Metabolic processes in the small intestine wall, heart and liver in experimental intake of carrageenan

O. M. Kopanytsia; M. I. Marushchak; A. A. Shcherbatyy

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2017.v0.i3.8201

Автор(и)

O. M. Kopanytsia Рівненський державний базовий медичний коледж, Рівне
M. I. Marushchak Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського, Тернопіль
A. A. Shcherbatyy Рівненський державний базовий медичний коледж, Рівне

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2017.v0.i3.8201

Ключові слова:

κ-карагінан, пероксидне окиснення ліпідів, тонка кишка, серце, печінка, експеримент.

Анотація

Вступ.Велика кількість публікацій у науковій літературі присвячена питанням хімічної модифікації карагінанів, взаємозв’язку хімічної структури з їх біологічною активністю, нових можливостей для використання в медицині. У зв’язку з цим, актуально дослідити властивостій стан органів і систем організму при застосуванні карагінану.

Мета дослідження – вивчити показники метаболічних процесів у стінці тонкої кишки, міокарді й печінці експериментальних тварин при застосуванні 1% розчину κ-карагінану.

Методи дослідження. Дослідження проведено на 24 білих нелінійних щурах-самцях. Тваринам дослідної групи забезпечували вільний доступ до 1,0 % розчину κ-карагінану в питній воді протягом 1 місяця. У відібраних зразках тонкої кишки, серця і печінки оцінювали інтенсивність процесів пероксидного окиснення ліпідів за вмістом гідропероксидів і ТБК-активних продуктів.

Результати й обговорення. Встановлено, що застосування 1 % розчину κ-карагінану в питній воді зумовлювало активацію пероксидного окиснення ліпідів як у стінці тонкої кишки, так і в тканинах печінки та міокарда, проте інтенсивність її була різною. Найвищу активність ліпопероксидації спостерігали в стінці тонкої кишки, тоді як у тканинах міокарда показники гідро пероксидів і ТБК-активних продуктів зростали найменше.Отже, пероральне вживання карагінану у вигляді 1% розчину проявляє пряму та опосередковану пошкоджувальну дію на вільнорадикальні процеси в організмі.

Висновок.Пероральне застосування 1% розчину κ-карагінану призводить до статистично значущої активації процесів вільнорадикального окиснення в стінці тонкої кишки, тканинах міокарда і печінки, що характеризується підвищенням вмісту як первинних, так і вторинних продуктів ліпопероксидації (р<0,05).

Посилання

Martynov, S.V., & Marenkova, T.I. (2015). Zastosuvannia kappa-karahinanu u skladi kharchovykh produktiv [The use of kappa-carrageenan in food products]. Materialy naukovoi konferentsii studentiv Sumskoho NAU – Materials of the Conference of Students of Sumy NAU, 182 [in Ukrainian].

Keppeler, S., Ellis, A.,& Jacquier, J.C. (2009). Cross-linked carrageenan beads for controlled release delivery systems. Carbohydr Polym., 78, 973-977.

Yermak, I.M.,& Khotimchenko, Y.S. (2003). Chemical properties, biological activities and applications of carrageenan from red algae. Recent Advances in Marine Biotechnology, 23, 207-255.

Podobii, O., & Ladonko, M. (2016). Vplyv karahinanu na fizyko–khimichni vlastyvosti zubnykh past [Effect of carrageenan on the physical and chemical properties of toothpastes]. II Vseukrayinska naukovo-praktychna konferentsiia “Aktualni problemy khimii ta khimichnoi tekhnolohii” – II Ukrainian Scientific and Practical Conference "Actual Problems of Chemistry and Chemical Technology",Kyiv [in Ukrainian].

Sokolova, E.V., Barabanova, A.O., Bogdanovich, R.N., Khomenko, V.A., Soloveva, T.F., & Yermak, I.M. (2011). In vitro antioxidant properties of red algal polysaccharides. Biomedicine and Preventive Nutrition, 1, 3. 161-167.

Yermak, М.І., Byankina (Barabanova), А.О., & Sokolova E.V. (2014). Structural peculiarities and biological activity of carrageenans – sulphated polysaccharides from red algae collected from the Russian Pacifi c coast. Bulletin of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, 1, 80-92 [in Russian].

Kharchenko, Ye.A., Sklyaruk, D.O., &Tkachenko, A.S. (2017). Vliyanie peroralnogo upotrebleniya pishchevoy dobavki E407A (κ- karraginan) na tonkiy kishechnik[Effect of oral use of food supplement E407A (κ-carrageenan) on the small intestine]. “KhIST” Vseukraїnskyi medychnyi zhurnal molodykh vchenykh – "HIST" All-Ukrainian Medical Journal of Young Scientists, 19, 58[in Ukrainian].

