Цель работы: изучить особенности сдвигов в системе про-/антиоксиданты у крыс при хроническом употреблении следующих напитков: энергетический напиток «Ред Булл», алкогольно-энергетический напиток «Ягуар» и пивной напиток «Белый Медведь».
Материалы и методы исследования. Исследование выполнено в лаборатории кафедры общей и клинической патофизиологии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России. Эксперименты проведены на 50 белых нелинейных крысах-самцах средней массой - 175±25 гр. Содержание животных и постановка экспериментов проводилась в соответствии с требованиями приказов № 1179 МЗ СССР от 11.10.1983 года и № 267 МЗ РФ от 19.06.2003 года, а также международными правилами «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals». Из 50 животных были сформированы 4 группы: 1 группа (n=15) употребляла энергетический напиток «Ред Булл», 2 группа (n=15) алкогольно-энергетический напиток «Ягуар», 3 группа (n=15) - пиво «Белый Медведь», 4 группа - контрольная (5 животных) получала воду. Перед началом эксперимента животным был предложен свободный выбор между водой и соответствующим напитком. Все животные выбрали воду. Животные 1, 2 и 3 групп получали соответствующие напитки через зонд, введенный в пищевод, в количестве 2 мл на протяжении 10 дней, что составляло 6,5 % от суточного объема потребляемой жидкости. Остальные 93 % суточной потребности, что составляет около 27 мл, компенсировались за счёт воды. Через 10 дней, после начала спаивания, животным опять предлагали на выбор воду и соответствующие напитки. Все животные выбрали соответствующий каждой группе напиток. Далее животные получали те же напитки, которые находились в свободном доступе еще в течение 10 дней. Количество выпитого напитка контролировалось путем замеров количества жидкости, находившегося в индивидуальных поилках ежедневно, и составило у животных разных групп от 20 до 26 мл за сутки, что составляло 86 % от суточного объема жидкости, остальные 14 % приходилось на воду, что составляло около 4 мл. Таким образом, животные принимали напитки в течение 20 дней без перерыва. После завершения первой части эксперимента был произведен забой животных, в соответствии с регламентированными нормами гуманного обращения. Перед забоем животным проводили наркоз: золетилом и ксиланитом. В стадии глубокого наркоза вскрывалась грудная клетка. [4] Затем производился забор крови из левого желудочка в количестве 1 мл. Кровь была исследована на кафедре фундаментальной и клинической биохимии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России. Гепаринизированная кровь центрифугировалась, отделялись эритроцитарная масса и плазма крови, в которых изучались ферментные и неферментные показатели системы про-/антиоксиданты. Контролем служили аналогичные показатели группы интактных крыс (n=5). В эритроцитарной массе изучалась активность ферментов первой и второй линии антиоксидантной системы (АОС) - супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (КАТ), SH-группы. Активность КАТ исследовали в гемолизате эритроцитов по методу, предложенному R. Beers et al., 1952 в авторской модификации Павлюченко И.И. и соавт. (2006) [1], основанной на оценке скорости убыли субстрата фермента (перекиси водорода). Активность СОД определяли в гемолизате эритроцитов по методу, предложенному Костюк В.А. и соавт. (1990) в авторской модификации Павлюченко И.И. и соавт. (2006) [1], которая основана на способности СОД ингибировать индуцированную реакцию аутоокисления кверцетина. В плазме крови изучалась активность КАТ, СОД, продукты окислительной модификации белков: малоновый диальдегид (МДА) и диеновые конъюгаты (ДК). Биофизическими методами изучались общая антиоксидантная активность (АОА) и уровень максимальной вспышки хемилюминесценции (МХВЛ). Определение АОА плазмы крови проводилось модифицированным амперометрическим способом на анализаторе «Яуза-01-ААА». Способ основан на измерении электрического тока, возникающего при окислении биологического образца на поверхности рабочего электрода при определенном потенциале. Интенсивность МВХЛ определялась с помощью люминотестера ЛТ-01 в составе системы для диагностики ОС [3], включающей аналогово-цифровой преобразователь и ЭВМ с авторской «Программой регистрации сигналов хемилюминотестера ЛТ-01», позволяющей регистрировать амплитуду и площадь хемилюминесценции. В тканях изучалась активность КАТ, СОД, АОА, уровень МХВЛ. Отдельно на 3 животных, не принимающих напитки, было опробовано влияние данного типа наркоза на изучаемые биохимические показатели клеток крови, плазмы и тканей. Установлено, что указанные наркозные препараты в приведённой дозировке не влияют на вышеперечисленные показатели [4].
Статистическую обработку полученных данных осуществляли методами непараметрической статистики на компьютере с использованием программного обеспечения «Statistika 6.0 for Windows» фирмы «Stat Soft, Inc.» и «Micrisoft Office Excel 2003». Полученные результаты исследуемых групп после статистической обработки выражали в виде средних значений (M) и ошибки среднего (m). Сравнение выборок проводилось по непараметрическому критерию Вилкоксона для зависимых групп с установлением уровня значимости *p≤0,05 и **p≤0,01.
