Зависимость накопления плодами обыкновенной ирги биологически активных веществ от экологической ситуации и их влияние на состояние животных
На правах рукописи
ЛАКСАЕВА Елена Анатольевна ЗАВИСИМОСТЬ НАКОПЛЕНИЯ ПЛОДАМИ ОБЫКНОВЕННОЙ ИРГИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ОТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СОСТОЯНИЕ ЖИВОТНЫХ 03.02.08 - экология 03.01.04- биохимия
АВТОРЕФЕРАТ
Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
2011г
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» и ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Еськов Е.К.
доктор биологических наук, доцент Сычев И.А.
Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор биологических наук Жученко Александр Александрович профессор, доктор биологических наук Клопов Михаил Иванович
Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А.
Костычева"
Защита состоится «» _ 2011 года в _ часов на заседании диссертационного совета Д-220.056.01 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу: 143900, г.Балашиха-8, Московской области, ул. Юлиуса Фучика, 1;
8(495)521-45-
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного аграрного заочного университета.
Автореферат разослан «» 2011 года
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент Сойнова О.Л.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы В условиях возрастающего техногенного воздействия на природные комплексы и человека особую актуальность приобретает изыскание средств, способствующих повышению пищевой ценности продуктов растительного происхождения, потребляемых животными и человеком. Локальные изменения климата, выражающиеся в отдельные годы в резких похолоданиях зимой и экстремально высокой температуре в летнее время, обусловливает необходимость расширения сортимента культурных растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды, и повышению качества их потребительских свойств. К области этих задач относится разработка способов и технологий, обеспечивающих увеличение биологически активных веществ и микроэлементов в плодах и ягодах, на что указывают решения Президиума РАСХН, международных научно-практических конференций и симпозиумов (Пенза 2000г, Мичуринск 2003г, Ростов 2004г, Москва 2005г, Пущино 2007г).
К перспективной нетрадиционной садоводческой культуре относится обыкновенная ирга (Amelanchier vulgaris Moench;
семейство - розоцветных Rosacеae, подсемейство - яблоневых Pomoideae). Интерес к культуре связан с тем, что плоды ирги и получаемые из них продукты характеризуются высоким содержанием витаминов, органических кислот, сбалансированным комплексом сахаров, пектиновыми и дубильными веществами, биофлавоноидами, аминокислотами, макро- и микроэлементами и многими другими веществами (Стрельцина С.А., 2006;
Макаров В.Н. и др., 2006, 2007;
St-Pierre R.G. and all, 2005;
Jerzak E, 2001). Плоды ирги используются в пищевой промышленности для производства джема, варенья, повидла, пюре, сока, начинки для творожных сырков, получения пищевых красителей, вина (Рязанова О.А.,2005;
Тукачев С.Н.,2007).
Одним из возможных путей направленного влияния на накопление продуктов биосинтеза микронутриентов и минорных биологически активных веществ (БАВ) в плодах ирги сопряжен с применением микроэлементов, регулирующих функционирование ферментных систем и рост растений.
Микроэлементы активируют ферменты и ускоряют целый ряд биохимических реакций в растениях, что по данным многих исследователей (Нестеренко О.В. и др.,2005;
Сирота С.М.,2006) и других (Строев Е.А. и др.,1995;
Мартынов Е.Г. и др.,1997), интенсифицирует биосинтез и накопление в них биологически активных веществ. Особенно эффективны микроэлементы при внекорневых подкормках (Чумаченко И.Н.,1989;
Притула З.В.,2004;
Ионова Л.П.,2008).
Однако остается малоизученным влияние факторов, влияющих на накопление иргой растительных полисахаридов (Мартынов Е.Г и др., 1997;
Мартынов Е.Г., 2003). Эти соединения, относящиеся к классу пектиновых веществ, обладают высокой биологической активностью, стимулируя иммунную систему, усиливая фагоцитоз, повышая активность ферментных систем клеток крови, усиливая процессы ранозаживления и регенерации тканей (Назарова И.В.,1999;
Утешев Б.С.1999). Полисахариды некоторых растений активируют процессы кроветворения, особенно процесс эритропоэза, способствуют увеличению количества эритроцитов и гемоглобина (Захаров Ю.М., 1997, 1998;
Сычев И. А., 2009). Активация процессов клеточной пролиферации, увеличение количества и активности ферментных систем способствует повышению уровня обмена веществ и, связанную с этим, физическую работоспособность здоровых животных в эксперименте (Сычев И.А., 1995,2004;
Муравьева Т.И., 1999;
Шишкова И.В., 2000). Поэтому представляет интерес изучение влияния биологически активных веществ, содержащихся в плодах ирги, на состояние животных.
