ПЕРОКСИДНЕ ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ ТА АНТИОКСИДАНТНИЙ ЗАХИСТ В ОРГАНІЗМІ БІЛИХ ЩУРІВ НА ТЛІ СПОЖИВАННЯ ПИТНОЇ ВОДИ З РІЗНИМ ВМІСТОМ ФОСФАТІВ

О. В. Лотоцька; Ю. Б. Бандрівська

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2023.i1.13583

Автор(и)

О. В. Лотоцька ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
Ю. Б. Бандрівська ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2023.i1.13583

Ключові слова:

пероксидне окиснення ліпідів, антиоксидантний захист, фосфати, питна вода

Анотація

Вступ. Антропогенне забруднення поверхневих водойм фосфатами – одна з причин евтрофікації водойм, що призводить до накопичення біотоксинів, погіршення якості води, негативно впливає на фізіолого-біохімічні процеси у гідробіонтів та шкодить здоров’ю людини. Пусковим механізмом патологічних процесів в організмі є мембраноушкоджувальні процеси, серед яких значне місце займає пероксидне окиснення ліпідів.

Мета дослідження – встановити особливості перебігу процесів пероксидного окиснення ліпідів і стан антиоксидантного захисту в гомогенаті печінки білих щурів при споживанні впродовж 30 днів питної води з різною концентрацією фосфатів.

Методи дослідження. Досліди було проведено на 36 білих безпородних щурах-самцях масою 180–200 г, поділених на шість груп. Тварини контрольної групи споживали відстояну воду з міського водогону, яка за всіма вимогами відповідала стандарту України, тварини п’яти наступних груп – воду з добавкою монофосфату натрію в дозах 0,01; 0,1; 1,0; 10,0; 100,0 мг/дм³ у перерахунку на елементарний фосфор. У гомогенаті печінки визначали вміст ТБК-активних продуктів та дієнових кон’югатів, а також оцінювали стан антиоксидантного захисту за супероксиддисмутазною і каталазною активністю.

Результати й обговорення. Концентрація фосфатів у питній воді на рівні 0,01, 0,1 та 1,0 мг/дм³ не мала вираженого впливу на процеси пероксидного окиснення ліпідів в організмі щурів. Проте фосфати на рівні 10,0 і 100,0 мг/дм³ спричинили збільшення вмісту ТБК-активних продуктів та дієнових кон’югатів у 4-й і 5-й групах – на 90 та 73 % і 92 та 75 % (p<0,05) відповідно. Супероксиддисмутазна активність статистично достовірно знизилась лише в 5-й групі – на 45 % (p<0,05), каталазна активність статистично достовірно зросла в 5-й і 4-й групах – на 56,5 % (p<0,05) та 34,2 % (p<0,1) відповідно.

Висновки. Споживання питної води з концентрацією фосфатів 10,0 та 100,0 мг/дм³ негативно впливає на стан клітинних мембран гепатоцитів унаслідок активації процесів пероксидного окиснення ліпідів. Зміни, виявлені в організмі піддослідних тварин, можуть бути специфічною патогенетичною ланкою формування патологічних змін в організмі за змодельованих умов, а зрив антиоксидантного захисту в результаті такого впливу сприяє посиленню руйнації мембран та порушенню їх структурних і функціональних властивостей.

Посилання

Prokopov, V.O. (2016). Drinking water of Ukraine: medical-ecological and sanitary-hygienic aspects. Kyiv: Medicine [in Ukrainian].

National report on the quality of drinking water and the state of drinking water supply in Ukraine in 2020. Kyiv, 2021 [in Ukrainian].

Prokopchuk, O.I., & Grubinko, V.V. (2013). Phosphates in aquatic ecosystems. Scientific Issue Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Biology, 3(56), 78-85 [in Ukrainian].

Horova, O.O., & Samokhvalova, A.I. (2018). The problem of pollution of natural ecosystems with phosphates and ways to solve it. Abstracts of Papers of the 10th International Conference and the International EAS conference “Human safety in modern conditions” Kharkiv, December 6-7, 2018. (pp.17-19). Kharkiv: NTU “KhPI” [in Ukrainian].