Результаты исследования и их обсуждение. Начиная с 10 дня употребления напитков и до конца эксперимента было отмечено, что животные 1, 2 и 3 групп стали предпочитать соответствующие их группе напитки воде. Такое поведение животных косвенно свидетельствует о возникновении зависимости к указанным напиткам. Кроме того, также обращало на себя внимание изменение поведения у животных 1 группы, принимавших алкогольный энергетик «Ягуар», и 2 группы, принимавших безалкогольный напиток «Ред Булл». Животные стали возбужденными, проявляли выраженную агрессию по отношению друг к другу. Эти явления возникали примерно на 10 сутки исследования и сохранялись в течение последующих 10 дней употребления напитка, что свидетельствует о влиянии данных напитков на поведенческие реакции животных. После забоя животных была исследована активность СОДМ, КАТ, SH-группы, и содержание продуктов ОМБ - МДА, ДК, а также АОА и МВХЛ. Данные приведены в таблице № 1.
Таблица 1
Исследуемые показатели эритроцитов и плазмы крови крыс
|
Напиток/ Показатели |
«Ред Булл» (1 группа) |
«Ягуар» (2 группа) |
«Белый Медведь» (3 группа) |
Интактные животные (4 группа) |
|
M±m |
M±m |
M±m |
M±m |
|
|
Эритроциты |
||||
|
КАТ |
1,853±0,59 |
0,873±0,276* |
1,916±0,606 |
2,1032±0,67 |
|
СОД |
0,114±0,036 |
0,084±0,027* |
0,119±0,038 |
0,136±0,043 |
|
SH-группы |
0,64±0,202 |
0,904±0,285* |
0,594±0,187 |
0,402±0,127 |
|
Плазма крови |
||||
|
АОА |
1637±517,5* |
932,7±294,9* |
1697±536,5* |
2015±637,1 |
|
МВХЛ |
0,169±0,094 |
0,196±0,164* |
0,144±0,082 |
0,11±0,035 |
|
КАТ |
0,142±0,045* |
0,08±0,026** |
0,156±0,05 |
0,204±0,065 |
|
СОД |
0,27±0,09* |
0,112±0,036** |
0,28±0,09* |
0,447±0,14 |
|
SH-группы |
28,16±8,9 |
30,1±9,5* |
27,12±8,57 |
21,12±6,68 |
|
МДА |
16,1±5,09* |
19,9±6,29* |
15,2±4,82* |
10,9±3,45 |
|
ДК |
7,67±2,42* |
9,24±2,92* |
7,404±2,34* |
4,67±1,48 |
Примечание: * - p≤0,05 - достоверно по отношению к 4 группе, ** - p≤0,01 - достоверно по отношению к 4 группе.
При исследовании были выявлены следующие сдвиги в системе про/антиоксиданты в эритроцитах крыс: активность КАТ у животных 3 группы, употреблявших пиво, снизилась на 8,9 % (p≥0,05), у животных 1 группы на 11,8 % (p≥0,05), во 2 группе животных - на 58,5 %, что было достоверно (p≤0,05) по отношению к животным 4 группы. Активность СОД у животных 3 группы снизилась на 12 % (p≥0,05), у животных 1 группы - на 16 % (p≥0,05), во 2 группе животных отмечено максимальное достоверное снижение на 38 %, что достоверно (p≤0,05) по отношению к группе интактных животных. При исследовании SH-групп у животных 3 группы они увеличивались на 4,8 % (p≤0,05), в 1 группе животных - на 5,9 % (p≤0,05), а во 2 группе животных, принимавших алкогольно-энергетический напиток «Ягуар», на 12,5 % (p≤0,05).
При исследовании плазмы крови крыс обнаружено, что АОА у животных 3 группы снизилась на 15,8 % (p≤0,05), в 1 группе животных снижение на 18,7 % было достоверным (p≤0,05), а во 2 группе животных - на 53,7 % (p≤0,01). Уровень МХВЛ у животных 3 группы, употреблявших пиво, увеличился на 30,9 % (p≥0,05), во группе животных, принимавших «Ред Булл», - 53,6 % (p≥0,05), в 1 группе животных, употреблявших Ягуар, - 78,2 % (p≤0,05). Исследование активности КАТ показало ее уменьшение у животных 3 группы на 23,5 % (p≥0,05), у животных 1 группы - на 30,4 % (p≤0,05), а во 2 группе животных - на 60,8 % (p≤0,01). Определение активности СОД у крыс 3 группы показал ее снижение на 37,4 % (p≤0,05), в 1 группе животных - на 40 % (p≤0,05), и во 2 группе животных, принимавших Ягуар, - на 74,9 % (p≤0,01). Исследование SH-группы у животных 3 группы, употреблявших пиво, показало ее увеличение на 28,4 % (p≥0,05), в 1 группе животных, принимавших напиток «Red Bull», - на 33,3 % (p≥0,05), и во 2 группе крыс («Ягуар») - на 42,5 % (p≤0,05). Определение МДА у животных 3 группы выявило его увеличение на 39,5 % (p≤0,05), в 1 группе крыс - на 47,7 % (p≤0,05), и во 2 группе животных увеличение составило 82,6 % (p≤0,05). Увеличение ДК у крыс 3 группы составило 58,5 % (p≤0,05), в 1 группе животных - 64,2 % (p≤0,05) и во 2 группе животных - 97,9 % (p≤0,05).
Выводы
Таким образом, проведенное исследование показало, что:
- принимаемые напитки ингибируют компоненты антиоксидантной системы крови;
- вызывают формирование зависимости у животных к их приему;
- при систематическом их употреблении влияют на поведенческие реакции животных (возбуждение, агрессия).
Рецензенты:
Колесникова Н.В., д.б.н., заведующая ЦНИЛ Отдела клинической экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии, профессор ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар.
Абушкевич В.Г., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар.