зостерин в меньшей степени препятствовал развитию патологии, чем липримар, тем не менее, полученные данные (см. табл. 1) достаточно убедительно свидетельствуют о гиполипидемическом действии пектина.

На высокоуглеводном рационе (см. табл. 1) изменения, отмеченные в липидном профиле сыворотки крови, соответствовали биохимической характеристике дислипидемий: при длительной сахарозной нагрузке содержание ОХС и ТГ увеличивалось соответственно на 54 и 87 %, ХС-ЛПВП — снижалось на 25 %, ИА превышал контроль в 3,7 раза.

Зостерин проявлял выраженное гиполипидемическое и антиатерогенное действие и в условиях высокоуглеводного рациона: содержание  ОХС

и ТГ в сыворотке крови снижалось соответственно на 32 и 43 %, ХС-ЛПВП — повышалось на 12 %, ИА уменьшался в 1,9 раза относительно показателей у животных, получавших в течение 1 мес углеводы в количестве, значительно превышающем физиологическую потребность. При вызванной высокоуглеводным рационом гиперлипидемии липримар также был эффективнее зостерина (см. табл. 1).

При высококалорийном рационе зостерин препятствовал формированию дислипидемий (нарушению метаболизма липидов в тканях животных) (табл. 2). На фоне зостерина в условиях высокожировой нагрузки количество общих липидов в тканях печени и скелетной мышцы крыс было ниже показателей в группе, не получавшей препарат, соответственно на 23 и 33 %. Одновременно с этим отмечалось гипохолестеринемическое действие пектина: разница в содержании общего холестерина в тканях печени и скелетной мышцы при сравнении указанных групп составляла соответственно 33 и 28 %.

 
О развитии у крыс дислипидемии, вызванной высоким содержанием сахарозы в рационе, свидетельствовало превышение показателей по общим липидам в тканях печени и скелетной мышцы соответственно на 64 и 36 %, по общему холестерину — на 43 и 29 % относительно контроля. Зостерин проявил гиполипидемическое действие на фоне такого неблагоприятного алиментарного фактора, как высокая доза ежесуточного потребления углеводов. У животных, получавших зостерин, содержание общих липидов в тканях печени и четырехглавой мышцы бедра было достоверно меньше, общего холестерина — соответственно на 18 и 26 % меньше, чем в группе крыс, не получавших препараты.

Изменения липидного профиля, отмеченные при развитии гиперлипидемий, вызванных указанными алиментарными факторами, соответствуют описанным в литературе (11, 12). Гиполипидемическое действие статинов, в частности липримара (атоpвастатина), общеизвестно (13, 14) и в настоящей статье подробно не рассматривается. Вместе с тем многие авторы отмечают их побочное действие — диарею, летаргию, брюшные и мышечные боли, гепатотоксичность (15).

По нашим данным, зостерин существенно снижал степень нарушений липидного обмена у животных как при жировой, так и при углеводной пищевой нагрузке. Ранее показано вызванное зостерином снижение гипертриглицеридемии при поражении печени этанолом, кадмием, тетрахлорметаном (16). С.Ю. Толоконников (17) при использовании муки из черноморской зостеры в комбикормах выявил повышение продуктивности (живой массы) бройлеров, улучшение качества продукции за счет снижения количества холестерина и повышения содержания ненасыщенных жирных кислот в мышечной ткани цыплят.

В современной ветеринарии и медицине накопилось много сведений о гиполипидемическом действии пектинов (18, 19). В частности, С.С. Хируг с соавт. (20) предлагают использовать амарантовый и цитрусовый пектины для производства низкохолестериновой продукции птицеводства. Наряду со снижением количества холестерина в крови кур-несушек и в яичном порошке они отмечали изменение морфометрических показателей яиц, например увеличение их массы.

Точный механизм гиполипидемического действия пектинов пока не известен, но в этой связи высказан ряд предположений. Так, установлено, что пектины активируют желчеобразование (21), повышают активность холестерин-7a-гидроксилазы печени — фермента, который, как известно, регулирует образование гепатоцитами первичных желчных кислот из холестерина (22). Иными словами, выведение холестерина в основном происходит за счет его экскреции с желчью.

Запасы зостеры в Мировом океане не ограничены. Она круглогодично доступна для заготовки. Наряду с другими морскими макрофитами эта морская трава должна привлечь внимание ветеринаров и животноводов как сырье для получения эффективных биологически активных веществ и кормовых добавок. Свежая и вареная зостера широко используется в прибрежных странах в кормлении рогатого скота, лошадей, овец, коз, водоплавающей птицы (23, 24).

