Московский государственный медико-стоматологический университет
Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2005 год, Том 2, выпуск 3), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
Исследование биологической активности минералов шунгита (черного и серого) проводили с использованием молекулярных тест-систем in vitro [1-5], в которых в качестве тест-объектов использовали ферменты системы антиоксидантной защиты: супероксиддисмутазу (СОД), каталазу (КАТ), глутатионпероксидазу (ГП), глутатионредуктазу (ГР), а также один из регуляторных ферментов углеводного обмена пируваткиназу (ПК).
Ферменты антиоксидантной защиты: СОД, ГП, КАТ и ГР присутствуют во всех клетках аэробных организмов и служат защитой от пероксидативных процессов не только у человека и животных, но и у высших растений и аэробных бактерий [6] и могут служить мишенью для лекарственных средств [7].
На исследование были предоставлены два минерала: шунгит черный и шунгит серый, измельченные до однородных частиц. Тестирование проводили, используя водные и водно-спиртовые (на 20% этиловом спирте) настои обоих минералов, а также растворы, содержащие взвесь минералов. В работе использовали коммерческие препараты ферментов СОД, ГР, ГП, КАТ, ПК.
Концентрация ферментов в инкубационной пробе составляла 0,3-0,5 мкг/мл. Исследуемые вещества добавляли в концентрациях 0,1-1000 мкг на 1 мл инкубационной пробы. Скорость ферментативных реакций определяли спектроскопически, используя двухлучевой спектрофотометр Shimadzu MPS-2000. Исследования проводили при комнатной температуре. Скорость ГР, ГП и ПК реакций определяли методами, описанными в монографии [8], модифицированными и адаптированными для условий in vitro. Инкубационная проба содержала 0,05 М Трис-буфер и 0,005 М ЭДТА-Na, pH = 8.
Активность каталазы определяли по убыли субстрата (H2O2), которую измеряли в виде комплекса с молибдатом аммония по поглощению при 410 нм [9].
Скорость СОД-реакции определяли в присутствии тетразолия нитросинего и феназинметасульфата по приросту поглощения при 549 нм [10].
Скорость ферментативных реакций измеряли без добавления изучаемого вещества (контроль) и после добавления изучаемого вещества (опыт).
Результаты, полученные в ходе исследования, показали, что вытяжки из водных и водно-спиртовых растворов черного и серого шунгита в широком диапазоне концентраций не оказывают влияния на скорость каталазной реакции. Можно отметить лишь снижение активности фермента при воздействии водного настоя шунгита черного при концентрации, равной 100 мкг на 1 мл инкубационной пробы. При концентрации шунгитов в пробе, равной 1 мкг на мл, происходит незначительная активация каталазы, что может свидетельствовать об антиоксидантном действии извлечений из минералов [5].
И черный и серый шунгиты вызывают активацию СОД. При этом наблюдается выраженная зависимость скорости реакции от концентрации введенного в пробу минерала: имеется максимум, соответствующий оптимальной концентрации минерала, а увеличение или уменьшение концентрации приводит к снижению эффекта. Наиболее активным в отношении СОД является шунгит черный.
Исследования ГП-системы показало, что оба минерала значительно активируют фермент. Скорость ферментативной реакции при концентрации минералов 250 мкг/мл возрастает, по сравнению с контролем, до 504,7% для черного шунгита и 414,1% для серого шунгита.
В отличие от СОД и ГП-реакций, ГР активируется только черным шунгитом, а ПК-реакция ингибируется всеми изученными концентрациями черного и серого шунгита.
Использование ферментативных тест-систем in vitro при изучении влияния шунгитов черного и серого показало, что они обладают несколькими видами биологической активности. В частности, активация ферментов антиоксидантной защиты коррелирует с наличием антиоксидантного действия. Шунгит черный оказывает более выраженное активирующее действие на ферменты СОД, КАТ, ГП и ГР. Одновременно с антиоксидантной активностью шунгиты предположительно обладают антибактериальными свойствами, о чем свидетельствует угнетение углеводного обмена и КАТ-реакций в условиях in vitro.
Список литературы
1. Быков В.А., Минеева М.Ф., Дубинская В.А., Стрелкова Л.Б., Колхир В.К., Ребров Л.Б. // Биомедицинские технологии 1997, В. 7, С. 5-13.
2. Быков В.А., Минеева М.Ф., Дубинская В.А., Александрова И.В., Ребров Л.Б. // Третий Международный съезд «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения», С.-П.-Пушкин, 29 июня – 1июля 1999, С. 107-110.
3. Патент №2181890, приоритет от 06.06.2001 – Способ выявления веществ, обладающих адаптогенными свойствами in vitro Быков В.А., Минеева М.Ф., Дубинская В.А., Ребров Л.Б., Колхир В.К.
4. Патент №2181891, приоритет от 06.06.2001 Способ выявления веществ, обладающих противомикробными и противовирусными свойствами in vitro – Быков В.А., Минеева М.Ф., Дубинская В.А., Ребров Л.Б., Колхир В.К.
5. Патент №2181892, приоритет от 06.06.2001 Способ выявления веществ, обладающих антиоксидантными свойствами in vitro – Быков В.А., Минеева М.Ф., Дубинская В.А., Ребров Л.Б., Колхир В.К.
6. Hiroe Nagaxawa, Chokoh Genka, Minako Fujishima // Patological aspects of active oxygens/free radicals // Japanese J. of Physiol., 1996, V.46, №1, P. 15-32.
7. Cotariu D., Evans S., Lahat T., Theitler J., Bistritzer T., Zaidman J.L. Inhibition of human red blood cell glutathion reductase by valproic acid // Biochemical Pharmacology, 1992, V.43, №3, P. 425-429.
8. Beutler E. Red cell metabolism // Ed. E. Beutler, Churchill, Livingson, 1986, P. 6079.
9. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарева В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело, 1988, №1, С. 16-19.
10. Nishikimi M., Roo N.A., Jadi K. // Biochem. Biophys. Res. Commun., 1972, V.46, №4, P. 849-854.