Рис. 4. Влияние РАВ на показатели перекисного окисления липидов и концентрацию кислорода в тканях животных, длительно содержащихся в гермообъемах с разным составом газовых сред.
1 — показатели перекисного окисления липидов (ед/мл); 2 — показатели хемолюминесценции; 3 — концентрация кислорода в тканях (нг/атом/мл); а — естественная атмосфера; б — искусственная атмосфера; в — биогенезированная атмосфера.
Антиоксиданты вводят не только с целью снижения концентрации окислительных свободных радикалов за счет их связывания, но и для мобилизации резерва АОС.
Нами исследовано влияние РАВ на перекисное окисление липидов крыс (линии Wistar), находящихся в течение 3 мес в различных газовых средах. Установлена выраженная связь ПОЛ с РАВ. Так, в ЕА показатели ПОЛ равнялись 0,92 ед/мл; ИА — 0,4 ед/мл; БИА — 1,4 ед/мл; показатели хемилюминесценции сыворотки крови — соответственно 381; 442 и 310 (рис. 4).
Таким образом, у животных в ИА наблюдались достоверные изменения ПОЛ. В БИА процессы ПОЛ нормализовались, приближаясь к показателям, зарегистрированным в ЕА.
АТФ в эритроцитах. Первичным источником энергии в организме животных и человека является химическая энергия пищевых веществ: белков, жиров, углеводов, выделяющаяся при их окислении. Первичным источником энергии для растений служат лучи солнца, энергия которых накапливается в процессе фотосинтеза. Эта энергия поступает человеку через растительную пищу. Энергию, поступающую от сжигания питательных веществ (дыхания) или в процессе фотосинтеза, клетки запасают в АТФ. Клетка благодаря АТФ может накапливать большое количество энергии и расходовать ее по мере необходимости: на синтез молекул белков, жиров, углеводов, на деление клеток, сокращение мышц, на перенос ионов натрия и калия через мембраны и др. Все эти процессы потребляют энергию, аккумулированную в АТФ. При необходимости под влиянием АТФазы — фермента, который содержится в мембранах всех организмов, одна фосфатная группа отщепляется от АТФ, и образуется АДФ.
Освобождающаяся энергия используется клетками для совершения различных работ. Когда молекула АДФ вновь заряжается энергией, она превращается в АТФ—клеточный аккумулятор, хранитель энергии.
Макроэнергетические соединения могут накапливаться не только в виде АТФ, но и в виде креатинфосфата [Сойфер В.Н., 1975].
Таким образом, АТФ является основным источником энергии, аккумулированной в клетках организма.
Исследовано влияние РАВ на содержание АТФ в эритроцитах крыс линии Wistar, находящихся в различных газовых средах. Установлена четкая зависимость содержания АТФ от РАВ. Так, в ЕА АТФ была на уровне 30,1 мкг/мл. В ИА содержание АТФ снизилось до 23,8 мкг/мл.
У крыс в БИА уровень АТФ превысил норму и составил 34,2 мкг/мл.
Иначе говоря, РАВ способствуют восстановлению аккумуляции энергии АТФ в клетках до нормы.
Свободная энергия в эритроцитах. В организме постоянно протекают процессы обмена веществ, сопровождающиеся выделением энергии, которая используется для синтеза белков и нуклеиновых кислот, липидов, углеводов. Энергия необходима клеткам для совершения работы, выделения продуктов обмена и т.д. Если химический процесс протекает за счет энергии извне (эндотермически), он обозначается знаком «плюс» (+), если процесс сопровождается выделением тепла (экзотермически), такая реакция обозначается знаком «минус» (-).
Мы в течение 3 мес исследовали характер изменения свободной энергии в эритроцитах 3 групп крыс, находящихся в различных газовых средах: ЕА, ИА, БИА.
Рис. 5. Интегральные показатели биоэнергетики клеток крови крыс, содержащихся в условиях различных газовых сред.
а — естественная атмосфера; б — зависимость показателей биоэнергетики клеток крови животных, содержащихся в искусственной атмосфере, по отношению к клеткам крови животных, находящихся в естественной атмосфере; в — зависимость показателей биоэнергетики клеток крови у животных, содержащихся в искусственной, но биогенезированной атмосфере, по отношению к клеткам животных, находящихся в естественной атмосфере.
