REACTIVE CHANGES IN THE MORPHOLOGICAL COMPOSITION OF RAT BLOOD DURING INTRAGASTRIC LOADING WITH AQUEOUS STRAWBERRY EXTRACT

РЕАКТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА КРОВИ КРЫС ПРИ ВНУТРИЖЕЛУДОЧНОЙ НАГРУЗКЕ ВОДНЫМ ЭКСТРАКТОМ ЗЕМЛЯНИКИ

Научная статья

Леонов В.В.¹, Павлова О.Н.^2, *, Гуленко О.Н.³, Масляков В.В.⁴

² ORCID: 0000-0002-8055-1958;

³ ORCID: 0000-0001-6338-7095;

¹ Медицинский университет «Реавиз», Самара, Россия;

² Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, Самара, Россия;

^{2, 3, 4} Самарский государственный университет путей сообщения, Самара, Россия

* Корреспондирующий автор (casiopeya13[at]mail.ru)

Аннотация

Баланс процессов в живых организмах заключается в равновесном соотношении процессов синтеза и распада свободных радикалов, которые имеют наиважнейшее значение для обеспечения защитных реакций организма, адаптации клеток к изменяющимся условиям среды. При дисбалансе процессов антиоксидантной защиты организма избыточное образование свободных радикалов приводит к функциональным нарушениям широкого спектра.

Частично восполнить недостаток защитных систем организма и способствовать восстановлению гомеостатического равновесия возможно при использовании биологически активных субстанций таких как водный экстракт земляники, который обладает антиоксидантными свойствами, способствуя восстановлению гомеостаза на всех уровнях организма, создавая достаточный адаптивный потенциал. Цель работы - изучить реактивные изменения морфологического состава крови крыс к внутрижелудочной нагрузке водным экстрактом земляники. Эксперимент проведен на 60 белых лабораторных крысах в количестве 60 штук. Вывод: нагрузка внутрижелудочно крыс водным экстрактом земляники в концентрации 15 мг/100 г массы тела животного выражается такими реактивными изменениями морфологического состава крови, как увеличение количества эритроцитов (6,8 %), концентрации гемоглобина (4,89 %), количества лейкоцитов (16,4 %) по сравнению с кровью животных контрольной группы.

Ключевые слова: кровь, крысы, водный экстракт земляники, эритроциты, гемоглобин, лейкоциты, лейкоцитарная формула.

REACTIVE CHANGES IN THE MORPHOLOGICAL COMPOSITION OF RAT BLOOD DURING INTRAGASTRIC LOADING WITH AQUEOUS STRAWBERRY EXTRACT

Research article

Leonov V.V.¹, Pavlova O.N.^2, *, Gulenko O.N.³, Maslyakov V.V.⁴

² ORCID: 0000-0002-8055-1958;

³ ORCID: 0000-0001-6338-7095;

¹ Reaviz Medical University, Samara, Russia;

² Samara State Medical University, Samara, Russia;

^{2, 3, 4} Samara State Transport University, Samara, Russia

* Corresponding author (casiopeya13[at]mail.ru)

Abstract

The balance of processes in living organisms consists in the equilibrium ratio of the processes of synthesis and decay of free radicals, which are of the most important importance for ensuring the protective reactions of the body, the adaptation of cells to changing environmental conditions. In the case of imbalance of the processes of antioxidant protection of the body, the excessive formation of free radicals leads to functional disorders of a wide range.

It is possible to partially compensate for the lack of protective systems of the body and contribute to the restoration of homeostatic balance by using biologically active substances such as water extract of strawberries, which has antioxidant properties, contributing to the restoration of homeostasis at all levels of the body thus creating sufficient adaptive potential. The aim of the article is to study the reactive changes in the morphological composition of rat blood to intragastric load with an aqueous strawberry extract. The experiment was conducted on 60 white laboratory rats in the amount of 60 pieces. Conclusion: compared to the blood of animals of the control group, intragastric administration of aqueous strawberry extract at a concentration of 15 mg/100 g of animal body weight is expressed by such reactive changes in the morphological composition of blood as an increase in the number of red blood cells (6.8 %), hemoglobin concentration (4.89 %), the number of white blood cells (16.4 %).

Keywords: blood, rats, strawberry water extract, erythrocytes, hemoglobin, leukocytes, leukocyte formula.