Tkachenko,A.S., Gopkalov, V.G., & Orlova, M.A. (2014). Sistema generatsii oksida azota pri eksperimentalnom gastroenterokolite [System of generation of nitrogen oxide with experimental gastroenterocolitis].Bukovynskyi medychnyi visnyk – Bukovyna Medical Journal, 18, 2 (70), 109-112 [in Ukrainian].

Tobacman, J.K. (2001). Review of harmful gastrointestinal effects of carrageenan in animal experiments. Environmental Health Perspectives, 109, 10, 983-994.

Moyana, T.N., & Lalonde, J.M. (1990). Carrageenan-induced intestinal injury in the rat – a model for inflammatory bowel disease. Ann. Clin. Lab. Sci., 20, 6, 420-426.

Hubina-Vakulyk, H.I., Kolousova, N.H., Ivanenko, Т.О., Horbach, T.V., Korobchanskyi, V.O. Sposib modeliuvannia khronichnoho hastroenterokolitu [Method of modeling chronic gastroenterocolitis]. Patent Ukraina, № a201014510, 2012.

Nesterova, L.A., Smurova, E.A., & Manukhin, B.N. (1995). Characterization of specific binding blocker [+ H]-quinuclidinylbenzilate M-cholinergic receptors in rat brain cortex membranes. Reports of the Academy of Sciences, 343 (2), 268-271 [In Russian].

Lowry, O.H. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. Journal of Biоlogical Chemistry,193(1), 404-415.

Oleksyuk, N.P.,& Yanovych, V.G. (2010). The activity of pro- and antioxidant systems in the liver of freshwater fish in different seasons. The Ukrainian Biochemical Journal, 82 (3), 41-48.

Timirbulatov, R.R.,& Selezneva, E.I. (1981). Method for increasing the intensity of free radical oxidation of lipid-blood components and its diagnostic value. Laboratory Work, 4, 209-211.

Glanc, S. (1999). Mediko-biologicheskaya statistika[Medical and Biological Statistics]. Moscow: Praktika [in Russian].

Rebrova, O.Yu. (2002). Statisticheskiyanalizmeditsinskikhdannykh. PrimeneniepaketaprikladnykhprogrammSTATISTICA [Statistical analysis of medical data. Application of software package STATISTICA]. Moscow: MediaSfera [in Russian].

Moyana, Terence, &Lalonde, J.M.Antoine. (2016). Carrageenan-induced Intestinal Injury: Possible Role of Oxygen Free Radicals. Annals of Clinical and Laboratory Science, 21, 4, 258-263.

Tkachenko, A.S., Gopkalov, V.G., & Martyinova, S.N. (2015). Sposob korrektsii khronicheskogo karraginan-indutsirovannogo gastroenterokolita vitaminami-antioksidantami[The method of correction of chronic carrageenan-induced gastroenterocolitis with antioxidant vitamins]. Visnyk problem biolohii i medytsyny –Journal of Biology and Medicine, 3, 1(122), 315-317 [in Ukrainian].

Nesterov, Yu.V., Chumakova, A.S., & Turchenko, N.V. (2010). Vliyanie stress-indutsirovannykh vozdeystviy raznoy modalnosti i antioksidanta na svobodnoradikalnyie protsessy v legkih i pecheni belykh krys [The influence of stress-induced effects of different modalities and antioxidant on free-radical processes in the lungs and liver of white rats]. Estestvennyyenauki – NaturalSciences, 3,122-126 [in Russian].

Hidirova, L.D. (2010). Izmenenie balansa mezhdu aktivnostyu perekisnogo okisleniya lipidov, antioksidantnoy zaschitoy i soderzhaniem zheleza u krys pri eksperimentalnom infarkte miokarda [Change in the balance between lipid peroxidation activity, antioxidant protection and iron content in rats with experimental myocardial infarction]. Ratsionalnaya farmakoterapiya v kardiologii – Rational Pharmacotherapy in Cardiology, 3, 122-126[in Russian].

Chumakova, A.S., Teplyiy, D.L., & Nesterova, Yu.V. (2009). Izmenenie svobodnoradikalnykh protsessov v razlichnykh organakh krys raznogo vozrasta pri ostrom stresse [Changes in free radical processes in various organs of rats of different ages in acute stress]. Biologicheskie issledovaniya –Biological Research, 4, 34-37 [in Russian].