CHANGES IN THE BIOCHEMICAL INDICATORS OF RAT BLOOD DURING A LONG-TERM EXTREME CONSUMPTION OF PALM OIL, SODIUM GLUTAMATE AND SUGAR INFLUENCE OF DERIVATIVES SALICYLENE ISONICOTINOILHYDRAZONES

Abstract


Recently, there has been an increase in the production and use in the food industry, starting with baby food, various types of vegetable oils, monosodium glutamate and sugar, but the question of their influence on a living organism during long-term use remains unexplored. The experiment studied the effect of excessive long-term use of common food additives and palm oil on the body's metabolic processes and the pharmacocorrection of identified violations of the salicylidene isone-isonisotinoylhydrazone derivatives (isonicotinoyl-hydrazone 5-nitrosalicylic aldehyde and 3-methoxysalicyldidene-azotinoyl azidylohydrozone). The article presents the results of changes in the biochemical parameters of rats' blood after prolonged excessive consumption of palm oil (40 g / kg), monosodium glutamate (300 mg / kg) and sugar (2.5 g / kg) and their correction by salicylidenisonicotinoyl hydrazone derivatives. During the experiment, hepatoprotective properties were revealed in the spectrum of their pharmacological activity.

Full Text

Актуальность. В прошлом веке в одном ряду с техническим прогрессом, подъемом промышленности, открытиями в ядерной физике шагнули вперед химия, биология и медицина, были выделены или синтезированы и внедрены в производство продуктов питания множество консервантов, усилителей вкуса, пищевых красителей и соединений, которые значительно снизили себестоимость их производства [2]. Влияние этих веществ и их взаимодействие на метаболические процессы в организме человека до сих пор являются предметом споров и исследований. Одним из таких соединений является моносодиум глутамат (MSG). Более 100 лет тому назад он впервые был выделен из морской травы комбу. Глутамат натрия - это мононатриевая соль глютаминовой кислоты, одна из самых распространенных в природе аминокислот. Анион глутамата входит в состав белков и играет важную роль в азотистом обмене, в нормальной работе нервной системы и детоксикационной функции печени [8]. E621 - пищевая добавка, усиливающая и сохраняющая длительное время вкус продукта. Используется MSG для придания продуктам выраженного вкуса более длительное время, стимуляции аппетита и для «маскировки» недоброкачественного продукта недобросовестными производителями [4], также в наше время глутамат натрия используется для усиления вкуса не только в продуктах для взрослого населения, но даже в детском питании. Механизмы воздействия глутамата натрия на показатели жизнедеятельности организма изучаются учеными многих стран. Многие исследования показывают, что большие дозы являются нейротоксичными, нарушают нейрогуморальную регуляцию работы органов и могут нанести значительный вред здоровью [7]. Потребление в умеренных дозах MSG, согласно многочисленным исследованиям, принято считать безопасными. Неизученным остается вопрос о последствиях длительного приема глутамата натрия с пищей. С недавнего времени лидирующее место по использованию в производстве продуктов питания занято таким представителем растительных масел, как пальмовое масло. Спрос на него в пищевой промышленности неуклонно растет с каждым годом [3]. Пальмовое масло - это растительное масло, которое получают из плодов масличной пальмы. Отличается от других растительных масел высоким содержанием насыщенных жирных кислот, которые составляют примерно половину от общего содержания жира в продукте [6]. В 2014 г. проведены рандомизированные клинические исследования. В ходе эксперимента достоверно установлено, что высокое содержание НЖК в пальмовом масле повышает содержание липидов в печени крыс, чего не отмечено при употреблении эквикалорийного корма, содержащего подсолнечное масло [5]. По уровню нанесения вреда здоровью от ЖК пальмовое масло сопоставимо с такими продуктами, как сливочное масло, жирное мясо, сливки, яйца и сало. Поэтому его употребление рекомендовано с учетом установленных ВОЗ норм потребления: 20-35% для общего жира, из которых: 10% для НЖК, до 15-20% для МНЖК и 6-11% ПНЖК относительно общего потребления энергии (ФАО ВОЗ 2010 г.). Несмотря на это, на сегодня пальмовое масло входит в состав буквально всех пищевых изделий. Обусловлено такое широкое применение этого масла в пищевой промышленности его дешевизной, длительным сроком хранения, физико-химическими свойствами, которые обеспечивают его способность при комнатной температуре сохраняться в твёрдом или полутвёрдом состоянии и, следовательно, сохранять товарный вид. Эти свойства обеспечивают производителям высокий уровень рентабельности производства продуктов на основе пальмового масла. Учитывая эти факты, можно с уверенностью сказать, что количество потребления продуктов на основе пальмового масла, в ближайшие годы будет расти, что приведет к избыточному употреблению НЖК и, соответственно, развитию различных заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Еще одним популярным ингредиентом в пищевом рационе современного человека является сахароза. В большом количестве содержится в сахарном тростнике и сахарной свекле, которые и используются для промышленного производства сахара. Организм человека не усваивает сахарозу в чистом виде. В процессе гидролиза сахарозы на природные сахара глюкозу и фруктозу образуются свободные радикалы, которые наносят непоправимый ущерб здоровью человека [9]. Учитывая вышеприведенные факты, на сегодняшний день актуальной является проблема исследования влияния указанных ингредиентов в пищевых продуктах на биохимические процессы, протекающие в организме человека. В качестве модели для изучения данной проблемы нами исследованы изменения биохимических показателей крови крыс, длительно принимавших избыточное количество пальмового масла, глутамата натрия и сахара в эксперименте, определена возможность фармакологической коррекции биохимических показателей крови гидразонами ароматических о-оксиальдегидов, в частности, изоникотиноилгидразонами замещенных салициловых альдегидов. Целью нашего исследования явилось изучение влияния 5-нитро- и 3-метоксисалицилиден-изоникотиноилгидразонов и внутрикомплексных соединений диоксомолибдена (VI) на их основе на биохимические показатели крови белых половозрелых крыс после длительного потребления избыточных доз пальмового масла, глутамата натрия и сахара. Материал и методы исследования. Изоникотиноилгидразоны 5-нитро- и 3-метоксисалициловых альдегидов получены конденсацией соответствующих альдегидов с изоникотингидразидом (тубазидом) в кипящем этаноле. Синтез комплексов молибдена осуществляли методом лигандного обмена между ацетилацетонатом молибденила и гидразонами при кипячении компонентов в спирте в течение получаса [1]. Чистоту соединений контролировали методом тонкослойной хроматографии. Биологические исследования проводили на 56 белых половозрелых крысах женского пола с начальной массой тела 130-180 г. Животные были разделены на восемь групп. Крысы первой группы (интактной) получали стандартный корм и воду. Крысы второй группы (контрольной) получали в дополнение к обычному пищевому рациону пальмовое масло в дозе 40 г/кг, глутамат натрия в дозе 0,3 г/кг и сахар в дозе 2,5 г/кг на протяжении 8 недель. Последующие 8 недель из рациона крыс контрольной группы был исключен глутамат натрия по причине резкого угнетения двигательной активности и рефлексов, отчетливо выраженной заторможенности. Еженедельно осуществлялось взвешивание крыс, а также ежедневно визуальное наблюдение за поведенческой активностью и внешним видом подопытных животных. Крысы опытных групп (с третьей по седьмую) после 16 недель приведенного выше режима длительного избыточного потребления пальмового масла получали внутрижелудочно соединения с лабораторными шифрами I-IV в дозе 1мг/кг однократно в сутки на протяжении 16 дней. Забой животных проводился способом декапитации под эфирным наркозом на 112 сутки эксперимента. Перед декапитацией был произведен забор крови из бедренной вены. Стандартными методиками на спектрофотометре SOLARPM 2111 определяли уровень общего билирубина, холестерина, глюкозы, активность аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) и тимоловую пробу. Внутренние органы - печень, поджелудочная железа, тимус, легкие крыс извлекались, подвергались оценке органометрических индексов и фиксировались в 10% растворе нейтрального формалина для последующих морфологических исследований. Полученные данные обрабатывали с помощью программы «Microsoft Excel 6.0». Оценку статистической значимости различий между показателями интактной и контрольной групп определяли с помощью критерия Стьюдента (p<0,05). Полученные результаты и их обсуждение. Длительное избыточное потребление пальмового масла, глутамата натрия и сахара у крыс контрольной и опытных групп до начала фармакокоррекции производными салицилиденизоникотиноилгидразона не привело к возникновению ожирения. Более того, прирост массы животных интактной группы к концу 16 недели составил 50,9%, а в контрольной группе в - 32,8%. Отмечено увеличение потребления воды (в среднем в 2 раза) крысами контрольной группы в сравнении с интактной. Нарушение поведенческих реакций животных было существенно выраженным. Крысы интактной группы проявляли адекватную реакцию на внешние раздражители в отличие от контрольной. Половина животных данной группы с 3 недели проведения эксперимента и до его окончания отличались заторможенной реакцией, слабой координацией, быстрой сменой угнетенного состояния на агрессию. Другая половина животных отличалась повышенной пугливостью. Внешний вид животных характеризовался обильным покрытием шерсти сальным секретом. Нами зарегистрирована гибель трех крыс контрольной группы на последней неделе эксперимента. Длительное избыточное потребление пальмового масла, глутамата натрия и сахара крысами контрольной группы привело к резкому достоверному (P≤0,001) увеличению уровня общего билирубина в 10,8 раза в сравнении с таковым, зарегистрированным в интактной группе. Концентрация глюкозы в крови крыс контрольной группы превышала таковую у интактных животных в 1,3 раза. Уровень холестерина в крови крыс, длительно потреблявших высокие дозы пальмового масла, глутамата натрия и сахара, выше в 1,6 раза такового у интактных животных. Все применяемые нами с целью фармакокоррекции длительного сочетанного воздействия в опытных группах производные салицилиден-гидразонов обнаружили способность в разной степени выраженности восстанавливать показатель общего билирубина до значений у интактных крыс. После пятнадцатидневного введения изоникотиноилгидразона 5-нитро- салицилового альдегида (соединение II) показатель общего билирубина в крови крыс опытной группы снижается в 2,47 раза в сравнении с показателями в контрольной группе к этому сроку. Также достоверно уменьшается активность аланинаминотрасферазы в крови крыс этой опытной группы в сравнении с контролем. 3-Метоксисалицилиденизоникотиноилгидразон (соединение IV) также показало высокую эффективность в отношении нормализации показателя общего билирубина крови, активности аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы и тимоловой пробы. Несколько меньшую эффективность в эксперименте показали комплексы диоксомолибдена. Выводы. Длительное 16-ти недельное избыточное потребление крысами пальмового масла (40г/кг), глутамата натрия (300мг/кг) и сахарозы (2,5г/кг) приводит к более, чем десятикратному увеличению уровня общего билирубина, а также к 1,6-кратному увеличению уровня холестерина. Доза глутамата натрия 300 мг/кг является токсичной для организма крыс и вызывает нарушение их поведенческих реакций, сохраняющееся длительное время даже после его отмены. Применение с целью фармакокоррекции изменений, возникших в организме крыс после длительного избыточного потребления пальмового масла, глутамата натрия и сахара, изоникотиноилгидразонов 5-нитро- и 3-метоксисалициловых альдегидов в дозе 1 мг/кг на протяжении 16 дней показало наличие в спектре их фармакологической активности гепатопротекторных свойств.

About the authors

E. Yu Bibik

SU LPR "Lugansk State Medical University named after St. Luke"


A. S Kutenets

SU LPR "Lugansk State Medical University named after St. Luke"


V. L Abramenko

SU LPR "Lugansk State Medical University named after St. Luke"


D. A Tilchenko

SU LPR "Lugansk State Medical University named after St. Luke"


A. V Myazina

SU LPR "Lugansk State Medical University named after St. Luke"


References

  1. Внутрикомплексные соединения диоксомолибдена (VI) с салицилальгидразонами / В.Л. Абраменко [и др.] // Коорд. химия. - 1990. - Т.16. №11. - С.1500-1504.
  2. Бельтюкова С. В. Определение глутамата натрия методом тонкослой хроматографии с люминесцентным детектированием / С. В. Бельтюкова, Е. В. Малинка // Вісн. ОНУ. Хімія. - 2016. - Т.21, № 1 (57). - С. 50-58.
  3. Ильина С. В. Тенденции увеличения спроса на пальмовое масло в странах Европы и России / С.В. Ильина, Е.А. Радюк // Успехи современного естествознания. - 2012. - № 6. - С. 117-118.
  4. Маюрникова Л. А. Пищевые и биологически активные добавки: учеб. Пособие / Л. А. Маюрникова, М.С. Куракин.- Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2006. - 124 с.
  5. Медведев О.С. Современные представления о возможном влиянии пальмового масла на здоровье человека / О.С. Медведев, Н.А. Медведева // Вопросы питания. - 2016. - Т.85, № 1. - 9 с.
  6. Терещук Л.В. Молочно-жировые композиции: аспекты конструирования и использования / Л.В. Терещук, М.С. Уманский. -Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2006. - 255 с.
  7. Brian S. M. Glutamate as a Neurotransmitter in the Brain: Review of Physiology and Pathology / S. М. Brian // Journal of Nutrition. - 2000. - Vol. 130. - Р. 1007- 1015.
  8. Farombi E. O. Monosodium glutamate-induced oxidative damage and genotoxicity in the rat: modulatory role of vitamin C, vitamin E and quercetin / E.O. Farombi, О.О. Onyema // Journal of Human Experimental Toxicology. - 2006. - Vol. 25 (5). - P. 251-259.
  9. Жизнь без сахара. [Электронный ресурс]. / Я здоров. - Режим доступа: http://yazdorov.ru/article/zhizn-bez-sahara, свободный / (дата обращения: 11.09.2017).

Statistics

Views

Abstract - 0

PDF (Russian) - 1

Article Metrics

Metrics Loading ...

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies