Інститут БІОЛОГІЇ ТВАРИН уааН

Покотило

ОЛЕГ СТЕПАНОВИЧ

УДК 577.125 + 612.397.3] - 092.9

Вплив поліненасичених жирних кислот родини щ-3 і щ-6 на ліпогенез і холестериногенез в організмі морських свинок і білих щурів за нормальних умов і при холестериновому навантаженні

03.00.04 – біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

Львів – 2008

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Тернопільському державному медичному університеті

імені І.Я. Горбачевського Міністерства охорони здоров’я України

Науковий консультант: доктор біологічних наук, професор Янович Вадим Георгійович, Інститут біології тварин УААН, головний науковий співробітник лабораторії живлення ВРХ

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор, член-кореспондент НАН України, Стойка Ростислав Степанович, Інститут біології клітини НАН України, завідувач відділу регуляції проліферації клітин та апоптозу;

доктор біологічних наук, професор Великий Микола Миколайович, Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, провідний науковий співробітник відділу біохімії коферментів;

доктор біологічних наук, професор Цудзевич Борис Олександрович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри біохімії

Захист дисертації відбудеться ” 19 ” лютого 2008 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01 Інституту біології тварин УААН за адресою: 79034, м. Львів, вул. Стуса, 38

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту біології тварин УААН (79034, м. Львів, вул. Стуса, 38)

Автореферат розісланий ” 18 ” січня 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Віщур О.І.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. До найбільш поширених захворювань людини належить ішемічна хвороба серця, яка характеризується порушенням коронарного кровообігу й ішемією міокарда (Климов А.Н., Никульчева Н.Г., 1999; Лутай М.І., 2002). Центральне положення у патогенезі захворювання займає атеросклероз, який тісно пов’язаний з гіперхолестеринемією. Високий вміст холестеролу в плазмі крові вважається одним з найбільш важливих факторів, з яким пов’язаний патогенез атеросклерозу та ішемічних захворювань у людини (Титов В.Н., 1998; McNamara D. J. et al., ; Wеggemans K., 2001; Tanasesku  M., 2004; Jezar М., et al., 2006). В останні роки “холестеринова” концепція патогенезу атеросклерозу доповнена рядом нових положень, зокрема положенням про порушення поглинання клітинами стінки коронарних судин при атеросклерозі етерифікованого холестеролу, що призводить до дефіциту в клітинах полієнових жирних кислот (Титов В. Н., 1999; 2001), вплив модифікаційного окиснення ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ) на розвиток атеросклерозу (Bassange., 1990; Steinberg., 1990), порушення метаболізму ліпідів в організмі внаслідок гіперсекреції інсуліну (Kim J., 1998;  Marniche  A., 2000).

При вивченні впливу гіперхолестеринемії на розвиток атеросклерозу і способів його попередження широко використовують лабораторних тварин з гіперхолестеринемією, яку викликають шляхом навантаження холестеролом (Fernandez M. L., ). У таких дослідженнях основну увагу звертають на зміни вмісту холестеролу в окремих класах ліпопротеїнів у крові лабораторних тварин при експериментальній гіперхолестеринемії (., 2000; ., 2005), а вплив останнього на синтез холестеролу й інших класів ліпідів у найбільш холестериногенних органах і тканинах вивчено значно менше (Dietshy J.M., 2004). Недостатньо вивчено видові особливості впливу гіперхолестеринемії на обмін ліпідів в організмі різних видів тварин.

Важливу роль у профілактиці гіперхолестеринемії в людини і тварин відіграє підвищення в їх раціоні рівня поліненасичених жирних кислот (ПНЖК), особливо ПНЖК родини щ-3, які проявляють антихолестериногенну й антиліпогенну дії, що призводять до зменшення концентрації холестеролу і триацилгліцеролів у плазмі крові. Про особливості впливу ПНЖК родин щ-3 і щ-6 в основному судять за змінами вмісту та співвідношення окремих класів ліпопротеїнів і вмісту холестеролу в плазмі крові. Особливості синтезу холестеролу та інших класів ліпідів в окремих органах і тканинах людини і тварин при гіперхолестеринемії за підвищеного вмісту ПНЖК родин щ-3 і щ-6 в їх раціоні залишаються нез’ясованими.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації та основні напрямки її виконання обговорені та затверджені Проблемною комісією МОЗ і АМН України “Біологічна і медична біохімія” (протокол № 32 від 14 березня 2003 року). Дисертаційна робота виконана в межах міжкафедральної наукової тематики кафедр медичної біології, мікробіології, вірусології та імунології, медичної біохімії та клініко-лабораторної діагностики та центральної науково-дослідної лабораторії Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського і є фрагментом науково-дослідної теми “Пошук, створення, стандартизація, фармакоекономіка лікарських препаратів і біологічно активних добавок різних фармакотерапевтичних груп”, № державної реєстрації 0103U001555 (2004-2006), в якій автор досліджував вміст ліпідів і їх жирнокислотний склад у плазмі крові білих щурів та визначав інтенсивність синтезу окремих класів ліпідів за використання як попередника жирних кислот і холестеролу [6-14C] глюкози, [1-14C] пальмітинової кислоти і [2-14C] лізину у головному мозку, печінці, слизовій тонкої кишки і жировій тканині при експериментальній гіперхолестеринемії та при підвищенні рівня ПНЖК родин ю-6 і ю-3 у їх раціоні.