Таким образом, выполненные нами исследования свидетельствуют о целесообразности применения зостерина — пектина из морской травы Zosteramarina L. в профилактической ветеринарии при ряде патологий, вызываемых алиментарными гиперлипидемиями.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Б и к х а р т  К. Клиническая ветеринарная патофизиология. М., 2001.
2. Д у ш к и н  Е.В.,  М и к у л е ц  Ю.И. Содержание глюкозы в крови и степень жировой инфильтрации печени у новотельных коров при разной питательной ценности рациона. С.-х. биол., 2008, 2: 63-65.
3. К у з н е ц о в  Ю.А.,  С е л ю г и н  М.А.,  А б д р а х м а н о в  И.К. Сахарный диабет мелких домашних животных. Вет. патол., 2006, 2: 81-84.
4. G e r m a n  A.J. The growing problem of obesity in dogs and cats. J. Nutr., 2006, 136: 1940S-1946S.
5. B a v e l a a r  F.J.,  B e y n e n  A.C. Atherosclerosis in parrots. Vet. Q., 2004, 26(2): 50-60.
6. X e n o u l i s  P.G.,  S t e i n e r  J.M. Lipid metabolism and hyperlipidemia in dog. Vet. J., 2009, 183(1): 12-21.
7. Veterinary herbal medicine /S.G. Wynn, B. Fougere (eds.). St.-Louis, USA, 2006.
8. Зостерин /Под. ред. Г.Б. Елякова. Владивосток, 1997.
9. Превентивная кардиология /Под ред. Г.И. Косицкого. М., 1987.
10. Г л а н ц  С. Медико-биологическая статистика. М., 1999.
11. М о р о з о в  И.А. Структура и механизмы появления липидных включений в нормальной и патологически измененной печени. Тр. Ин-та полиомиелита и вирусного энцефалита, 2008, 24: 263-270.
12. P o l a c o w  V.O.,  L a n c h a  A.H. High-carbohydrate diets: effects on lipid metabolism, body adiposity and its association with physical activity and cardiovascular disease risk. Arg. Bras. Endocrinol. Metabol., 2007, 51(3): 389-400.
13. C o n d e  K.,  R o y  S.,  F r e a k e  H.C.,  N e w t o n  R.S.,  
F e r n a n d e z  M.L. Atorvastatin and simvastatin have distinct effects on hydroxyl methylglutaril-CoA reductase activity and mRNA abundance in the guinea pig. Lipids, 1999, 34(12): 1327-1332.
14. M a r t i n - C a s t i l l o  A.,  C a s t e l l s  M.T.,  A d a n e z  G., 
P o l o  M.T.,  P e r e-
z a  B.G.,  A y a l a  I. Effect of atorvastatin and diet on non-alcogolic fatty liver disease activity score in hyperlipidemic chickens. Biomed. Pharmacother., 2009, 63(9): 102-105.
15. W o r t i n g e r  A. Hyperlipidemia: fat in all the wrong places. Proc. NAVC Conf., Orlando, Florida, 2008, 2: 180-182.
16. Х а с и н а  Э.И.,  Б е з д е т к о  Г.Н.,  Я н ь к о в а  В.И. Протективное действие зостерина при экспериментальном токсическом поражении печени. Бюл. СО РАМН, 1998, 1: 51-54.
17. Т о л о к о н н и к о в  С.Ю. Использование морской травы зостеры в рационах бройлеров в целях получения продукции, обладающей диетическими свойствами. Тез. докл. науч. конф. «Биологически активные вещества при комплексной утилизации гидробионтов». Владивосток, 1988: 104-105.
18. T e r p s t r a  A.H.,  L a p r e  J.A.,  d e  V r i e s  H.T.,  B e y n e n  A.C. Intact pectin and its polygalacturonic acid regions have similar hypocholesterolemic properties in hybrid F 1B hamsters. Nahrung, 2002, 4(2): 83-86.
19. Y u  Y.-T.,  L u  N.-J.,  C h i a n g  M.-T.,  C h i a n g  W. Physicochemical properties of water-soluble polysaccharide enriched fractions of adlay and their hypolipidemic effect in hamsters. J. Food Drug Analysis, 2005, 13(4): 361-367.
20. Х и р у г  С.С.,  В ы ш т а к о л ю к  А.Б.,  Л а п и н  А.А.,  С о с н и н а  Н.А.,  К о к-
с и н  В.П.,  К о н о в а л о в  А.И.,  B a r b e a u  U.E. Производство низкохолестериновой продукции птицеводства с использованием амаранта. Химия и компьютер. моделирование. Бутлер. сообщ., 2001, 2(5): 17-20.
21. С г р е б н е в а  М.Н. Активация полисахаридами зостерином и хитозаном белоксинтетической функции печени. Вест. ДВО РАН, 2006, 5: 102-104.
22. G a r c i a - D i e z  F.,  G a r c i a - M e d i a v i l l a  V.,  В а у o n  J.E.,  G o n z a l e z - G a l l e g o  J. Pectin feeding influences fecal bile acid excretion, hepatic bile acid and cholesterol synthesis and serum cholecterol in rats. J. Nutr., 1996, 126(7): 1766-1771.
23. Т о л о к о н н и к о в  Ю.А. Кормовые гидробионты. М., 1985.
24. T o r b j o r n  A. On the uses of Zostera marina, mainly in Norwey. Econom. Воtan., 2003, 57(4): 640-645.

HYPOLIPIDEMIC EFFECT OF ZOSTERIN — PECTIN FROM SEA GRASS Zostera marina L.

E.I. Khasina¹, A.S. Krivonogova²

The authors investigated the hypolipidemic action of zosterin — pectin from sea grass Zostera marina L. at the high fatty and high carbohydrate rations in laboratorial experiment on rats of the Vistar line. In the conditions of alimentary hyperlipidemia zosterin promotes to the reduction of content of total cholesterol and blood triglycerides, overall lipids and cholesterol in liver tissues and skeletal muscle of animals, also promotes to the increase of cholesterol part in the fraction of high density lipoproteins and to the decrease of atherogenic indices.

Key words: hyperlipidemia, pectin, zosterin, cholesterol, triglicyrides, total lipids, atherogenic index.

Оформление электронного оттиска