Спортивная медицина подтверждает необходимость применения и расширения диапазона БАД в практике коррекции, профилактики и лечения спортсменов высших достижений. Поиск и разработка новых соматически направленных БАД и их фитокомпозиционных сочетаний, обеспечивающих фитосинергетический эффект, – актуальны и имеют далеко идущую перспективу [1]. Сохраняется и неуклонно растет интерес к использованию биологически активных добавок, в том числе растительного происхождения для профилактики соматических расстройств, сохранения физической работоспособности и неспецифических адаптационных реакций организма человека. Это связано в первую очередь с поиском альтернативных синтетическим фармацевтическим средствам с относительно малой токсичностью, высокой эффективностью применения. Перспективным в этом отношении представляется изучение растительных таксонов. Актуальными к разработке являются фитопродукты, ареалом распространения которых является Черноморское побережье Кавказа. К тому же набирают большую популярность методы естественного лечения, относящиеся к эндогенной терапии, и достижение эффективности в результате воздействия природных лечебных факторов и, по мнению современных специалистов, в различных сферах медицины, осуществляется менее специфичным путем через активацию адаптационных резервов организма [2].
В этом ключе особую актуальность приобретают исследования микроводорослей, как ценного источника БАВ природного происхождения. Несмотря на то, что в исследованиях выполненных в 1970– 1990-х гг. в направлении пополнения запасов пищевого белка за счёт микроводорослей ожидания не оправдались, в ходе дальнейших фундаментальных и прикладных исследований было установлено, что всё же многие их разновидности могут синтезировать и накапливать широкий спектр уникальных БАВ, обладающих выраженным положительным действием на организм человека и животных в коммерчески значимых количествах [3].
Уже доказана регулируемая условиями внешней среды высокая пластичность метаболизма микроводорослей, что, в свою очередь, означает возможность управления биосинтезом ценных в биотехнологическом отношении соединений. С этих позиций микроводоросли продолжают быть объектом интенсивных исследований во многих странах мира и рассматриваются уже не как объект запасного питания в случае всемирного голода, а как ценнейший возобновляемый сырьевой ресурс для производства БАВ (каротиноидов, витаминов, полиненасыщенных жирных кислот, фикобилипротеинов, полиглюканов, антибиотиков, цитостатиков и др.). [4].
Микроводоросли представляют высокий сырьевой потенциал для фармацевтической и пищевой промышленности. Основа, обеспечивающая многофункциональный комплекс механизмов адаптации этих видов к резким и летальным для многих многоклеточных организмов изменениям условий внешней среды – чрезвычайно сложный метаболизм одноклеточных фототрофов, что и способствует повсеместному расселению микроводорослей в биосфере.
Перспективные в коммерческих целях БАВ из микроводорослей в большинстве являются вторичными метаболитами и аккумулируются в клетках (или экскретируются за их пределы) даже при неблагоприятных условиях внешней среды для их роста и чаще всего при дефиците элементов питания.
Некоторые виды Chlorophyceae и Euglenophyceae, даже при лимите азота и фосфора способны накапливать например, каротиноиды (β-каротин, астаксантин, кантаксантин, зеаксантин, лютеин), Dinоflagellata, Bacillariophyсeae, Rodophyceae и Prymnesiophyceae – полиненасыщенные жирные кислоты (γ- линоленовую, арахидоновую, эйкозапентаеновую и докозагексаеновую), Cyanobacteria и Dinоflagellata – вещества, обладающие антибактериальными, антивирусными, фунгицидными, антипротозойными и противоопухолевыми свойствами (короткоцепочечные жирные кислоты, гликолипиды, сульфолипиды, акриловую кислоту, фенолы и их бромпроизводные, терпеноиды, N-гликозиды, акролилхолины, β-дикетоны, алкалоиды) в промышленно значимых количествах.