Исследования, проведенные на мониторе биологической активности ЛКТБ 2277 фирмы «LKB—Producted AB Stockholm» (Sweden), показали зависимость биоэнергетики эритроцитов от РАВ.
ВИА резко нарушились химические процессы, что сопровождалось выделением тепла: 556 усл.ед. (рис. 5). В БИА химические процессы практически протекали на том же уровне, что и в ЕА (исследования проведены на мониторинге биологической активности ЛКТБ 2277 фирмы «IKB-Producted AB»).
Таким образом, у животных в ИА наблюдалось резкое снижение свободной энергии. В БИА уровень свободной энергии приблизился к таковому в контрольной группе (ЕА) и даже незначительно превысил его (+ 32,8 усл.ед.).
Мембраны клеток. Значение мембран в жизни человека разнообразно. Они передают различную информацию, регулируют многие внутриклеточные процессы, узнают себе подобные клетки, способны генерировать электрические импульсы. Мембраны регулируют поступление молекул и ионов в клетку и их обратный выход из клетки. В мембраны клетки включены рецепторы гормонов, пептидов и др., что обеспечивает точность регуляции и специфичность белков-рецепторов.
Не исключено также присутствие на клетках организма рецепторов для некоторых компонентов РАВ. Это подтверждается тем, что в состав ЭМ входят лейкины. Известно, что некоторые растительные лейкины (фитогемагглютинин, конковалин А и др.) обладают митогенной активностью, что позволяет предполагать наличие на мембранах лимфоцитов рецепторов по отношению к их компонентам.
Если это будет доказано, то расшифруется еще одна из сторон механизма действия РАВ.
В мембранах находятся различные ферменты, биооксиданты, возможно, и некоторые компоненты РАВ. Специальные мембраны органов чувств преобразуют энергию звука, света в электрические импульсы. Мембраны рецепторных клеток воспринимают и передают центральной нервной системе информацию о запахах [Бергельсон Л.Д., 1975; Сим Э., 1985; Райт Р.Х., 1966].
Проведены экспериментальные исследования влияния РАВ на проницаемость цитоплазматических мембран дрожжей аэробного типа метаболизма. Дрожжи культивировали в атмосфере, лишенной РАВ, и в такой же атмосфере с введением в ее состав РАВ розмарина в концентрации 0,001 мг/м.куб. атмосферы.
В контрольном варианте дрожжи выращивали в естественной атмосфере.
При оценке действия атмосферы на метаболизм дрожжей была использована активность терминального фермента спиртового брожения — алкогольдегидрогеназы (АДГ) и арилэстеразы — фермента, участвующего в транспорте сильно диссоциированных органических кислот через цитоплазматическую мембрану. С целью изучения состояния цитоплазматических мембран определяли содержание эфиров высших жирных кислот в культуральной жидкости.
Установлено, что культивирование тест-объектов в атмосфере с отсутствием РАВ отражается на их метаболизме. Зарегистрировано достоверное снижение активности АДГ от 90,4 до 0,3 ед/г (Р<0,001) и арилэстеразы от 1200 до 850 ед/г (Р<0,05). Последнее, вероятно, связано с нарушением барьерной функции цитоплазматической мембраны.
Введение в атмосферу РАВ розмарина оказывает нормализующее действие на измененный метаболизм тест-объектов, снижая концентрацию эфиров высших жирных кислот и интенсифицируя активность АДГ и арилэстеразы, приближая ее к показателям контрольной группы.
Проведенные исследования указывают на перспективность дальнейшего изучения РАВ в качестве стабилизаторов мембранных структур.
Стабилизация цитоплазматических мембран наблюдалась нами в определенном интервале концентрации ЭМ от 0,05 до 0,0005%. При этом стабилизация мембран микробных клеток отмечена при значительно меньшей концентрации ЭМ, чем стабилизация мембран лимфоцитов. В ИА резистентность мембран практически не отличалась от ЕА (соответственно 0,55 и 0,53) и достоверно отличалась от резистентности мембран клеток в ИА (0,53 и 0,25 соответственно).