Мета і завдання дослідження. Встановити особливості синтезу окремих класів ліпідів білих щурів і морських свинок при навантаженні холестеролом та вплив ПНЖК родин щ-6 і щ-3 на їх синтез з різних попередників, ліпідний і жирнокислотний профіль крові, а також вплив біологічно активної добавки, розробленої на основі ПНЖК родини щ-3, на ліпідний обмін у вказаних тварин.

Для досягнення цієї мети у роботі вирішували наступні завдання:

1. Дослідити ліпідний і жирнокислотний склад крові білих щурів і морських свинок в нормі та при навантаженні холестеролом;

2. Дослідити ліпідний і жирнокислотний склад крові білих щурів і морських свинок з експериментальною гіперхолестеринемією при згодовуванні їм соняшникової олії як джерела лінолевої кислоти і риб’ячого жиру як джерела ейкозапентаєнової і докозагексаєнової кислот окремо і разом у вигляді добавок до раціону.

3. Визначити інтенсивність синтезу жирних кислот, холестеролу та інших класів ліпідів in vitro у головному мозку, печінці, слизовій тонкої кишки і жировій тканині білих щурів і морських свинок в нормі й при навантаженні холестеролом за використання як попередника жирних кислот і холестеролу [6-14C] глюкози, [1-14C] пальмітинової кислоти і [2-14C] лізину.

4. Визначити інтенсивність синтезу жирних кислот, холестеролу та інших класів ліпідів in vitro у головному мозку, печінці, слизової тонкої кишки і жировій тканині морських свинок з експериментальною гіперхолестеринемією з вказаних попередників при додаванні до їх раціону соняшникової олії і риб’ячого жиру окремо й разом, а також риб’ячого жиру з лляною олією.

5. З’ясувати вплив соняшникової олії як джерела ПНЖК родини щ-6, і риб’ячого жиру як джерела ПНЖК родини щ-3 при додаванні їх до раціону білих щурів і морських свинок з експериментальною гіперхолестеринемією на інтенсивність окиснення [6-14C] глюкози, [1-14C] пальмітинової кислоти і [2-14C] лізину в досліджуваних органах і тканинах.

6. Розробити на основі ПНЖК родини щ-3 біологічно активну добавку для зменшення гіперхолестеринемії у білих щурів і морських свинок.

Об’єкт дослідження: синтез жирних кислот, холестеролу й інших класів ліпідів у печінці, головному мозку, слизовій тонкої кишки і жировій тканині при використанні різних попередників, мічених радіоактивним вуглецем, ліпідний та жирнокислотний профіль крові білих щурів і морських свинок при навантаженні холестеролом та додаванні до їхнього раціону соняшникової олії і риб’ячого жиру як джерела ПНЖК родин щ-3 і щ-6.

Предмет дослідження: інтенсивність синтезу жирних кислот, холестеролу та інших класів ліпідів у вказаних органах і тканинах білих щурів та морських свинок при використанні попередників, мічених радіоактивним вуглецем глюкози, пальмітинової кислоти і лізину в нормі та при навантаженні холестеролом і додаванні до їх раціону соняшникової олії і риб’ячого жиру як джерел ПНЖК родин щ-3 і щ-6, ліпідний і жирнокислотний профіль крові досліджуваних тварин.

Методи дослідження: радіоізотопний – для дослідження інтенсивності ліпогенезу та холестериногенезу in vitro в печінці, головному мозку, слизовій порожньої кишки і жировій тканині шляхом визначення радіоактивності окремих класів ліпідів, синтезованих із міченим радіоактивним вуглецем глюкози, пальмітинової кислоти і лізину та їх окиснення, хроматографічний – для дослідження жирнокислотного складу ліпідів соняшникової олії, риб’ячого жиру й плазми крові та вмісту окремих класів ліпідів у печінці, головному мозку, слизовій тонкої кишки і жировій тканині, спектрофотометричний – для визначення вмісту загальних ліпідів, триацилгліцеролів, холестеролу, продуктів перекисного окиснення ліпідів (дієнових кон’югатів, малонового діальдегіду) у плазмі крові; колориметричний – для визначення активності індикаторних ферментів цитолізу – аланін- та аспартатамінотрансферази у плазмі крові; статистичний – для обробки цифрових даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше вивчено особливості синтезу окремих класів ліпідів з різних попередників, мічених радіоактивним вуглецем ([6-14C] глюкози, [1-14C] пальмітинової кислоти, [2-14C] лізину), в головному мозку, печінці, жировій тканині, слизовій оболонці тонкої кишки різних видів лабораторних тварин (білих щурів, морських свинок) при навантаженні холестеролом та згодовуванні тваринам з гіперхолестеринемією соняшникової олії і риб’ячого жиру у вигляді добавок до раціону окремо і разом. Встановлено підвищення концентрації холестеролу і триацилгліцеролів у плазмі крові білих щурів і морських свинок при навантаженні холестеролом та зниження інтенсивності синтезу жирних кислот, холестеролу та інших класів ліпідів у досліджуваних органах і тканинах тварин обох видів, особливо у білих щурів, при гіперхолестеринемії за використання як попередника жирних кислот і ліпідів [6-14C] глюкози та [2-14C] лізину. Виявлено підвищення інтенсивності синтезу ліпідів у головному мозку, печінці, жировій тканині білих щурів і відсутність її змін в таких же органах і тканинах морських свинок з гіперхолестеринемією при використанні як попередника ліпідів [1-14C] пальмітинової кислоти. Встановлено, що соняшникова олія при додаванні її до раціону тварин обох видів з гіперхолестеринемією підвищує синтез жирних кислот і окремих класів ліпідів за використання як попередника [6-14C] глюкози і [2-14C] лізину та знижує їх синтез при використанні як попередника ліпідів [1-14C] пальмітинової кислоти. Додавання риб’ячого жиру до раціону тварин істотно не впливає на синтез жирних кислот і ліпідів у досліджуваних органах і тканинах морських свинок та інгібує його в цих органах і тканинах білих щурів при гіперхолестеринемії. Встановлено гіпохолестеринемічну дію розробленої біологічно активної харчової добавки „Альфа+омега” при додаванні її до раціону білих щурів із гіперхолестеринемією.