Цель и задачи исследований. Цель работы – Изучить факторы, влияющие на накопление в плодах ирги биологически активных веществ, и их воздействия на организм животного.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
Изучить влияние погодных условий на накопление плодами ирги биологически активных веществ (витамина С, флавоноидов, углеводов, органических кислот) и микроэлементов.
Определить влияние микроэлементов бора, цинка и их смеси (1:1) на содержание и динамику синтеза биологически активных веществ и микроэлементов в плодах изучаемой культуры.
Исследовать влияние на выход водорастворимого полисахаридного комплекса микроудобрений.
Изучить влияние водорастворимого полисахаридного комплекса, содержащегося в плодах ирги, на резистентность мембран эритроцитов, активность фагоцитоза, клеточный и биохимический состав крови и физическую работоспособность здоровых животных;
Определить ранозаживляющую эффективность водорастворимого полисахаридного комплекса, выделенного из плодов обыкновенной ирги.
Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые установлено влияние физических факторов среды (температуры, влажности) на накопление в плодах обыкновенной ирги витамина С, суммарного количества органических кислот, флавоноидов, углеводов и микроэлементов при выращивании растений на серых и темно-серых лесных почвах.
Установлена зависимость активности некоторых оксидаз и их влияние на динамику образования аскорбиновой кислоты в плодах ирги от метеорологических условий. Показано влияние микроэлементов цинка, бора и их комплекса в соотношении (1:1) на динамику накопления в плодах ирги биологически активных веществ и на интенсивность роста побегов растения.
Впервые выявлено действие микроэлементов на изменения количества отдельных моносахаридов в составе полисахарида, выделенного из плодов ирги. Определен моносахаридный состав и некоторые физико-химические свойства водорастворимого полисахаридного комплекса, выделенного из плодов ирги, и показано его влияние на повышение резистентности мембран эритроцитов, процесса гемопоэза и физическую работоспособности здоровых животных, а также ожоговое ранозаживление.
Практическая значимость. Разработаны практические предложения по использованию микроэлементов цинка, бора и их комплекса в соотношении (1:1) для повышения питательной ценности и накопления в плодах ирги биологически активных веществ (рационализаторское предложение). Показана возможность применение полисахарида плодов обыкновенной ирги в качестве средства, повышающего неспецифическую резистентность организма, стимулирующего процесс эритропоэза и физическую работоспособность здоровых животных. Предложено использование водорастворимого полисахаридного комплекса, выделенного из плодов ирги в качестве средства, стимулирующего регенерационные процессы при повреждении кожных покровов при химических ожогах.
Полученные данные внедрены в учебный процесс, в частности, используются в лекционных курсах и на практических занятиях кафедр общей химии, фармакогнозии, биологической и биоорганической химии с курсом клинической лабораторной диагностики в Рязанском государственном медицинском университете им. акад. И.П. Павлова.
Апробация работы Результаты проведенных исследований были представлены на Российской научной конференции «Экологические и социально гигиенические аспекты среды обитания человека» (Рязань,2003);
на юбилейной научной конференции посвященной 60-летию основания РязГМУ им акад.И.П. Павлова (Рязань,2004);
на Республиканской с международным участием научно-практической конференции, посвященной 60-летию РязГМУ и Всероссийским дням защиты от экологической опасности (Рязань,2004);
на заседании Ученого Совета фармацевтического факультета ГОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад.
И.П. Павлова Росздрава» (Рязань,2007г.);
на межкафедральном заседании кафедр ГОУ ВПО РязГМУ Минздравсоцразвития России 8 ноября 2010г., межкафедральном заседании кафедр ФГОУ ВПО РГАЗУ 22февраля 2011г.
Публикации Основные положения диссертации опубликованы в 18 работах, в том числе 5 работ в рецензируемых журналах, поименованных в списке ВАК и Рационализаторское предложение №1240 «Практическое применение микроэлементов при культивировании обыкновенной ирги».
