1Всероссийский Научно-исследовательский Институт Генетики и Селекции Плодовых Растений им. И.В. Мичурина;
2Российский Государственный Медицинский Университет

Эта работа была опубликована в сборнике научных трудов "Проблемы и перспективы современной науки " с материалами Четвертой Международной Телеконференции "Фундаментальные науки и практика" под редакцией д.б.н, проф. Ильинских Н.Н.

Введение
Исследования химических веществ в растениях начаты нами давно[9] на базе Центральной Генетической лаборатории им. И.В. Мичурина (ныне Всероссийский НИИ Генетики и Селекции Плодовых Растений). Разрабатывались и оттачивались технологии качественного и количественного анализов основных, питательных и физиологически активных веществ, органической и неорганической природы: от высокомолекулярных соединений до отдельных химических элементов. Определялась их биохимия, динамика и локализация в различных органах растения в процессах онтогенеза, феногенеза, органогенеза и морфогенеза на фоне различных экологических условий произрастания [9-16]. Экспериментальная работа проводилась на плодовых растениях р. Cerasus семейства Розоцветных. Эталоном служили модельные однолетние растения, изученных ранее семейств – Сложноцветных, Зонтичных, Лилельйных, Колокольчиковых, Фиалковых и других.[6] Нами обнаружен инулин у кислых сортов вишни сем. Розоцветных [16]. Совершенствовались технологии лабораторных манипуляций, пополнялся перечень, обнаруженных в растениях, химических веществ. Инулин попал в поле зрения наших исследований, как продукт жизнедеятельности растения с ценными пищевыми и лекарственными свойствами. Речь идёт об использовании инулина в профилактике и лечении сахарного диабета у людей. Инулин относится к запасным полисахаридам растений. Образован остатками D-фруктозы. Легко усваивается организмом человека, в связи, с чем используется как заменитель сахарозы и крахмала при сахарном диабете (СД). В физиологии человека применяется для изучения водно-солевого обмена и мочеобразования. Плохо проникает в клетки тканей, хорошо фильтруется в почечном клубочке.
Настоящая публикация представляет собою попытку систематизировать важную, с точки зрения авторов, информацию о возможностях и перспективах использования растительного инулина плодоовощной сельскохозяйственной продукции в целях снижения риска сахарного диабета (СД) типа I у детей и подростков с пограничной гипергликемией. [1-22]
Инулин (C6H10O5)n, органическое вещество из группы полисахаридов. Это - полимер фруктозы. Он содержится в растениях: артишок, чеснок, спаржа, девясил, лопух, одуванчик, цикорий, мать-мачеха, ехинацея и топинамбур, а также в плодах, листьях, почках и коре вишни.                                             
Инулин — полифруктозан, который может быть получен в виде аморфного порошка и в виде кристаллов, легко растворимый в горячей воде и трудно в холодной. Молекулярная масса 5000—6000. Имеет сладкий вкус. При гидролизе под действием кислот и фермента инулазы образует D-фруктозу и небольшое количество глюкозы. Инулин, как и промежуточные продукты его ферментативного расщепления — инулиды, не обладает восстанавливающими свойствами. Молекула инулина — цепочка из 30—35 остатков фруктозы в фуранозной форме[5, 8-13].                                  
Подобно крахмалу, как уже говорилось, инулин является запасным углеводом. В клубнях и корнях георгина, нарцисса, гиацинта, туберозы, цикория и земляной груши (топинамбура), и овсяного корня содержание инулина достигает 10—12 % (до 60 % от содержания сухих веществ). В растениях вместе с инулином почти всегда встречаются родственные углеводы — псевдоинулин, инуленин, левулин, гелиантенин, синистрин, иризин и др., дающие, как и инулин, при гидролизе, D-фруктозу. [3,5,7]

Инулин легко усваивается организмом человека, в связи, с чем применяется в медицине и диетическом питании, как заменитель крахмала и глюкозы при сахарном диабете и может быть, как лечебным, так и профилактическим веществом.
Инулин и сахарный диабет (СД)
В настоящее время на Земном шаре сахарным диабетом страдают более 60 млн человек.[3] Причем каждые 10-15 лет количество больных удваивается.[3,5,7] Особенно тревожным является факт увеличения числа детей и подростков c пограничной гипергликемией, страдающих сахарным диабетом (СД) типа I.[22]
В основе лечения и профилактики, больных сахарным диабетом, лежит нормализация нарушенного углеводного обмена веществ, устранение сахара в моче, снижение его уровня в крови. При нормализации углеводного обмена у больных сахарным диабетом улучшается белковый, жировой, водно-солевой обмены. [17-22]
С давних времен при лечении сахарного диабета использовались растения, составным компонентом которых является инулин, называемый «растительным инсулином». Однако, структура и механизм действия у них  разные. Инсулин - гормон, который вырабатывается β-клетками поджелудочной железы. Инулин - полимер фруктозы, синтезирующийся в растениях.
Лечебные свойства инулина  [3,5,8]                            
1. Инулин снижает только повышенный уровень глюкозы в крови,  не влияя на   нормальную гликемию.
2. Инулин регулирует не только углеводный, но и липидный обмен,  снижая риск возникновения многих осложнений   сахарного диабета, таких как атеросклероз, диабетическая   нейропатия, ретинопатия и т.д.
3. Инулин улучшает усваиваемость организмом таких элементов,  как цинк и медь, играющих важную роль в процессах метаболизма.
4. Инулин положительно влияет на иммунную систему человека.
5. Инулин можно использовать не только для лечения, но и для профилактики сахарного диабета типа I у детей и подростков с пограничной гипергликемией.[3,5,8]
Инулин – как биологически активная добавка (БАД)
Инулин (БАД) — это 100%-ный концентрат топинамбура. Попадая в желудочно-кишечный тракт, он расщепляется соляной кислотой и ферментами на молекулы фруктозы и короткие фруктозные цепочки, которые проникают в кровеносное русло. Нерасщепленный инулин быстро выводится, связывая большое количество ненужных организму шлаков, таких как тяжелые металлы, радионуклиды, кристаллы холестерина, жирные кислоты, токсические химические соединения, попавшие в организм с пищей или образовавшиеся в процессе жизнедеятельности болезнетворных бактерий, обитающих в кишечнике. Антитоксический эффект инулина усиливается за счет действия клетчатки, содержащейся в топинамбуре.
Природная фруктоза инулина является уникальным моносахаридом, который полностью заменяет глюкозу в тех случаях, когда глюкоза не усваивается. В этом заключается диетическая и лечебная ценность инулина.
Технология выявления в растениях инулина [13,16]
Нами разработана технология выявления инулина в растениях, которая проста по исполнению и может считаться экспресс-методикой [11-16].

1. Фиксировать растительный материал (почки, листья, растущие плоды, цветки, корни, древесину, корни и др.) в 70% этаноле в течение шести часов.

2. Хранить его до момента приготовления цитологического препарата в 70% этаноле.

3. Извлечь объект из спирта и приготовить тонкие срезы, используя микротом с замораживающим столиком.

4. Поместить срезы на чистое тонкое предметное стекло в 2-3 капли 96% этанола.

5. Накрыть покровным стеклом и изучить препарат под микроскопом, меняя увеличение и метод микрокопирования: от светового, анатропального, интерференционного до поляризационного и люминесцентного [16].

6. Наблюдать процесс кристаллизации инулина. При необходимости временный препарат перевести в   постоянный.[16]

7. Зарисовать с помощью рисовального аппарата. Отметить специфические особенности кристаллов. Сравнить со стандартным препаратом.

8.  Определить концентрацию инулина по атласу таблиц цитохимического анализа растений. [12,13] Сделать выводы о результатах проведённого исследования.

Результаты цитохимической реакции на инулин
Выпадают крупные  сферокристаллы, состоящие их системы игольчатых кристалликов, число которых зависит от концентрации инулина в растении.

Химизм реакции
Под действием этанола инулин кристаллизуется. В горячей воде эти кристаллы легко растворяются. Реакция на спирт является строго специфичной для растительного инулина.
Риск сахарного диабета у детей и подростков с пограничной гипеглекимией [22]
Сахарный диабет типа 1 (СД типа 1) является одной из самых распространенных болезней детей и подростков. Причина СД типа 1 — разрушение β-клеток островков поджелудочной железы, приводящее к дефициту инсулина и в конечном счете к тяжелой гипергликемии. Заболеваемость СД типа 1 среди детей неуклонно увеличивается, и параллельно увеличиваются затраты детского здравоохранения на лечение основного заболевания и его осложнений.
Высокая распространенность, тяжелые ранние и поздние осложнения, невозможность излечения и рост заболеваемости стимулируют развитие исследований в области прогнозирования и первичной профилактики СД типа 1. Важными направлениями таких исследований являются оценка значимости факторов риска СД типа 1 и разработка методов обследования, профилактики и выведения детей из групп риска. Среди множества факторов риска СД типа 1 отдельное место занимает пограничная гипергликемия (ПГ). Различают две формы ПГ: пограничную гипергликемию натощак (ПГН) и нарушение толерантности к глюкозе (НТГ). [22]
Прогностическая и диагностическая значимость ПГ убедительно доказана у детей, имеющих ближайших родственников, больных СД типа 1.[1,2,4] У таких детей ПГ расценивают как признак доклинического периода болезни. Однако ПГ может обнаруживаться и у детей без наследственной предрасположенности к СД типа 1 при стрессах, травмах, тяжелых заболеваниях и приеме некоторых лекарственных средств, а иногда и у здоровых детей при диспансеризации. [17-22], где особое место займёт профилактическая работа в том числе режимный рацион питания.
Заключение
Учитывая актуальность поднятой в публикации проблемы, особенно, когда речь идёт о здоровье подрастающего поколения страны, научные контакты  НИИ биологического и сельскохозяйственного профиля с учреждениями здравоохранения, весьма желательны.