Практичне значення одержаних результатів. На основі одержаних результатів розроблено біологічно активну харчову добавку “Альфа+омега”, котра містить ПНЖК родини щ-3, цинк і селен, вітаміни Е і А. Додавання її до раціону білих щурів призводить до зниження рівня холестеролу і триацилгліцеролів в їх крові, що дозволяє планувати клінічне дослідження її ефективності в медицині.

Результати досліджень впроваджено у навчальний процес кафедр медичної біохімії і клініко-лабораторної діагностики Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського, медичної хімії Буковинської державної медичної академії, біологічної хімії, медичної хімії Національного фармацевтичного університету, біохімії Львівського  національного  університету  ветеринарної  медицини і біотехнологій  ім. С.З. Гжицького, біологічної хімії і лабораторної діагностики Запорізького державного медичного університету.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено патентний пошук, аналіз літератури з досліджуваної проблеми, поставлено мету та завдання дослідження, розроблено програму наукових досліджень, здійснено відпрацювання адекватних експериментальних моделей і методик. За безпосередньою участю автора виконано біохімічні дослідження, проаналізовано отримані дані, написано та проілюстровано всі розділи дисертації. Узагальнення результатів досліджень, їх інтерпретація та висновки також належать авторові. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, реалізовані наукові ідеї здобувача, дисертанту належать експериментальний матеріал і основний творчий доробок.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи представлено на Всеукраїнській науково-методичній конференції “Здобутки клінічної та експериментальної медицини” (Тернопіль, 2002), Науково-практичній конференції з міжнародною участю “Створення, виробництво, стандартизація, фармакоекономіка лікарських засобів та біологічно активних добавок” (Тернопіль, 2004), Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасний стан і проблеми експериментальної біохімії” (Тернопіль, 2004), Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасний стан і проблеми експериментальної біохімії”, (Чернівці, 2005), Міжнародній науковій конференції “Хімія органічних сполук” (Тернопіль, 2005), IХ Українському біохімічному з’їзді (Харків, 2006), I-ій Міжнародній науково-практичній конференції “Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів” (Тернопіль, 2006), Міжнародній науковій конференції “Біологічне окиснення в нормі і патології” (Тернопіль, 2006), Міжнародній науково-практичній конференції “Іноваційність розвитку сучасного аграрного виробництва” (Львів, 2007).

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи опубліковано у 38 наукових працях, з них 26 статей у фахових виданнях (18 в моноавторстві), рекомендованих ВАК України, 1 патент України на винахід. Опубліковано 12 статей і тез у матеріалах наукових конгресів, з’їздів, симпозіумів та конференцій.

Об’єм та структура дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 267 сторінках комп’ютерного тексту. Вона складається зі вступу, огляду літератури, матеріалу і методів дослідження, власних досліджень, аналізу та узагальнення отриманих результатів, висновків, практичних рекомендацій, додатків, переліку використаних літературних джерел. Список літератури налічує 442 джерела, з яких 91 - кирилицею, 351 – латинським шрифтом). Роботу проілюстровано 39 таблицями та 7 рисунками, які складають 18 сторінок.

Основний зміст роботи

Матеріал і методи дослідження. Досліди виконано на 130 статевозрілих безпородних самцях білих щурів масою 180-200 г і 60 статевозрілих самцях морських свинок масою 350-380 г. Усі втручання та забій тварин проводили з дотриманням вимог “Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та наукових цілей” (Страсбург, 1985) та ухвали Першого національного конгресу з біоетики (Київ, 2001). Комісією з біоетики Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського (протокол № від 18 січня 2006 року) не виявлено порушень морально-етичних норм при виконанні науково-дослідної роботи.

Першу серію досліджень проведено на самцях білих щурів. Їх було поділено на 5 груп по 6 тварин у кожній: 1-ша – інтактні щури, яким протягом 30 днів згодовували стандартний комбікорм (1-ша контрольна група порівняно з 2-ю групою); 2-га – щури, яким згодовували той же комбікорм із добавкою холестеролу в кількості 300 мг/кг живої маси на добу для викликання гіперхолестеринемії (2-га контрольна група порівняно з 3-ю, 4-ю і 5-ю групами); 3-тя – щури з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали соняшникову олію в кількості 1 мл на тварину на добу; 4-та – щури з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали риб’ячий жир у кількості 1 мл на тварину на добу; 5-та - щури з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали соняшникову олію і риб’ячий жир у кількості по 0,5 мл на тварину на добу. В кінці досліду тварин всіх груп забивали шляхом декапітації під ефірним наркозом. Одержані від них зразки печінки, м’язів стегна, жирової тканини і слизової тонкої кишки, а також крові, яку отримували із серця, використовували у дослідженнях.