Введение

Воздействие факторов окружающей среды на живые организмы является многосторонним и постоянным процессом, запускающим цепные метаболические реакции затрагивающие все системы поддержания гомеостатического равновесия [1], [2]. В результате интенсификации обменных процессов идет увеличение концентрации свободных радикалов, которые имеют дуалистическое значение для функциональной активности систем организма, с одной стороны они обеспечивают необходимый уровень обменных процессов, с другой стороны при недостаточности механизмов антиоксидантной защиты запускают каскад функциональных нарушений [3], [4].

Известно, что модуляция физиологических процессов возможна с помощью применения природных растительных экстрактов, сочетающих в себе выраженный терапевтический эффект с минимумом побочных эффектов [5]. В частности, экстракт земляники содержит флавоноиды (кверцетин, кемпферол, лютеолин, гиперин, аурезин и др.), кумарины (8,9 %), полисахариды (0,4 %), аскорбиновую кислоту (9,7 мг/100 г), органические кислоты (фумаровая, пальмитиновая, салициловая, дигидроксибензойная, лауриновая), производные янтарной кислоты и обладает противоязвенным, антигипоксическим, регенераторным, гемостимулирующим, антистрессорным действием, тем самым повышая адаптивный потенциал организма [6], [7], [8], [9].

Таким образом, цель исследования - изучить реактивные изменения морфологического состава крови крыс к внутрижелудочной нагрузке водным экстрактом земляники.

Основной задачей нашего исследования явился анализ морфологического состава крови крыс контрольной группы и животных, получавших в качестве дополнительной нагрузки внутрижелудочно в течении 30 суток водный экстракт земляники.

Материалы и методы

Опыт проведен на 60 белых лабораторных крысах в количестве 60 штук (самцы) массой 200-220 г. В контрольной и опытной группах было по 30 животных.

 В качестве нагрузки крысы контрольной группы ежедневно в течение 30 суток внутрижелудочно получали 1 мл дистиллированной воды. В аналогичный период животные экспериментальной группы получали внутрижелудочно ежедневно водный экстракт земляники объемом 1 мл в дозе 15 мг/100 г веса животного. Водный экстракт измельченных частей растения готовили на дистиллированной воде.

Стандартными методами производился забор крови у животных до начала эксперимента, а также на 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25 и 30 сутки опыта. Крысы содержались в виварии на стандартном рационе и свободным доступом к воде и пище. Общепринятыми методами в крови крыс определяли: количество эритроцитов, концентрацию гемоглобина, количество лейкоцитов и лейкоцитарную формулу [10].

Цифровой материал подвергали статистической обработке с помощью пакета программ STATISTICA Application 10.0.1011.0. В работе использовались непараметрические методы анализа. Проверку на соответствие нормальному распределению количества клеток крови и концентрации гемоглобина проводили с использованием одновыборочного критерия Колмогорова – Смирнова. С целью установления достоверности различий в изучаемых группах использовали критерии Вальда-Вольфовица, Колмогорова-Смирнова и Манна-Уитни.

Основные результаты

По результатам опыта было установлено, что в зависимости от продолжительности внутрижелудочной нагрузки водным экстрактом земляники в крови крыс экспериментальной группы достоверно увеличилось содержание эритроцитов, что отражено на рисунке 1 и концентрации гемоглобина по сравнению с контролем, представлено на рисунке 2.

Рис.1 – Динамика количества эритроцитов (М·10¹²/л) в крови крыс в норме и на фоне нагрузки водным экстрактом земляники

Установлено, что на 30 сутки опыта количество эритроцитов в крови животных, получавших водный экстракт земляники, было больше на 6,8 % по сравнению с крысами контрольной группы.

Описательная статистика количества эритроцитов у крыс, получавших шрот водный экстракт земляники внутрижелудочно, представлена в таблице 1.

 

Таблица 1 – Описательная статистика динамики эритроцитов в крови крыс на фоне нагрузки водным экстрактом земляники

Сутки	N	Mе М·1012/л	Min	Max	25 Per	75 Per	10 Per	90 Per
0 день	30	7,150000	5,900000	8,200000	6,800000	7,600000	6,350000	7,900000
1 сутки	30	7,250000	5,800000	8,700000	6,700000	7,800000	6,200000	7,900000
3 сутки	30	7,200000	6,100000	8,100000	6,700000	7,800000	6,500000	7,900000
5 сутки	30	7,200000	5,700000	8,400000	6,700000	7,900000	6,150000	8,000000
7 сутки	30	7,300000	6,200000	8,200000	6,700000	7,900000	6,400000	8,150000
10 сутки	30	7,550000	6,100000	8,500000	6,900000	7,900000	6,500000	8,350000
15 сутки	30	7,700000	6,200000	8,500000	7,100000	7,900000	6,750000	8,250000
20 сутки	30	7,750000	6,100000	8,600000	7,300000	8,200000	6,900000	8,500000
25 сутки	30	7,800000	6,800000	9,200000	7,500000	8,300000	7,100000	8,650000
30 сутки	30	7,850000	7,100000	9,400000	7,500000	8,600000	7,150000	8,900000