Вышесказанное объясняет нацеленность прежде всего, на изучение БАВ и поиск для разработки новых фитопрепаратов получаемых из микроводорослей и растительных объектов, направленных на адаптогенную активность, применения в качестве иммуномодуляторов, тонизирующих, омолаживающих и общеукрепляющих средств. Перечень востребованности такого рода лекарственных субстанций также постоянно растёт и расширяется.
Наиболее перспективная в комплексно направленном решении композиция биологически активных веществ, способная отвечать всем требованиям для спортсменов, регулируемая дозировкой в соответствии с этапами врачебно-педагогического контроля: производные биологически активной добавки на основе микроводоросли «Живая хлорелла» и её культуральной среды, фитопродукт Черноморского побережья Кавказа (сухой экстракт иглицы понтийской) и лиофилизат пробиотического непатогенного штамма Enterococcus faecium L-3. Обоснованием данного выбора составляющих компонентов стали собственные исследования, малоизученность проблемы, а также приоритеты в перспективе таких разработок в соответствии с данными мировой литературы [5].
Анализ предварительно проведенных собственных исследований и полученных результатов дают основания предполагать, что в России может быть впервые создана наиболее перспективная в комплексно направленном решении композиция биологически активных веществ, которая позволяет сохранять высокую жизнестойкость и физиологическую активность живых клеток микроводоросли хлореллы штамма Chlorella vulgaris и экзометаболитов, выделяемых ею в культуральную среду, усиленная эффективностью усвоения и сохраняющая высокую жизнестойкость и физиологическую активность живых полезных бактерий, что позволит обеспечить высокий фитосинергетический эффект даже при малых дозах и увеличить длительность срока годности продукта – до полугода без замораживания и консервантов.
Цель исследования: изучение физиологических норм органа зрения у различных видов приматов и вариантов их изменений при испытании препаратов на воздействие и токсичность.
Материалы и методы исследования
В эксперименте участвовали 11 приматов (вид – павианы гамадрилы), мужского пола. Этапы проведения эксперимента – общий осмотр, первичный забор общих и биохимических анализов крови и исследования органа зрения, которые включали в себя: внешний осмотр век, симметричность глазных щелей, состояние конъюнктивы век и глазного яблока, сохранность роговичных рефлексов, величины зрачка и его реакции на свет, измерение внутриглазного давления, биомикроскопию передней камеры, хрусталика, осмотр глазного дна – офтальмоскопию, с фоторегистрацией.
Параметры крови исследованы стандартными методами при помощи автоматического гематологического анализатора AcT 5 diff CP фирмы BeckmanCoulter, США и включали в себя: общий анализ крови на абсолютное содержание эритроцитов (RBC), концентрацию гемоглобина в цельной крови (Hgb), гематокрит (Hct), эритроцитарные индексы (средний объем эритроцита – MCV, среднее содержание гемоглобина в отдельном эритроците – MCH, среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитарной массе – MCHC), а также абсолютное содержание тромбоцитов (Plt), лейкоцитов (WBC) и показатели лейкограммы (лейкоцитарной формулы). Рутинно по методу Панченкова определялась скорость оседания эритроцитов (СОЭ).
Результаты исследования и их обсуждение
Первичные гематологические показатели от 26.07.2017 и 7.07.2017 показали полную адаптацию к установленным гематологическим нормам павианов после перемещения к пребыванию в специализированном помещении для проведения эксперимента. Обращали на себя внимание некоторые биохимические показатели крови, например очень низкий уровень щелочной фосфатазы у приматов за номерами 42350, 42932, 41824. Следует отметить, что у двух из этих приматов были выявлены патологические изменения при последующем офтальмологическом исследовании и эти изменения были учтены в последующих трактовках гематологической динамики [6]. В ходе первичного офтальмологического исследования 19 июля 2017 г., у двух павианов были выявлены отклонения в виде патологических изменений:
1. № 42932 осложнённые помутнения хрусталика, больше выраженные в правом глазу – осложнённая катаракта обоих глаз и изменения в виде очаговых депигментаций разного размера на коже
2. № 41874 изменения сосудов сетчатки в виде расширения вен и сужения артериол, выявленные при офтальмоскопии. Полученные в ходе доклинических исследований на приматах результаты показали ряд ключевых наблюдений:
Для № 42932 отличия средних показателей после эксперимента от средних показателей контрольной группы статистически значимы по уровню щелочной фосфатазы (выше среднего для контрольной группы на 200 %) и содержанию альбуминов в крови (ниже на 18 %). Однако вновь обращает на себя внимание, что уровень щелочной фосфотазы резко снижен (до 90,22) ещё в первый день гематологического контроля 27.06 и резко повышается по окончанию адаптационного периода (до 1530,0) В ходе эксперимента также наблюдаются изменения уровня щелочной фосфатазы 6.09, показатель растёт до значения 4205,0 а к 18.10. после усиления концентрации экспериментального раствора снижается до варианта нормы (до 1287 Е/л.). Этот примат № 42932 находился под наблюдением с выявленной патологией, витилиго депигментированная форма и осложнённая катаракта обоих глаз. Аналогичная картина складывается у павиана № 41824, который также находился под наблюдением с изменениями сосудов глазного дна – расширенные вены с замедленным кровотоком, неравномерного калибра, суженные артериолы с выпрямленными концами. Первый гематологический контроль также показал резко сниженный показатель щелочной фосфотазы (до 89,0) с повышением (до 1415,0) по окончанию адаптационного периода 7.07.17, с некоторым понижением в ходе эксперимента (до 1255,0) и последующим снижением 18.10. (до 660,2) после увеличения концентрации экспериментального раствора.
Описывают разные причины повышения данного показателя у человека – гепатиты любого происхождения при циррозе, миеломной болезни, болезни Педжета (патологический рост костей с изменением их структуры), метастазах, затрагивающих костную ткань, остеосаркомах, инфекционных мононуклеозах с нарушением работы печени, остеомаляциях, переломах, рахитах и др. Отмечены скачки в показателях уровня щелочной фосфатазы в связи с язвенным колитом и перфорацией кишечника, с инфарктом миокарда, с гормональными заболеваниями, характеризующееся вымыванием кальция из костей (гиперпаратиреозом). Также описываются состояния, влияющие на колебания показателей щелочной фосфотазы, не связанные с болезнями – подростковый возраст, здоровые женщины до 20 лет, беременность и здоровые мужчины до 30 лет, приём гормональных препаратов с целью контрацепции, антибиотиков и других лекарственных средств. Поэтому необходимо проводить дополнительные исследования и изучать полученные результаты в комплексе, чтобы утверждать о наличии того или иного патологического процесса [7]. Пониженный показатель данного фермента в крови также может служить признаками ряда заболеваний, не менее опасных, чем и при повышении уровня фосфатазы. Для того, чтобы разобраться с повышением или понижением уровня щелочной фосфатазы в крови, необходимо проведение дополнительных исследований. Также наблюдались колебания показателей уровня АсАТ соответственно от 38,87 до 28,49 в адаптационный период, и от 44,18 до 33,07 в ходе эксперимента, где показатель сначала повышался, а после увеличения концентрации экспериментального раствора значительно снижался. Причины повышения и понижения уровня АСТ почти те же, что и при АЛТ, только если при АлАТ на первый план ставится состояние печени, то в случае с АсАТ – сердце и мышцы. В нашем случае изменения показателей щелочной фосфотазы в сочетании с изменениями АлАТ подтверждают выявленные изменения органа зрения, а синхронное улучшение этих показателей после увеличения концентрации экспериментальных растворов (18.10.) и динамика улучшения офтальмологического статуса последующих осмотров (18.10 и 15.11) свидетельствует об отсутствии факторов токсичности применённых в эксперименте композиций растворов даже при увеличении предельных дозировок.