Razzaque, M.S. (2011). Phosphate toxicity: new insights into an old problem. Clinical Science, 120 (3), 91-97. DOI.org/10.1042/CS20100377 DOI: https://doi.org/10.1042/CS20100377

Nieder, R., Benbi, D.K., & Reichl, F.X. (2018) Water-soluble forms of nitrogen and phosphorus and their impacts on environment and human health. In Soil Components and Human Health. (pp. 223–255). Springer, Dordrecht [in English]. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-024-1222-2_5

Simonova, N.A., & Mehed, O.B. (2018). Changes in the content of diene conjugates in the tissues of scaly carp under the toxic effects of synthetic detergent and phosphates. Proceedings of the of the 2-nd international scientific and methodical conference. Problems of ecology and evolution of ecosystems in the conditions of a transformed environment. Chernihiv, October 11-12. 2018. (pp. 121-123). Chernihiv: Desna Poligraf [in Ukrainian].

State sanitary norms and rules “Hygienic requirements for drinking water intended for human consumption” (DSanPiN 2.2.4-171-10) for 2010. [Electronic resource]. Access mode: http://zakon1.rada. gov.ua/cgi-bin/laws [in Ukrainian].

Govorukha, O.Yu., & Shnaiderman, O.Yu. (2016). The importance of the interaction of lipid peroxidation and antioxidant systems in the development of pathological processes. Experimental and Clinical Medicine, 4 (73), 10-14 [in Ukrainian].

Decker, E.A. (2002). Antioxidant mechanisms. In Food lipids: chemistry, nutrition, and biotechnology (Ed. 2, pp. 517-542). DOI: https://doi.org/10.1201/9780203908815.ch16

Stalnaya, I.D., & Harishvili, T.G. (1977). Method for determining malondialdehyde using thiobarbituric acid. In Modern Methods in Biochemistry (pp. 66-68). Moscow: Medicine [in Russian].

Stalnaya, I.D. (1977). Method for determining diene conjugation of unsaturated higher fatty acids. In Modern Methods in Biochemistry. Moscow: Meditsina [in Russian].

Chevary, S., Chaba, I., & Senei, I. (1988). The role of superoxide dismutase in the oxidative processes of cells and methods of its determination in biological material. Laboratory Work, 11, 678-681 [in Russian].

Korolyuk, M.A. (1988). The method of determining the activity of catalase Laboratory Work, 1, 6-19 [in Russian].

Lapach, S.N., Chubenko, A.V., & Babich, P.N. (2000). Statistical methods in biomedical research using Excel. Kyiv: Morion [in Russian].

Nagornaya, N.V., & Chetverik, N.A. (2010). Oxidative stress: influence on the human body, evaluation methods Health of the Child, 2 (23). [Electronic resource]. Access mode: http://pediatric.mif-ua.com/archive/issue-12604/article-12762[in Russian].

He, L., He, T., Farrar, S., Ji, L., Liu, T., & Ma, X. (2017) Antioxidants Maintain Cellular Redox Homeostasis by Elimination of Reactive Oxygen Species. Cell Physiol. Biochem., 44, 532-553. DOI: 10.1159/000485089. DOI: https://doi.org/10.1159/000485089

Zheng, H., Wu, J., Jin, Z., & Yan, L-J. (2017). Potential biochemical mechanisms of lung injury in diabetes. Aging and Disease, 1 (8), 7-16. DOI: https://doi.org/10.14336/AD.2016.0627

Grune, T., & Berger, M.M. (2007). Markers of oxidative stress in ICU clinical settings: present and future. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care, 10(6), 712-717. DOI: https://doi.org/10.1097/MCO.0b013e3282f0c97c

Diorditsa, Ya. (2019). Antioxidant system of the liver of rats under conditions of acute hepatitis during correction with antioxidant complexes. Visnyk of Lviv University. Biological Series. 81, 12-20 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.30970/vlubs.2019.81.02