Литература

1.  Барашнев Ю.И., Вельтищев Ю.Е. Наследственные болезни обмена веществ у детей. – Л.: Медицина, 1078. – 319с.
2. Бочков Н.П.  Генетика человека. – М.: Медицина, 1979. – 382с.
3. Гурвич М.И. Лечебное питание при сахарном диабете.- Москва, 2001. 231с.
4. Лильин  Е.Т., Трубников В.И., Ванюков М.М. Введение в современную фармакогенетику. – М.: Медицина, 1084. – 160с.
5. Миколайчок Л.В., Миколайчок Э.В. Питание при сахарном диабете и ожирении. – М., 320с.
6. Нейштадт  М.И. Определитель растений средней полосы Европейской части СССР. – М.: Просвещение, 1963. – 660с.
7. Перспективы медицинской генетики.  Под редакцией акад. Н.П. Бочкова. – Москва, изд. Медицина. – 1982. – 400с.
8. Питание детей и подростков при сахарном диабете. – Москва, 2003. – 186с.
9. Спицын И.П. Динамика и локализация основных, питательных и физиологически активных веществ в ходе эмбриогенеза вишни, черешни и вишне-черешневых гибридов. – Труды Центральной генетической лаборатории им. И.В. Мичурина. Т.9.- 1968. С. 114-120.
10. Спицын И.П. Лабораторный пракимкум по цитологии. – Тамбов. – 1995. – 148с.
11. Спицын И.П. Экспериментальная, прикладная биология и химия. – Тамбов. – 2002. – 310с.
12. Спицын И.П. Атлас таблиц для определения концентрации химических веществ в растениях. – Тамбов. – 2002г. – 80с.
13.  Спицын И.П. Цитохимия растений. – Тамбов. – 2003. – 130с.
14. Спицын И.П., Гусев А.А., Спицын Д.И. Гистохимическая и экологическая диагностика в эмбриологии растений. - Монография. – Мичуринск-Наукоград РФ. – 2005. – 610с.
15. Спицын И.П. Атлас по цитохимии и цитоэкологии растений. – Мичуринск-Наукоград РФ. – 2009. – 80с.
16. Спицын И.П. Технология и результаты цитоэмбриологического, цитогенетического, цитохимического и экологического анализов растений. Монография. – Мичуринск-Наукоград РФ. – 2011. – 396с.
17. Тимофеев А.В., Румянцева Е.И., Яновская Э.Ю. Тактика обследования и ведения детей с пограничной гипергликемией. // Сборник тезисов 1-й Московской городской научно-практической конференции "Эндокринологические аспекты в педиатрии" (23—24 ноября 2006 г., Москва), М., 2006. — С. 44.
18. Яновская Э.Ю. Прогнозируемая частота, методы раннего выявления и    профилактика     сахарного диабета у детей. // Педиатрия. — 2003. — Т. 81(№ 1). — С. 96—101.
19. Яновская Э.Ю., Смирнов В.В., Одуд Е.А., Коломина И.Г., Жулева Л.Ю., Тимофеев А.В. Оценка риска сахарного диабета 1 типа у детей с нарушенной гликемией натощак путем определения аутоантител к антигенам β-клеток (проспективное исследование). // Сборник тезисов III Всероссийского диабетологического конгресса, 24—27 мая 2004 г., Москва; М., 2004.— С. 599—600.
20. Яновская Э.Ю., Одуд Е.А., Попенко В.И., Жулева Л.Ю., Тимофеев А.В. Оценка риска сахарного диабета типа 1 у детей с пограничной гипергликемией натощак путем определения аутоантител к островковым клеткам. // Проблемы эндокринологии. — 2005. — № 1. — С. 25—27.
21. Яновская Э.Ю., Паунова С.С., Попенко В.И., Жулева Л.Ю., Анохина О.В., Тимофеев А.В. Определение аутоантител к островковым клеткам как метод оценки риска сахарного диабета 1-го типа у детей с пограничной гипергликемией натощак: проспективное исследование. // Педиатрия. — 2009. — Т. 87(№ 3). — С. 156—157.
22. Яновская Э.Ю. Риск развития сахарного диабета типа 1  у   детей и подростков   пограничной  гипергликемией.  Автореферат дис.  на соискание ученой  степени кандидата медицинских наук. -  Москва. –   2009. – 24с.