Методика исследований токсичности воспроизводилась принудительным введением в возрастающей концентрации и увеличении разовой и суточной дозы приёма с равным интервалом, в соответствии с Методическими указаниями по токсикологической оценке новых препаратов для лечения и профилактики незаразных болезней животных. В нашем эксперименте все 11 павианов гамадрилов живы, активны и показывают в основном положительную динамику гематологических показателей Обращает внимание на себя и тот факт, что приматы в группах, 3, 4, 5, принимавшие соответственно растворы № 3, № 4, № 5 (табл. 17 см.) – показали улучшение гематологических показателей в динамике прямо пропорционально увеличению концентраций растворов даже при превышении максимальных суточных дозировок. Отмечалось видимое улучшение кожных проявлений в динамике наблюдения за приматом № 42932 с депигментированной формой витилиго, употреблявшего раствор № 5. Также обращает на себя внимание, что приматы 4 и 5 группы, получавшие совмещённый приём экспериментальных растворов с глазными каплями (раствор № 6 и № 7), находящиеся под наблюдением с выявленными патологиями катаракта, витилиго, расширение вен глазного дна, показали явное улучшение и по гематологическим, и по офтальмологическим показателям и подтверждают эффективность разработанной рецептуры и глазных форм: отфильтрованного отстоя Концентрата живой хлореллы (КЖХ) 40 мл + сухой экстракт иглицы 5 мг + 10 мл воды и отфильтрованного отстоя Концентрата живой хлореллы (КЖХ) 50 мл + тауфон 4 % глазные капли 4 %, 5 мл (авторская разработка проф., д.м.н. А.Л. Тумановой). В ходе экспериментального закапывания раствора в конъюнктивальную полость (длительность 3 мес.), признаков раздражения, воспаления, разного рода отделяемого не наблюдалось ни у одного примата.
Выводы
Таким образом, в соответствии с проведенными доклиническими исследованиями при расчете предельных суточных дозировок были взяты за основу дозировки тех групп животных которые показали положительную динамику в доклинических исследованиях и позволяют рекомендовать следующий расчет суточных дозировок концентрата «Живая хлорелла» для спортсменов (гуща хлореллы 35,0 мл + 40 мг лиофилизат Enterococcus faecium L-3 (авторская разработка проф., д.м.н. А.Л. Тумановой) для дальнейших клинико-экспериментальных исследований. Комплексное использование рецептур на основе микроводоросли «Живая хлорелла» и её культуральной среды, фитопродукта Черноморского побережья Кавказа и лиофилизата пробиотического Enterococcus faecium L-3 представляется нам также весьма перспективным.
Проведенный анализ предварительных исследований показал, что складываются реальные возможности потенцирования высокого оздоровительного эффекта при совмещении концентрата композиций БАД на основе производных микроводоросли «Живая хлорелла» с непатогенными штаммами «Живых пробиотиков» и очевидную возможность потенцирования их эффективности путём совмещения с БАВ и фитокомпозициями, задавая акценты в соответствии с необходимой соматической направленностью. Важность полученных результатов определяется в расширении методов и источников не только повышения стабильности получаемых субстанций БАД, но и источников получения лекарственного растительного сырья для импортозамещения. Следует также отметить особую актуальность данной разработки в связи с прогрессивно растущей в последнее время лекарственной непереносимостью [8].
На основании анализа проведенных исследований и полученных результатов можно утверждать, что в России впервые создан продукт на основе производных БАД микроводоросли «Живая хлорелла», концентрата культуральной среды хлореллы, фитопродукта Черноморского побережья Кавказа и лиофилизата пробиотического непатогенного штамма Enterococcus faecium L-3. Разработанный БАД может составлять основу рациона для оздоровления населения и спортсменов, регулируемый только дозировкой и фитопродуктом соматической направленности в соответствии с этапами индивидуального эндоэкологического контроля и обеспечивать компенсацию последствий стресса, депрессий, улучшение памяти, стабилизацию иммунитета, нормализацию обмена веществ и баланса массы тела, восполнение недостатков белка и аминокислот, витаминов, макро-, микроэлементов, в том числе и за счёт улучшения усвоения питательных веществ из продуктов питания. Он обладает широким спектром совместимости с другими препаратами, что представляется важным для совмещённого приёма при обнаружении соматических патологий.