doi: 10.15389/agrobiology.2024.4.773rus
УДК 636.085.8:581.6:577.1
Исследование выполнено в рамках госзаданий «Создание конкурентоспособных, высокоурожайных сортов зерновых, зернобобовых, кормовых, плодово-ягодных культур и картофеля мирового уровня на основе перспективных генетических ресурсов, устойчивых к био- и абиотическим факторам» (0532-2021-0008) и «Разработка биологических технологий управления здоровьем животных и прижизненного формирования качества продукции животноводства и птицеводства» (0532-2021-0009).
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СОКА
ФИОЛЕТОВОГО КАРТОФЕЛЯ (Solanum tuberosum L.) В РАЦИОН КРЫС
(пилотное исследование)
А.Е. ЧЕРНИЦКИЙ ✉, Д.А. ОБЕРЮХТИН, Е.П. ШАНИНА, Е.О. КУЗНЕЦОВА, О.Ю. ОПАРИНА, А.И. БЕЛОУСОВ
Клубни картофеля (Solanum tuberosum L.) — важный продукт питания с высоким содержанием витаминов С, В, макро- (калий, фосфор, кальций, магний) и микроэлементов (железо, йод, селен, цинк), также содержащий сложные углеводы и незаменимые аминокислоты. У сортов картофеля с пигментированной мякотью клубни богаты каротиноидами, токоферолами, липоевой кислотой, L-тирозином и полифенолами. Однако биологическое действие картофельного сока практически не описано. В настоящей работе мы впервые охарактеризовали изменения белкового, липидного, минерального обмена, уровня глюкозы в крови, активности органоспецифичных ферментов, вызываемые добавлением сока из неочищенных клубней картофеля с фиолетовой мякотью в рацион белых крыс. Целью работы было изучить метаболические эффекты, вызываемые включением сока из неочищенных клубней картофеля с фиолетовой мякотью в рацион белых крыс. В эксперименте использовали три группы нелинейных крыс-самцов по 6 особей в каждой (возраст 9-10 нед, масса 278,7±5,28 г). В опытной группе каждое утро в течение 1 мес животные получали сок из клубней картофеля с фиолетовой мякотью, крысы из групп положительного и отрицательного контроля — соответственно сок из клубней обычного столового картофеля и питьевую воду; через 1 мес всех крыс возвращали на общевиварный рацион. Образцы крови для исследований получали в начале эксперимента (фон), через 30 сут (действие) и 60 сут (последействие). В плазме крови определяли содержание калия, натрия, кальция, магния, железа, фосфора, хлоридов, бикарбонатов, общего белка, альбуминов, глобулинов, мочевины, мочевой кислоты, креатинина, общего холестерина, триглицеридов, глюкозы, активность аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы, щелочной фосфатазы, γ-глутамилтранспептидазы, общей креатинкиназы, лактатдегидрогеназы, холинэстеразы, глутаматдегидрогеназы и липазы (биохимический анализатор Chem Well-2910 Combi, «Awaveness Technology», США; наборы реактивов AO «Витал Девелопмент Корпорэйшен», Россия), определяли осмотическую резистентность эритроцитов, количественное содержание малонового диальдегида и общий антиоксидантный статус (спектрофотометр BioMate 160 UV-Vis, «Thermo Fisher Scientific», США; коммерческие наборы AO «Вектор-Бест», Россия). Данные обрабатывали с использованием непараметрического критерия Краскела-Уоллеса с процедурой множественных апостериорных попарных сравнений методом Двасс-Стил-Кричлоу-Флигнера (p < 0,05). В период действия были отмечены следующие эффекты. По отношению к фону у крыс, получавших сок, в плазме крови увеличилось содержание кальция (на 10,3 %, p = 0,006), магния (на 33,3 %, p = 0,004), хлоридов (на 6,63 %, p = 0,018), уменьшилась концентрация a-глобулинов (на 33,9 %, p = 0,006), бикарбонатов (на 55,9 %, p = 0,005), активность щелочной фосфатазы (на 41,3 %, p = 0,018). По отношению к отрицательному контролю в плазме крови повысилось содержание мочевины (на 31,2 %, p = 0,019), мочевой кислоты (на 55,4 %, p = 0,019), калия (на 23,5 %, p = 0,014), калий-натриевое соотношение (на 22,4 %, p = 0,019) и показатель осмотической резистентности эритроцитов в 0,9 % растворе хлорида натрия (на 74,7 %, p = 0,019), уменьшилась концентрация общего белка (на 5,0 %, p = 0,010), α-глобулинов (на 34,3 %, p = 0,019), триглицеридов (на 26,7 %, p = 0,043), холестерина в составе липопротеинов очень низкой плотности (на 28,6 %, p = 0,038), снизился коэффициент де Ритиса (на 20,0 %, p = 0,019). По сравнению с положительным контролем выросла общая антиоксидантная активность плазмы крови (на 47,4 %, p = 0,017), снизилась концентрация α-глобулинов (на 29,1 %, p = 0,049), магния (на 7,69 %, p = 0,034), активность аспартатаминотрансферазы (на 22,6 %, p = 0,040), щелочной фосфатазы (на 28,9 %, p = 0,019) и коэффициент де Ритиса (на 30,0 %, p = 0,019). В период последействия отмечены следующие эффекты: у крыс из группы, получавшей сок, в плазме крови повысилось содержание железа соответственно на 32,4 % (p = 0,010) и 25,8 % (p = 0,027) по сравнению с отрицательным и положительным контролями, по сравнению с положительным контролем снизилась концентрация триглицеридов (на 33,3 %, p = 0,008) и холестерина в составе липопротеинов очень низкой плотности (на 33,3 %, p = 0,008). Результаты исследования демонстрируют, что ежесуточное потребление сока фиолетового картофеля крысами в течение месяца положительно влияло на состояние их белкового, липидного и минерального обмена, а также оксидантно-антиоксидантный статус.
Ключевые слова: картофельный сок, антиоксиданты, полифенолы, крысы, метаболизм.
METABOLIC EFFECTS OF PURPLE POTATO (Solanum tuberosum L.) DIETARY JUICE ON RATS (a pilot study)
A.E. Chernitskiy ✉, D.A. Oberiukhtin, E.P. Shanina, Ye.O. Kuznetsova, O.Yu. Oparina, A.I. Belousov
Potato tubers (Solanum tuberosum L.) are an important food source, containing high concentrations of vitamins C, B vitamins, macroelements (potassium, phosphorus, calcium, magnesium), microelements (iron, iodine, selenium, zinc), complex carbohydrates, and essential amino acids. Varieties with pigmented flesh are rich in carotenoids, tocopherols, lipoic acid, L-tyrosine, and polyphenols. However, the biological effects of potato juice are not well-documented. The aim of this study was to investigate the metabolic effects induced by the inclusion of juice from raw purple-fleshed potato tubers in the diet of white rats. The study included three groups of male non-linear rats, with 6 individuals in each group (age of 9-10 weeks, weight 278.7±5.28 g). Every morning for a month, the experimental group received juice from purple-fleshed potato tubers, while the control groups received juice from regular potatoes and drinking water. Blood samples were obtained at the beginning of the experiment (baseline), after 30 days (treatment), and 60 days (post-treatment). Plasma levels of potassium, sodium, calcium, magnesium, iron, phosphorus, chlorides, bicarbonates, total protein, albumins, globulins, urea, uric acid, creatinine, total cholesterol, triglycerides, glucose, activities of aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, alkaline phosphatase, γ-glutamyltranspeptidase, total creatine kinase, lactate dehydrogenase, cholinesterase, glutamate dehydrogenase, and lipase were measured using reagent kits (AO Vital Development Corporation, Russia) on a Chem Well-2910 Combi biochemical analyzer (Awaveness Technology, USA). Erythrocyte osmotic resistance as well as malondialdehyde content and total antioxidant status were determined using commercial kits (AO Vector-Best, Russia) on a BioMate 160 UV-Vis spectrophotometer (Thermo Fisher Scientific, the USA). Data were processed using the non-parametric Kruskal-Wallis test with the Dwass-Steel-Critchlow-Fligner post-hoc test (p < 0.05). The following effects occurred during the period of treatment. Compared to baseline values, the plasma content of calcium increased by 10.3 % (p = 0.006), magnesium by 33.3 % (p = 0.004), chloride by 6.63 % (p = 0.018), while a-globulin concentration decreased by 33.9 % (p = 0.006), bicarbonates by 55.9 % (p = 0.005), alkaline phosphatase activity by 41.3 % (p = 0.018). Compared to the negative control, the plasma content of urea increased by 31.2 % (p = 0.019), uric acid by 55.4 % (p = 0.019), potassium by 23.5 % (p = 0.014), potassium-sodium ratio by 22.4 % (p = 0.019) and the index of osmotic resistance of erythrocytes in 0.9 % sodium chloride solution by 74.7 % (p = 0.019), while concentration of total protein decreased by 5,0 % (p = 0,010), α-globulins by 34,3 % (p = 0,019), triglycerides by 26,7 % (p = 0,043), very low density lipoproteins cholesterol by 28,6 % (p = 0,038), and de Ritis coefficient by 20,0 % (p = 0,019). Compared to the positive control, the total antioxidant activity of blood plasma increased by 47.4 % (p = 0.017), while the concentration of α-globulin decreased by 29.1 % (p = 0.049), magnesium by 7.69 % (p = 0.034), aspartate aminotransferase activity by 22.6 % (p = 0.040), alkaline phosphatase activity by 28.9 % (p = 0.019) and de Ritis coefficient by 30.0 % (p = 0.019). The following effects we observed in the post-treatment period. In rats of the experimental group, the plasma iron content increased by 32.4 % (p = 0.010) and 25.8% (p = 0.027) compared to the negative and positive controls, respectively, the concentration of triglycerides decreased by 33.3 % (p = 0.008) and very low density lipoprotein cholesterol by 33.3 % (p = 0.008) compared to the positive control. The results demonstrate that daily consumption of purple potato juice for a month positively affects protein, lipid, and mineral metabolism, as well as the oxidant-antioxidant status of rats.
Keywords: potato juice, antioxidants, polyphenols, rats, metabolism.
ФГБНУ Уральский федеральный аграрный |
Поступила в редакцию |