Другу серію досліджень проведено на самцях морських свинок. Їх було поділено на 5 груп по 4 тварини у кожній: 1-ша – інтактні морські свинки, яким протягом 30 днів згодовували стандартний комбікорм (1-ша контрольна група порівняно з 2-ю групою); 2-га – морські свинки, яким згодовували той же комбікорм з добавкою холестеролу в кількості 300 мг/кг живої маси на добу для викликання гіперхолестеринемії (2-га контрольна група порівняно з 3-ю, 4-ю і 5-ю групами); 3-тя – морські свинки з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали соняшникову олію в кількості 1 мл на тварину на добу; 4-та – морські свинки з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали риб’ячий жир в кількості 1 мл на тварину на добу; 5-та – морські свинки з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали риб’ячий жир і лляну олію в кількості по 0,5 мл на тварину на добу. В кінці досліду тварин всіх груп забивали шляхом декапітації під ефірним наркозом. Одержані від них зразки печінки, м’язів стегна, жирової тканини і слизової тонкої кишки, а також крові, яку отримували із серця, використовували у дослідженнях.

Третя серія досліджень проведена за такою ж схемою як і друга. Дослідження проведено на п’яти групах білих щурів по 4-ри голови в кожній. У дослідженнях використано зразки крові, отримані від тварин всіх груп у кінці досліду.

Четверту серію досліджень проведено на дорослих статевозрілих самцях білих щурів. Їх було поділено на 4 групи по 6 тварин у кожній: 1-ша – щури, яким згодовували стандартний комбікорм з добавкою холестеролу в кількості 300 мг/кг маси тіла тварини на добу для викликання гіперхолестеринемії (контроль); 2-га – щури з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали соняшникову олію в кількості 1 мл на тварину на добу; 3-тя – щури з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали риб’ячий жир в кількості 1 мл на тварину на добу; 4-та – щури з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали біологічно активну харчову добавку “Альфа+омега”, що складається із риб’ячого жиру, лляної олії, вітамінів А та Е, мікроелементів цинку і селену. У дослідженнях використовували зразки крові, одержані від тварин усіх груп в кінці досліду.

Інтенсивність синтезу ліпідів у досліджуваних органах і тканинах тварин визначали шляхом інкубації їх зрізів розміром приблизно 1х1х1 у фосфатному буфері Кребс-Рінгера (співвідношення маси тканин до об’єму буфера 1:10, рН-7,4, газова фаза – повітря), до якого додавали 1 мкКюрі [6-14С] глюкози, [1-14С] пальмітинової кислоти або [2-14С] лізину, протягом 60 хв в ультратермостаті при температурі 38єС при постійному перемішуванні (Прохорова М., 1982). По закінченні інкубації ліпіди із зрізів тканин після відмивання їх від залишків радіоактивного ізотопу екстрагували сумішшю хлороформ – метанол 2:1 за методом Фолча (Folch J., 1957) і розділяли на класи методом тонкошарової хроматографії на силікагелі у системі гексан – діетиловий ефір – льодова оцтова кислота у співвідношенні 70:30:1 (Кейтс М., 1975) та визначали їх радіоактивність на рідинному сцинтиляційному лічильнику LКВ (Швеція) у толуоловому сцинтиляторі.

У крові тварин у всіх дослідах визначали вміст окремих класів ліпідів і жирнокислотний склад загальних ліпідів, вміст продуктів ПОЛ (малонового діальдегіду, дієнових кон’югатів) та активність аспартат- (АсАТ) і аланінамінотрансферази (АлАТ).

Ліпіди плазми крові досліджуваних тварин екстрагували сумішшю хлороформ – метанол (2:1) за методом Фолча (Folch J., 1957), їх концентрацію визначали колориметричним методом (Камышников В.С., 2004).

Жирнокислотний склад загальних ліпідів плазми крові досліджуваних тварин визначали методом газорідинної хроматографії (Немировський В.І., 1984). Метилові ефіри жирних кислот одержували шляхом прямої переетерифікації шляхом метилування ліпідного екстракту в запаяних скляних ампулах у термостаті при температурі 65єС протягом 24 годин в 3 % НСl в 100 % метанолі. Фракціонування жирних кислот проводили на хроматографі Chrom-4 (Чехословаччина) з полум’яно-іонізаційним детектором. Жирні кислоти ідентифікували, визначаючи час їх виходу після введення, порівнюючи зі стандартом – метиловими ефірами відомих жирних кислот.

Вміст холестеролу в плазмі крові визначали спектрофотометрично після ферментативного (з участю холестеролестерази) гідролізу його ефірозв’язаної фракції та окиснення вільного холестеролу холестеролоксидазою (Камышников В.С., 2004). Вміст триацилгліцеролів у плазмі крові визначали після їх екстракції і лужного гідролізу з наступним окисненням гліцеролу до формальдегіду, який визначали колориметрично (Камышников В.С., 2004).

Концентрацію дієнових кон’югатів і малонового діальдегіду в плазмі крові визначали загальновизнаними методами (Горячов А.М., 1994).

Активність АлАТ і АсАТ визначали за загальноприйнятою методикою, використовуючи стандартний набір реактивів “Lachema” (Чеська Республіка), який базується на визначенні кінцевих продуктів реакцій трансамінування – щавлевооцтової та піровиноградної кислот (Горячов А.М., 1994).

Статистичну обробку отриманих результатів проводили на персональному комп’ютері за ліцензованою програмою Microsoft Excel for Windows XP із визначенням середніх величин і стандартних похибок. Достовірність різниці вираховували за критеріями Стьюдента при р<0,05.

Результати дослідження та їх аналіз

Вміст ліпідів і їх жирнокислотний склад у плазмі крові білих щурів і морських свинок при експериментальній гіперхолестеринемії та підвищенні рівня поліненасичених жирних кислот родин щ-6 і щ-3 в їх раціоні.

Одержані при виконанні першої серії досліджень результати засвідчили (рис. 1), що вміст холестеролу в плазмі крові білих щурів 2-ї групи, до раціону яких додавали холестерол, у кінці досліду був на 44,0 % вищий, ніж у плазмі крові тварин 1-ї (контрольної) групи, а вміст триацилгліцеролів при цьому не змінювався. З цих даних випливає, що тварини 2-ї групи за рівнем холестеролу в плазмі крові характеризувалися вираженою гіперхолестеринемією.

У тварин 3-ї групи з гіперхолестеринемією, яким згодовували раціон із добавкою соняшникової олії, порівняно із щурами 2-ї (контрольної) групи з гіперхолестеринемією, виявлено на 18 % менший вміст холестеролу і на 86 % менший вміст триацилгліцеролів. Ці дані свідчать про гіпохолестериногенну і гіполіпогенну дії наявної в соняшниковій олії лінолевої кислоти в організмі білих щурів при гіперхолестеринемії, що узгоджується з даними, одержаними іншими авторами (Whelan J., 2004; Morgado N., 2005).

Рис. 1. Вміст холестеролу і триацилгліцеролів у плазмі крові білих щурів і морських свинок (М±m, n=6).

Вміст холестеролу в плазмі крові тварин 4-ї групи з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали риб’ячий жир, був менший на 33,9 % (р<0,01), вміст триацилгліцеролів – на 36,5 %, ніж у плазмі крові щурів 2-ї групи (р<0,05). Ці дані свідчать про більшу гіпохолестериногенну дію і меншу гіполіпогенну дію риб’ячого жиру, ніж соняшникової олії, при додаванні його до раціону білих щурів.

У плазмі крові щурів 5-ї групи з гіперхолестеринемією, яким згодовували раціон з добавкою риб’ячого жиру і соняшникової олії, порівняно з тваринами 2-ї групи, виявлено на 26,4 % менше холестеролу і в 2,2 раза менше триацилгліцеролів, що свідчить про більшу антиліпогенну дію суміші ПНЖК родин щ-6 і щ-3 в організмі щурів, ніж дію кожної з них окремо, тоді як істотних відмінностей в антихолестериногенній дії обох жирів при цьому не спостерігалось.

Загалом одержані результати свідчать про антихолестериногенну і антиліпогенну дії поліненасичених жирних кислот при підвищенні їх рівня в раціоні та про різницю у ступені впливу ПНЖК родин щ-6 і щ-3 на їх дію в організмі білих щурів.

При згодовуванні морським свинкам 2-ї групи комбікорму, до якого додавали холестерол, його вміст в плазмі крові був на 57 % більший, ніж у плазмі крові тварин 1-ї (контрольної) групи (див. рис.1). З цих даних випливає, що гіперхолестеринемія у морських свинок при навантаженні холестеролом виражена значно більше, ніж у білих щурів, що можна пояснити нижчою інтенсивністю етерифікації і катаболізму холестеролу в їх печінці (McNamara D. J., 1993; Fernandez M.L., 2006).

Вміст холестеролу у плазмі крові морських свинок 3-ї, 4-ї і 5-ї груп з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали соняшникову олію, риб’ячий жир і обидва жири разом, був, відповідно, на 35; 22 і 17 % більший, ніж у плазмі крові морських свинок 1-ї контрольної групи, та на 14,9; 20,4 і 23,7 % менший порівняно з тваринами 2-ї контрольної групи з гіперхолестеринемією. З цих даних видно, що соняшникова олія і, особливо, риб’ячий жир при додаванні його до раціону морських свинок з гіперхолестеринемією як окремо, так і разом проявляють значний гіпохолестеринемічний ефект.

Рівень триацилгліцеролів у плазмі крові морських свинок 3-ї, 4-ї і 5-ї груп з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали соняшникову олію, риб’ячий жир і обидва жири разом, був, відповідно, на 34,8; 41,1 і 37,9 % менший, ніж у плазмі крові морських свинок 1-ї (контрольної) групи, та на 30,4; 27,1 і 33,8 % менший порівняно з тваринами 2-ї (контрольної) групи з гіперхолестеринемією. Ці дані свідчать про те, що соняшникова олія і риб’ячий жир проявляють також антиліпогенну дію в організмі морських свинок з гіперхолестеринемією при додаванні їх до раціону.

Жирнокислотний склад загальних ліпідів плазми крові білих щурів змінюється, з одного боку, при гіперхолестеринемії, а з іншого – при додаванні до раціону тварин з гіперхолестеринемією соняшникової олії і риб’ячого жиру (рис. 2). Зокрема, у загальних ліпідах плазми крові білих щурів 2-ї групи з гіперхолестеринемією виявлено достовірно менший вміст арахідонової кислоти та достовірнор більший вміст олеїнової кислоти, ніж у загальних ліпідах плазми крові тварин контрольної групи. При згодовуванні риб’ячого жиру у вигляді добавки до комбікорму білим щурам 4-ї і 5-ї груп з гіперхолестеринемією в загальних ліпідах плазми крові у них виявлено достовірно більший вміст ейкозапентаєнової, докозапентаєнової і докозагексаєнової кислот та менший вміст арахідонової кислоти, а також менше відношення між вмістом ПНЖК родин щ-6 і щ-3, ніж у загальних ліпідах плазми крові тварин контрольної групи з гіперхолестеринемією.

При дослідженні жирнокислотного складу загальних ліпідів у плазмі крові морських свинок 2-ї групи з гіперхолестеринемією, порівняно з тваринами 1-ї (контрольної) групи, у них виявлено достовірно менший вміст лінолевої і арахідонової кислот та більший вміст пальмітинової кислоти. У загальних ліпідах плазми крові морських свинок 3-ї групи, до раціону яких додавали соняшникову олію, порівняно з тваринами 2-ї (контрольної) групи з гіперхолестеринемією, мав місце достовірно більший вміст лінолевої і арахідонової кислот, у плазмі крові морських свинок 4-ї і 5-ї груп – більший вміст ейкозапентаєнової, докозапентаєнової і докозагексаєнової кислот.

Рис. 2. Жирнокислотний склад загальних ліпідів плазми крові білих щурів і морських свинок (n=6).

Загалом дані, одержані в дослідах на білих щурах і морських свинках з гіперхолестеринемією, свідчать про антиліпогенну й антихолестериногенну дії соняшникової олії і, особливо, риб’ячого жиру при додаванні їх до раціону.

Особливості синтезу жирних кислот і окремих класів ліпідів у досліджуваних органах і тканинах білих щурів при навантаженні холестеролом.

Синтез ліпідів в органах і тканинах тварин залежить від їх структурно-функціональних та метаболічних особливостей, котрі впливають на ліпідний склад та інтенсивність синтезу окремих класів ліпідів (рис. 3), і від внутрішньоклітинного фонду жирних кислот та їх попередників. Так, при інкубації зрізів досліджуваних органів і тканин білих щурів з [6-14С] глюкозою відносно високу радіоактивність виявлено у фракції вільних жирних кислот і всіх класів ліпідів. Загальна радіоактивність ліпідів після інкубації зрізів досліджуваних органів і тканин білих щурів з [6-14С] глюкозою зменшується в ряді: головний мозок, жирова тканина, печінка, слизова порожньої кишки. У загальній радіоактивності ліпідів, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин білих щурів, при інкубації з [6-14С] глюкозою 15,4-35,0 % становить радіоактивність вільних жирних кислот, 27,3-33,0 % – триацилгліцеролів, 12,3-22,6 % – вільного холестеролу, 7,2-15,5– фосфоліпідів, 4,6-9,6– моно- і діацилгліцеролів, 11,3-16,8– етерифікованого холестеролу.

При навантаженні холестеролом інтенсивність синтезу жирних кислот і всіх класів ліпідів у досліджуваних органах і тканинах білих щурів при інкубації зрізів з [6-14С] глюкозою знижується від 67,0 до 1,9 раза. Так, загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами головного мозку, печінки, слизової порожньої кишки і жирової тканини білих щурів 2-ї групи з експериментальною гіперхолестеринемією, при інкубації їх з [6-14С] глюкозою була менша відповідно в 15,2; 8,1; 7,2; 22,9 раза, радіоактивність вільних жирних кислот – в 67,0; 16,1; 12,0; 30,5 раза; триацилгліцеролів – у 40,8; 28,7; 12,0; 43,9 раза, вільного холестеролу – в 3,3; 1,9; 2,7 і 12,2 раза; етерефікованого холестеролу – в 12,2; 10,2; 13,8; 16,5 раза, фосфоліпідів – в 16,6; 3,6; 4,2 і 13,6 раза, ніж радіоактивність цих класів ліпідів, синтезованих зрізами вказаних органів і тканин тварин 1-ї (контрольної) групи.

Ступінь використання жирних кислот у синтезі окремих класів ліпідів у органах і тканинах білих щурів з гіперхолестеринемією було визначено шляхом дослідження радіоактивності окремих класів ліпідів при інкубації їх зрізів з [1-14C] пальмітиновою кислотою. З наведених на рисунку 3 даних видно, що [1-14C] пальмітинова кислота використовується в синтезі всіх класів ліпідів, у тому числі синтезі холестеролу, в головному мозку, печінці, слизовій порожньої кишки і жировій тканині білих щурів.

З цих даних випливає, що [1-14C] пальмітинова кислота у досліджуваних органах і тканинах білих щурів використовується не тільки у процесах ацилювання при синтезі фосфоліпідів і ацилгліцеролів та етерифікації холестеролу, а й піддається в-окисненню, а утворений при цьому ацетил-СоА використовується в синтезі холестеролу.

Рис. 3. Радіоактивність окремих класів ліпідів при інкубації з [6-14С] глюкозою, [1-14C] пальмітиновою кислотою та [2-14C] лізином зрізів досліджуваних органів і тканин білих щурів при навантаженні холестеролом.

Загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих у досліджуваних органах і тканинах білих щурів 1-ї (контрольної) групи, при використанні як попередника ліпідів [1-14C] пальмітинової кислоти зменшується в ряді: слизова порожньої кишки, печінка, головний мозок, жирова тканина. При цьому радіоактивність фосфоліпідів, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин білих щурів 1-ї (контрольної) групи, при інкубації з [1-14C] пальмітиновою кислотою становила 6,8-11,8 %, моно- і діацилгліцеролів – 10,7-16,3 %, вільного холестеролу – 9,1-17,0 %, вільних жирних кислот – 16,5-22,6 %, триацилгліцеролів – 7,3-27,9 %, етерифікованого холестеролу 19,7-25,6 % загальної радіоактивності ліпідів. При інкубації зрізів головного мозку, печінки, жирової тканини білих щурів 2-ї групи з гіперхолестеринемією загальна радіоактивність синтезованих ліпідів була, відповідно, в 1,5; 1,4; 1,1 раза більша, а при інкубації зрізів слизової порожньої кишки – в 1,4 раза менша, ніж радіоактивність загальних ліпідів, синтезованих зрізами вказаних органів і тканин тварин 1-ї (контрольної) групи. Ці дані свідчать про відсутність інгібувального впливу гіперхолестеринемії на синтез ліпідів у головному мозку, печінці й жировій тканині білих щурів з екзогенних жирних кислот – з одного боку та про відмінності у впливі гіперхолестеринемії на використання глюкози і жирних кислот у синтезі тканинних ліпідів – з іншого.

Поряд із жирними кислотами та глюкозою у субстратне забезпечення синтезу ліпідів у тканинах тварин значний внесок роблять також амінокислоти (Бродін С.В. та ін., 1992; Янович В.Г. та ін., 1996). Результати проведених нами досліджень (див. рис. 1) показали, що ацетил-СоА, який утворюється в результаті катаболізму [2-14C] лізину, в досліджуваних органах і тканинах білих щурів за умов in vitro використовується в синтезі жирних кислот і всіх класів ліпідів. Загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин білих щурів, при інкубації з [2-14C] лізином зменшується в ряді: слизова порожньої кишки, жирова тканина, печінка, головний мозок. У цьому випадку радіоактивність фосфоліпідів, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин білих щурів, при інкубації з [2-14C] лізином, становила 11,8-15,5 %, моно- і діацилгліцеролів – 6,1-15,0 %, вільного холестеролу – 7,0-11,5 %, вільних жирних кислот – 18,0-33,0 %, триацилгліцеролів – 18,0-31,9 %, етерифікованого холестеролу 17,5-31,4 % загальної радіоактивності синтезованих ліпідів.

При інкубації з [2-14C] лізином зрізів головного мозку, печінки, слизової порожньої кишки і жирової тканини білих щурів 2-ї групи з гіперхолестеринемією загальна радіоактивність синтезованих ліпідів була, відповідно, в 1,3; 2,5; 1,1; 9,0 раза менша, ніж загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами вказаних органів і тканин тварин 1-ї (контрольної) групи. Ці дані також свідчать про інгібувальний вплив гіперхолестеринемії на утворення ацетил-СоА в результаті катаболізму кетогенних амінокислот, подібно до того, як це виявлено нами при інгібуванні утворення ацетил-СоА з пірувату.

Загалом одержані нами результати свідчать про інгібувальний вплив екзогенного холестеролу на утворення в тканинах білих щурів ацетил-СоА, який є попередником жирних кислот і холестеролу, за механізмом зворотного зв’язку, в основі якого лежить інгібувальний вплив кінцевого продукту на утворення початкового продукту або субстрату.

Синтез жирних кислот і окремих класів ліпідів у досліджуваних органах і тканинах морських свинок при навантаженні холестеролом.

З наведених на рисунку 4 даних видно, що загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин морських свинок, при інкубації їх з [6-14C] глюкозою зменшується у ряді: жирова тканина, головний мозок, печінка, слизова тонкої кишки. При цьому радіоактивну мітку виявлено у фракції вільних жирних кислот, а також у всіх класах ліпідів, у тому числі у вільному й етерифікованому холестеролі. Інтенсивність синтезу ліпідів усіх класів у досліджуваних органах і тканинах морських свинок 2-ї групи з гіперхолестеринемією при використанні як попередника жирних кислот [6-14C] глюкози різко знижується порівняно з інтенсивністю їх синтезу в органах і тканинах тварин контрольної групи. Зокрема, радіоактивність загальних ліпідів, синтезованих зрізами головного мозку, печінки, слизової тонкої кишки і жирової тканини морських свинок 2-ї групи з гіперхолестеринемією, була менша, відповідно, в 3,3; 3,1; 2,4 і 3,2 раза, ніж радіоактивність цих класів ліпідів, синтезованих зрізами вказаних органів і тканин морських свинок 1-ї (контрольної) групи. Вказані результати узгоджуються з одержаними в першому досліді даними про інгібування синтезу ліпідів у органах і тканинах білих щурів при гіперхолестеринемії за використання як попередника жирних кислот [6-14C] глюкози.

Це можна пояснити меншим інгібувальним впливом екзогенного холестеролу на утворення ацетил-СоА з пірувату, що утворюється в результаті метаболізму глюкози в тканинах морських свинок, ніж у тканинах білих щурів. Інгібувальний вплив гіперхолестеринемії на синтез ліпідів у досліджуваних органах і тканинах морських свинок зумовлений насамперед інгібуванням синтезу жирних кислот, внаслідок чого в 2-3 рази зменшується синтез всіх класів ліпідів. Проте у тканинах морських свинок інгібувальний вплив екзогенного холестеролу на синтез жирних кислот і ліпідів із [6-14С] глюкози виражений значно менше, ніж у тих же тканинах білих щурів.

При інкубації зрізів досліджуваних органів і тканин морських свинок 1-ї (контрольної) групи з [1-14C] пальмітиновою кислотою (див. рис. 4) загальна радіоактивність синтезованих ліпідів зменшується у ряді: головний мозок, печінка, жирова тканина, слизова порожньої кишки. У цьому випадку інтенсивність синтезу ліпідів у досліджуваних органах і тканинах морських свинок 2-ї групи з гіперхолестеринемією за використання як попередника ліпідів [1-14C] пальмітинової кислоти зростала, особливо в головному мозку (р<0,05), порівняно з інтенсивністю їх синтезу в органах і тканинах тварин 1-ї (контрольної) групи. Ці дані свідчать про відсутність інгібувального впливу гіперхолестеринемії на синтез ліпідів у тканинах морських свинок з екзогенних жирних кислот, що узгоджується з одержаними нами результатами про відсутність інгібувальної дії гіперхолестеринемії на синтез ліпідів з [1-14C] пальмітинової кислоти у тканинах білих щурів. Разом із результатами, одержаними в першому досліді, вони свідчать про відмінності у ступені використання в синтезі ліпідів ендогенних жирних кислот, синтезованих з ацетил-СоА, що утворюється в результаті метаболізму глюкози й екзогенних жирних кислот, які всмоктуються в кишечнику. Стадія синтезу жирних кислот, як показали проведені нами дослідження, є лімітуючою в синтезі ліпідів у тканинах тварин обох видів при гіперхолестеринемії.

Рис. 4. Радіоактивність окремих класів ліпідів при інкубації з [6-14С] глюкозою, [1-14C] пальмітиновою кислотою та [2-14C] лізином зрізів досліджуваних органів і тканин морських свинок при навантаженні холестеролом.

Загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин морських свинок 1-ї (контрольної) групи, при інкубації з [2-14C] лізином зменшується у ряді: слизова тонкої кишки, жирова тканина, печінка, головний мозок. При гіперхолестеринемії інтенсивність синтезу ліпідів у досліджуваних органах і тканинах морських свинок за використання як попередника ліпідів [2-14C] лізину також достовірно нижча порівняно з інтенсивністю їх синтезу в органах і тканинах тварин контрольної групи. Інгібувальний вплив екзогенного холестеролу на синтез жирних кислот і ліпідів у досліджуваних органах і тканинах морських свинок із амінокислот зумовлений зменшенням синтезу ацетил-СоА не тільки з пірувату, що утворюється в результаті метаболізму глюкози, а й з амінокислот.

Вплив соняшникової олії і риб’ячого жиру на синтез жирних кислот і окремих класів ліпідів у досліджуваних органах і тканинах білих щурів з експериментальною гіперхолестеринемією.

З наведених на рисунку 5 даних видно, що при згодовуванні білим щурам із гіперхолестеринемією комбікорму з добавкою соняшникової олії як джерела лінолевої кислоти загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами головного мозку, печінки і жирової тканини, при інкубації з [6-14С] глюкозою була більша, відповідно в 3,6; 3,2 і 1,2 раза, радіоактивність фосфоліпідів – у 5,0; 3,7; 1,1 раза, радіоактивність моно – і діацилгліцеролів– в 4,1; 7,2; 1,4 раза, вільних жирних кислот – в 3,2; 1,9; 1,2 раза, триацилгліцеролів – у 8,2; 10,6 і 1,4 раза, етерифікованого холестеролу – в 3,9; 5,9 і 1,3 раза, ніж радіоактивність вказаних класів ліпідів, синтезованих зрізами цих органів і тканин тварин 2-ї (контрольної) групи з гіперхолестеринемію. Ці дані свідчать про стимулюючий вплив наявної в соняшниковій олії лінолевої кислоти на синтез ліпідів у вказаних органах і тканинах білих щурів при гіперхолестеринемії. Проте у слизовій тонкої кишки тварин із гіперхолестеринемією такий вплив лінолевої кислоти був відсутній.

Рис. 5. Радіоактивність жирних кислот та окремих класів ліпідів при інкубації з [6-14С] глюкозою зрізів досліджуваних органів і тканин білих щурів з гіперхолестеринемією, до раціону яких додавали соняшникову олію та риб’ячий жир окремо і разом.

При згодовуванні білим щурам 4-ї групи з гіперхолестеринемією раціону з добавкою риб’ячого жиру як джерела ПНЖК родини щ-3 (ейкозапентаєнової, докозагексаєнової) загальна радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами головного мозку і печінки, при інкубації з [6-14С] глюкозою була відповідно в 1,3 і 1,8 раза менша, а при інкубації