Положения, выносимые на защиту:
накопление биологически активных веществ в плодах обыкновенной ирги изменяется в процессе их созревания;
содержание биологически активных веществ в плодах обыкновенной ирги подвержено влиянию физических факторов среды (температуры, влажности);
на накопление биологически активных веществ и изменение количественного моносахаридного состава ВРПК плодов влияет внекорневая обработка растений микроэлементами (цинком, бором и их смесью);
водорастворимый полисахаридный комплекс, выделенный из плодов обыкновенной ирги повышает физическую работоспособность здоровых животных, резистентность мембран эритроцитов, активность фагоцитоза, положительно изменяет клеточный и биохимический состав крови, а также способствует заживлению ран при химическом ожоге кожи.
Объем и структура диссертации Диссертация (214 страницы текста) состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 287 источник (231 на русском и 56 на иностранных языках), приложений. Работа проиллюстрирована 44 таблицами, 44 рисунками, 10 фотографиями.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектом исследований являлись растения обыкновенной ирги (Amelanchier vulgaris M.). Полевые исследования выполнены в течение 2000 2003 гг на растениях, произраставших в окрестностях г. Рязани. Обработку опытных растений проводили в утренние часы 0,03% -ными растворами соли ZnSO4 * 7H2O, борной кислоты (H3BO3) и смесью борной кислоты с солью цинка (1:1) с расходом 2 л на растение, контрольные растения обрабатывали дистиллированной водой в том же объеме. Свойства биологически активных веществ, выделяемых из плодов ирги, изучали в биохимической лаборатории и стандартном виварии в 2004 – 2010 гг.
В процессе полевых исследований вели фенологические наблюдения. В комплексе биохимических исследований определяли в плодах ирги содержание аскорбиновой кислоты, сахаров, полифенольных соединений (флавоноидов, антоцианов), активность ферментов (аскорбиноксидазы, полифенолоксидазы), а также количество микроэлементов, массу сухого вещества и выход водорастворимого полисахаридного комплекса, состав которого определяли методом кислотного гидролиза и бумажной хроматографии. Для оценки биологической активности полисахарида, выделяемого из плодов ирги, использовали следующие показатели:
железосвязывающую способность сыворотки крови, количество железа, эритроцитов, лейкоцитов, лимфоцитов, макрофагов, белковые фракции, уровень гемоглобина, резистентность мембран эритроцитов (перекисную, термическую, осмотическую), для чего использовали лабораторные, физико химические, биохимические, иммунологические методы. Физическую работоспособность животных оценивали по плавательному тесту.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Экологические факторы, влияющие на развитие ирги и накопление в ее плодах биологически активных веществ. Биохимические исследования плодов обыкновенной ирги показали, что химический состав, рост и развитие этого растения во многом зависит от экологической ситуации. Важное значение принадлежит погодным условиям. От погоды зависит содержание витамина С, флавоноидов, свободных сахаров и сухих веществ в плодах ирги.
Количество аскорбиновой кислоты в зрелых плодах колеблется в пределах от 174,5±1,4 до 225,8±1,8 мг/кг (табл.1). При этом в прохладные и умеренно дождливые годы этого витамина в них аккумулируется больше, чем в жаркую и сухую погоду. Динамика накопления аскорбиновой кислоты характеризуется непрерывным нарастанием ее количества в плодах в ходе их созревании.
На содержание в плодах витамина С существенное влияние оказывает активность аскорбиноксидазы (АО) - фермента, осуществляющего его окисление. В частности, прослеживается выраженная обратная зависимость между накоплением аскорбиновой кислоты в онтогенезе плодов и активностью этого фермента. Ферменты, окисляющие аскорбиновую кислоту, ингибируются светом. При общем уменьшении освещенности в пасмурные дни, в процессе созревания ягод, активность аскорбиноксидазы понижалась.
Количество сухих веществ в плодах контрольных растений варьирует в интервале от 16,83 до 17,36 %, а сахаров – от 9,87±0,03 до 12,17± 0,04% (табл.1). Накопление сухих веществ и сахаров находится в обратной зависимости от интенсивности осадков и прямой– от температуры.
В сухой и жаркий 2002 год, когда больше накапливается сухих веществ, плоды содержат больше свободных сахаров, накопление которых происходило за счет увеличения содержания инвертного сахара. Более низкое содержание сахаров в плодах растений (табл.1) отмечалось в дождливые, прохладные и пасмурные летние месяцы 2001 и 2003годов, что объясняется снижением фотосинтетической активности.
В процессе созревания плодов обыкновенной ирги динамика накопления сахаров, как и аскорбиновой кислоты, характеризуется непрерывным подъемом, но уровень их нарастания невелик по сравнению с витамином С. Возможно сахара, как исходные вещества для биосинтеза аскорбиновой кислоты, могут лимитировать биосинтез этого витамина лишь в начальный период, когда содержание их невелико, а потребность в них на построение растительных тканей значительна. Поэтому на ранних стадиях развития плодов сахара и витамин С в них аккумулируются в малых количествах. Изменяется по годам исследования и сахарокислотный коэффициент (от 18,3±0,3% до 27,0±0,7%), определяющий вкусовые достоинства плодов ирги. Величина его при созревании плодов возрастает за счет ускоренного накопления в них сахаров и незначительного уменьшения суммарного количества органических кислот.
Установлено, что полифенольные соединения плодов ирги являются производными кверцетина, что согласуется с литературными сведениями (Вересковский В.В. и др., 1982). Эти соединения блокируют активность аскорбиноксидазы, повышая устойчивость и количество витамина С при созревании плодов ирги. В плодах ирги к периоду увеличения витамина С количество флавоноловых гликозидов максимально, а при созревании плодов оно уменьшается, за счет их участия в процессе восстановления аскорбиновой кислоты.
Метеорологические условия существенно влияют на содержание антоцианов, количество которых в жаркое и сухое лето в плодах значительно выше, чем в прохладные и дождливые годы. В зрелых плодах содержание антоцианов достигает максима, варьируя от 3,72±0,09% до 4,36±0,04%.
В процессе созревания плодов содержание в них водорастворимого полисахаридного комплекса (ВРПК) уменьшается. Так, в зеленых плодах его содержание находится на уровне 8,3±0,1 %, бурых - 4,2±0,2 % и зрелых 2,1±0,1%. Это объясняется преобладанием на ранних стадиях развития плодов процессами синтеза, а в период их созревания – гидролиза. ВРПК плодов обыкновенной ирги является гетерополисахаридом, состоящим из моносахаридов: галактуроновой кислоты, галактозы, глюкозы, арабинозы, ксилозы и рамнозы. Состав и высокое содержание галактуроновой кислоты (от 82,2±0,79 до 85,6±0,36%) позволяет отнести ВРПК плодов ирги к классу пектиновых веществ. Моносахаридный состав этих полимеров, не меняется при созревании плодов.
В зрелых плодах ирги определено содержание микроэлементов: железа, марганца, цинка, меди, бора и кобальта. При созревании плодов в них в основном сохраняется исходный уровень цинка, кобальта и уменьшается содержание меди и бора, особенно железа и марганца. Содержание макроэлементов - натрия, калия, кальция, то в процессе созревания плодов увеличивается от 0,27±0,01 до 0,33±0,01, от 9,4±0,12 до 10,17±0,18 и от 2,22±0,11 до 8,19±0,22 г/кг соответственно.
Таким образом, рост, развитие и накопление биологически активных веществ в плодах ирги зависит от изменчивости широкого комплекса физических факторов, влияющих на динамику биохимических процессов.
Эффективность внекорневой обработки растений 2.
микроэлементами. Внекорневая обработка растений микроэлементами, (цинк, бор и их смесь), статистически достоверно повышала прирост побегов ирги. Наибольший ростостимулирующий эффективностью отличалась обработка растений смесью микроэлементов. Биоэлементы вызывали более раннее цветение (на 1-2 дня), созревание плодов (на 6-7 дней), листопад (на 7-8 дней) по отношению к контролю.
Обработка растений микроэлементами, во всех вариантах опыта, повышала содержание витамина С (табл.2). Наибольшее увеличение аскорбиновой кислоты установлено при обработке смесью микроэлементов и цинком (в среднем) на 53% и 44,3% соответственно. Обработка растений бором увеличивала количество аскорбиновой кислоты в плодах (в среднем) на 27,4%.
Цинк и бор стимулируют активность аскорбиноксидазы и полифенолоксидазы, не изменяя присущей плодам ирги обратной зависимости между накоплением аскорбиновой кислоты и аскорбиноксидазы и прямой - полифенольных соединений и полифенолоксидазы после обработки ирги 0,03% растворами микроэлементов. Активность полифенолоксидазы повышалась статистически достоверно при обработке бором, а в случае обработки цинком и смесью микроэлементов повышение активности было статистически недостоверно. Активность окислительных ферментов в плодах опытных растений была, как правило, выше, чем в контроле. Однако к стадии технической зрелости плодов активность оксидаз снижалась до уровня контроля.
Максимально производные кверцетина накапливаются в опыте с цинком, превышая контроль в зрелых плодах на 16,0%, в зеленых и бурых на 17,4 и 17,1% соответственно. Смесь бора и цинка (1:1) в зеленых плодах увеличивает их количество на 8,2%, бурых – на 10,1%, в зрелых – на 9,9% по сравнению с контролем. При обработке растений бором содержание производных кверцетина понижалось во все периоды роста и созревания плодов.
Содержание антоцианов в зрелых плодах под действием микроэлементов возрастало на 11,3-19,9% по отношению к контролю. Это объясняется аккумуляцией в плодах микроэлементов, и усилением процессов синтеза полифенольных соединений, а также способностью антоцианов образовывать комплексы с ионами микроэлементов.
Микроэлементы статистически достоверно повышают содержание сахаров в среднем на 10,7-19,65 % (табл.3) в плодах обыкновенной ирги.
Максимальное увеличение сахаров установлено в опыте с цинком на 19,65% и в опыте со смесью микроэлементов на 17,95% по сравнению с контролем.
Рост сахаристости проходил за счет инвертного сахара, а количество сахарозы и кислотность плодов понижалась. При этом возрастала величина сахарокислотного коэффициента.
Обработка растений микроэлементами повышала выход водорастворимого полисахаридного комплекса плодов ирги по сравнению с контролем в 2,4 - 2,5 раза. Во всех вариантах опытов происходило увеличение количества галактуроновой кислоты в полисахариде плодов до 85,7-87,1%. Микроэлементы изменяли соотношение моносахаридов в составе полисахаридного комплекса. Повышение выхода полисахарида в опытах с микроэлементами объясняется их способностью образовывать прочные комплексы с молекулами полисахарида, которые, вероятно, предохраняют его от ферментативного распада.
Микроэлементы во всех вариантах опытов способствовали статистически достоверному увеличению накопления в зрелых подах ирги цинка и бора, особенно цинка, а также повышали количество марганца, меди, но понижали содержание железа. Микроэлементы в зеленых плодах, статистически достоверно влияли на увеличение содержания калия и кальция. При обработке растений бором и смесью увеличивалось в плодах содержание натрия. В зрелых плодах содержание макроэлементов (К, Na, Ca) статистически достоверно понижалось, при обработке бором и смесью микроэлементов, а содержание магния не отличалось от контроля (Р0,05).
Итак, обработка растений микроэлементами способствовала увеличению в плодах содержания макро- и микроэлементов, аскорбиновой кислоты, флавоноидов, свободных сахаров и полисахарида.
3. Влияние полисахарида обыкновенной ирги на организм здоровых животных. Добавление раствора полисахарида к крови здорового донора защищает мембраны красных кровяных клеток от разрушения под действием неблагоприятных факторов среды. При температурах 52-56оС гемолиз эритроцитов практически отсутствует, как в опыте, так и в контроле, при этом разрушаются, в среднем, лишь 1,6-3,9% клеток. При 58оС, в контроле гемолизируется 27,1% клеток, а в пробах крови с полисахаридом 8,3%. При температурах 60оС-62оС гемолиз усиливается в контроле (до 80,2 95,6%), а в опыте до 29,2%-64,6%. При 64оС как в опыте, так и в контроле гемолиз составляет 100%. Полисахарид обыкновенной ирги повышает термическую резистентность мембран эритроцитов в 3,2 раза.
Гемолиз эритроцитов становится заметным в контрольных пробах с концентрацией 0,5% хлорида натрия и составляет 72% от общего количества эритроцитов, а в опыте процент гемолиза-56%. В растворах с концентрацией 0,45% гемолиз в контроле составляет 96%, а в опыте 60%. Полный гемолиз эритроцитов отмечается при концентрации физиологического раствора 0,4% как в опыте, так и в контроле. Полисахарид оказывает защитное действие на мембраны эритроцитов, повышая осмотическую резистентность в 1,6 раза, по сравнению с контролем.
Добавление полисахарида к крови здорового донора позволило установить, что препарат защищает мембраны эритроцитов от перекисного окисления липидов. Процент гемолизированных клеток статистически достоверно (Р0,001) уменьшается при добавлении ВРПК. В контроле происходит 100% гемолиз клеток, а в опыте число разрушенных эритроцитов составляет 45,0±0,42% от общего количества, при этом ВРПК уменьшает численность красных кровяных клеток подвергшихся разрушению в 2,2 раза (Р0,001) Процент фагоцитоза повышался под действием ВРПК на 9,55%, а фагоцитарное число увеличивалось, по сравнению с контролем, на 10,85%, что свидетельствует об активации процесса фагоцитоза под влиянием ВРПК и увеличении количества поглощенных микробных тел одним фагоцитом.
Незначительно повышается индекс завершенности фагоцитоза (на 3,7%), что, скорее всего, связано с активацией ферментных систем фагоцитов.
Под влиянием полисахарида ирги количество эритроцитов в крови подопытных крыс максимально возрастает после введения 7 доз и превосходило контроль на 23,3±0,3%, затем снижается и после введения доз полисахарида становится таким же, как и в контроле (табл.4).
Уровень гемоглобина под действием ВРПК возрастал максимально после введения трех доз препарата и превосходил контроль на 19,4±0,5%. При последующем введении полисахарида количество гемоглобина снижалось.
После введения 5-7 доз ВРПК уровень гемоглобина в крови подопытных крыс превосходил контроль на 3,5±0,4 %.
Под действием ВРПК ирги на 5 сутки эксперимента увеличивался средний корпускулярный объем эритроцитов на 5,8±0,3%, на 3-5 сутки среднее содержание корпускулярного гемоглобина в эритроцитах возрастало в среднем на 4,15±0,22% по сравнению с контролем. При дальнейшем введении полисахарида происходит возвращение этих показателей к норме.
Все это свидетельствует о стимуляции полисахаридом ирги процесса эритропоэза с достижением максимальных результатов на третьи-пятые сутки введения препарата ВРПК экспериментальным животным.
Полисахарид ирги повышает содержание общего количества железа в плазме крови с 8,1±0,41 до 21,7±1,65мкмоль/л и железосвязывающую способность сыворотки крови на 26,6% по отношению к контролю на 3 сутки эксперимента. Масса тела экспериментальных животных увеличивается после 5 доз полисахарида и на 15,6% превосходит контроль, а максимально увеличивается на 28,33%, по отношению к контролю на 10 сутки опыта, из за увеличения мышечной массы животных. Введение ВРПК подопытным животным в дозе 0,1г/кг массы тела максимально увеличивает время плавания животных с грузом 0,1 массы тела на 10 сутки эксперимента на 41,9% по сравнению с контролем (рис.1).
2, Рис. Влияние ВРПК обыкновенной ирги время, мин 1, на физическую работоспособность животных.
0, послед 1 5 10 15 20 доза контроль опыт Затем работоспособность подопытных животных снижалась, но была выше, чем у контрольных животных на 28-34% вплоть до конца эксперимента. За время последействия (7 дней) работоспособность опытных животных повысилась на 13,3%, контрольных на 7,4% относительно начала эксперимента, работоспособность экспериментальных животных оставалась выше контрольных на 27%. Повышение физической работоспособности связано с увеличением мышечной массы животных и количества эритроцитов и гемоглобина в крови и, следовательно, с увеличением количества кислорода поступающего в органы и ткани и ростом уровня обмена веществ. Полисахарид обыкновенной ирги проявляет высокую биологическую активность, действуя на организм животных на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях.
4. Ранозаживляющее действие ВРПК плодов ирги. Полисахарид плодов ирги способствовал более раннему и значительному уменьшению альтеративных и экссудативных процессов в ожоговой ране, чем в контроле.
К концу первой недели опыта на периферии ожога наблюдались процессы восстановления базального слоя эпидермиса, появлялись сосуды микроциркуляторного русла, содержащие кровь, обеспечивающие трофику и ускоряющие процессы репаративной регенерации эпителиальных и соединительнотканных элементов кожного покрова. В конце третьей недели эксперимента выявлено восстановление всех слоев многослойного плоского эпителия с элементами ороговения, отмечалась выраженная пролиферация соединительнотканных клеток, образующих межклеточное вещество дермы, структура и целостность которой полностью восстанавливается. На 21 сутки эксперимента гистоморфология кожного покрова ожоговой травмы не отличалась от таковой у контрольных животных.
Следовательно, полисахариды, выделенные из плодов ирги различной степени зрелости стимулируют процесс заживления ожоговых ран.
ВЫВОДЫ 1. Онтогенетическая динамика накопления биологически активных веществ в плодах обыкновенной ирги характеризуется увеличением аскорбиновой кислоты, антоцианов, свободных сахаров и снижением производных кверцетина, органических кислот, полисахарида, микроэлементов.
2. Физические условия среды (температура, влажность) влияют на накопление биологически активных веществ в процессе созревания в плодах обыкновенной ирги. В прохладные и умеренно дождливые годы более выражено накопление аскорбиновой кислоты, органических кислот, а в теплые и сухие – антоцианов, производных кверцетина, свободных сахаров.
3. Внекорневая обработка растений обыкновенной ирги растворами микроэлементов (цинком, бором) и их смесью (1:1) способствует увеличению накопления биологически активных веществ в зрелых плодах.
Содержание витамина С возрастает соответственно на 44,3%;
27,4%;
53,0%;
антоцианов на – 11.3 %, 13.3 %, 19.9 %, свободных сахаров – на 19,65 %, 10,7 %;
17,95 %.
4. Микроэлементы (цинк, бор) и их смесь (1:1) увеличивают выход водорастворимого полисахаридного комплекса в 2,5 раза.
5. Водорастворимый полисахаридный комплекс плодов обыкновенной ирги, при потреблении животными, влияет на повышение у них резистентности мембран эритроцитов, активности фагоцитоза, положительное изменение клеточного и биохимического состава крови, а также физическую работоспособность здоровых животных и заживление ожоговых ран.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Специализированным плодоводческим хозяйствам, в которых 1.
культивируется ирга обыкновенная, рекомендуется опрыскивать растения 0,03%-ными растворами (Н3ВО3, ZnSO4*7Н2О и их смеси 1:1) трехкратно в фазе начала, массового цветения и окончания цветения из расчета 2 литра на одно растение.
Водорастворимый полисахаридный комплекс, выделенный из плодов 2.
обыкновенной ирги, рекомендуется для использования в качестве средства, стимулирующего регенеративные процессы при химическом ожоге, а также в качестве средства повышающего общую резистентность организма.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях рекомендованных ВАК:
1. Лаксаева Е.А., Макарова В.Г., Мартынов Е.Г. Влияние микроэлементов на накопление некоторых БАВ в плодах обыкновенной ирги / Е.А. Лаксаева, В.Г.Макарова, Е.Г. Мартынов // Рос. медико - биол. вестн. им. акад. И.П.
Павлова. -2006.- №3.-С.29-35.
2. Сычев И.А., Лаксаева Е.А., Калинкина О.В. Биологическая активность растительных полисахаридов / И.А.Сычев, Е.А.Лаксаева, О.В. Калинкина // Рос. медико - биол. вестн. им. акад. И.П. Павлова. -2009.- №4.-С.143-148.
3. Лаксаева Е.А., Сычев И.А. Влияние некоторых факторов внешней среды на накопление биологически активных веществ в плодах обыкновенной ирги / Е.А. Лаксаева, И.А. Сычев // Рос. медико - биол. вестн. им. акад. И.П.
Павлова. -2009.- №4.-С.127-131.
4. Краснолобов А.Г., Лаксаева Е.А., Мартынов Е.Г. Ранозаживляющее действие водорастворимых полисахаридов обыкновенной ирги / А.Г.
Краснолобов, Е.А. Лаксаева, Е.Г. Мартынов // Рос. медико - биол. вестн. им.
акад. И.П. Павлова. -2010.- №2.-С.125-129.
5. Лаксаева Е.А., Сычев И.А. Влияние полисахарида обыкновенной ирги на кровь здоровых животных / Е.А. Лаксаева, И.А. Сычев // Рос. медико - биол.
вестн. им. акад. И.П. Павлова.- 2010.-№3.- С.155-162.
Публикации в других изданиях:
6. Мартынов Е.Г., Макарова В.Г. Лаксаева Е.А. Влияние микроэлементов на содержание аскорбиновой кислоты в плодах обыкновенной ирги / Е.Г.Мартынов, В.Г. Макарова, Е.А. Лаксаева // Актуальные вопросы здоровья населения Центра России: сб. науч. тр. Рязан. гос. мед. ун-та. им.
акад. И.П. Павлова. – Рязань,2002. - Вып 3.- С.57-59.
7. Лаксаева Е.А.,Мартынов Е.Г., Лакштанов В.З., Влияние бора, цинка и их комплекса на содержание антоцианов в плодах обыкновенной ирги / Е.А.
Лаксаева, Е.Г. Мартынов, В.З. Лакштанов // Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения: сб. науч. тр. Рязан. гос. мед. ун-та. им. акад.
И.П. Павлова. – Рязань,2003.- С.223-226.
8. Лаксаева Е.А., Мартынов Е.Г., Лакштанов В.З. Влияние микроэлементов на содержание общих сахаров, органических кислот и сухих веществ в плодах обыкновенной ирги / Е.А. Лаксаева, Е.Г.Мартынов, В.З. Лакштанов // Влияние природных и антропогенных факторов на социоэкосистемы: сб.
науч. тр. Рязан. гос. мед. ун-та. им. акад. И.П. Павлова.– Рязань,2003.- Вып 2.- С.99-102.
9. Лаксаева Е.А., Мартынов Е.Г. Полисахариды плодов обыкновенной ирги в опытах с микроэлементами / Е.А. Лаксаева, Е.Г.Мартынов // Экологические и социально-гигиенические аспекты среды обитания / под ред. чл.- кор. РАО, проф. А.П. Лиферова, проф.В.Ф. Горбича.- Рязань,2003.- С.163-166.
10. Макарова В.Г., Лаксаева Е.А., Мартынов Е.Г., Лакштанов В.З. Влияние микроэлементов на рост, развитие и накопление биологически активных веществ в плодах обыкновенной ирги / В.Г.Макарова, Е.А. Лаксаева, Е.Г.Мартынов, В.З.Лакштанов // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр.- Пятигорск,2003.-Вып 59.- С.36.
11. Мартынов Е.Г., Лаксаева Е.А., Лакштанов В.З. Влияние микроэлементов на рост, развитие некоторых плодовых растений и накопление в их плодах биологически активных веществ / Е.Г.Мартынов, Е.А. Лаксаева, В.З.Лакштанов // Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения :
сб. науч. тр. Рязан. гос. мед. ун-та. им. акад. И.П. Павлова.– Рязань,2004.- Ч2. С.335-338.
12. Лаксаева Е.А.,Мартынов Е.Г., Лакштанов В.З. Пищевая ценность плодов обыкновенной ирги, выращенных с применением микроэлементов / Е.А.
Лаксаева, Е.Г.Мартынов, В.З.Лакштанов // Материалы юбил. науч. конф. Рязань,2004.- Ч II.- С.155-156.
13. Лаксаева Е.А., Лакштанов В.З., Мартынов Е.Г. Минеральный состав плодов обыкновенной ирги / Е.А. Лаксаева, В.З.Лакштанов, Е.Г.Мартынов // Актуальные проблемы фармации: сб. науч. тр. Рязан. гос. мед. ун-та. им.
акад. И.П. Павлова. – Рязань,2006.- С.133-134.
14.Рационализаторское предложение №1240 «Практическое применение микроэлементов при культивировании обыкновенной ирги» / РязГМУ им.
акад. И.П. Павлова 2008г.
Лаксаева Е.А., Мартынов Е.Г. Практические рекомендации по 15.
применению микроэлементов при культивировании ирги : информ. Листок Рязан.ЦНТИ №61-001-08 / Е.А. Лаксаева, Е.Г. Мартынов;
РязГМУ им. Акад.
И.П. Павлова.-Рязань, 2008.-3с.
16. Лаксаева Е.А. Перспективы изучения и использования нетрадиционных растений для получения биологически активных веществ / Е.А. Лаксаева // Сборник научных трудов РязГМУ,2009.- С.238-239.
17. Лаксаева Е.А., Сычев И.А., Рубан Н.В. Влияние полисахарида обыкновенной ирги на процессы фагоцитоза/ Е.А.Лаксаева, И.А. Сычев, Н.В Рубан // Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения: сб. науч.
тр. Рязан. гос. мед. ун-та. им. акад. И.П. Павлова.– Рязань,2010. –С.335-338.
18. Лаксаева Е.А., Сычев И.А., Калинкина О.В. Влияние полисахаридов растительного происхождения на фагоцитарную активность / Е.А. Лаксаева, И.А.Сычев, О.В Калинкина // Материалы науч. конф.- Рязань,2010.- С.297 299.