   

Согласно представленным данным, внутрижелудочная нагрузка в течение 30 дней водным экстрактом земляники способствует увеличению в периферической крови крыс количества эритроцитов.

Рис. 2 – Динамика концентрации гемоглобина (г/л) в крови крыс в норме и на фоне нагрузки водным экстрактом земляники

 

Концентрация гемоглобина у животных, получавших в качестве нагрузки внутрижелудочно водный экстракт земляники на момент окончания эксперимента была больше, чем в контроле на 4,89 %.

Массив полученных значений концентрации гемоглобина в крови крыс экспериментальной группы представлен в таблице 2.

 

Таблица 2 – Описательная статистика концентрации гемоглобина у крыс, получавших водный экстракт земляники

Сутки	N	Mе г/л	Min	Max	25 Per	75 Per	10 Per	90 Per
0 день	30	6,850000	5,600000	7,800000	6,200000	7,300000	5,650000	7,650000
1 сутки	30	6,600000	5,500000	7,900000	6,500000	7,200000	6,000000	7,600000
3 сутки	30	6,800000	5,800000	7,900000	6,200000	7,300000	6,100000	7,700000
5 сутки	30	6,850000	6,100000	7,900000	6,400000	7,200000	6,200000	7,650000
7 сутки	30	7,000000	6,100000	7,900000	6,500000	7,400000	6,200000	7,650000
10 сутки	30	7,250000	6,100000	7,800000	6,500000	7,500000	6,250000	7,750000
15 сутки	30	7,300000	6,100000	8,300000	6,800000	7,600000	6,450000	7,850000
20 сутки	30	7,400000	6,200000	8,400000	6,900000	7,800000	6,600000	7,900000
25 сутки	30	7,500000	6,100000	8,400000	6,800000	7,900000	6,600000	7,900000
30 сутки	30	7,500000	6,400000	8,300000	6,900000	7,900000	6,700000	8,150000

 

В отношении концентрации гемоглобина отмечена тенденция, схожая с количеством эритроцитов в крови крыс экспериментальной группы.

Небольшое, но статистически значимое увеличение количества эритроцитов и концентрации гемоглобина на фоне нагрузки водным экстрактом земляники вполне объяснимо с позиции концепции «эритрона». Разрушение эритроцитов, как естественный процесс, приводит к образованию железа, используемого на построение новых эритроцитов. Повышение содержания эритроцитов и концентрации гемоглобина в пределах физиологической нормы на фоне нагрузки субстанцией, богатой антиоксидантами вполне закономерно, так как известно, что для нормального эритропоэза необходимо железо, всасыванию которого в кишечнике способствует аскорбиновая кислота, переводящая ион Fe³⁺ в ион Fe². Белок-переносчик железа – трансферрин доставляет его в ткани, имеющие трансферриновые рецепторы и там комплекс трансферрина и железа распадается, и железо вступает в связь ферритином. Клетки-предшественники зрелых эритроцитов накапливают железо в ферритине. В дальнейшем оно используется, когда клетка начинает образовывать большое количество гемоглобина. Для нормального эритропоэза также необходимы витамины и в первую очередь витамин В₁₂ и фолиевая кислота. Они обусловливают образование в эритробластах нуклеиновых кислот, являющихся одним из основных строительных материалов клетки. Таким образом, вполне объяснимо возрастание количества эритроцитов и концентрации гемоглобина на фоне нагрузки водным экстрактом земляники, так как это растительная субстанция, имеющие богатый микроэлементный состав и набор биологически активных соединений, в том числе витаминов.

В конце опыта в крови крыс на фоне внутрижелудочной нагрузки водным экстрактом земляники, количество лейкоцитов было больше, чем в контроле на 16,4 %, отражено на рисунке 3.

Рис. 3 – Динамика количества лейкоцитов (М·10⁹/л) в крови крыс в норме и на фоне нагрузки водным экстрактом земляники

  Разброс числовых значений количества лейкоцитов в крови крыс экспериментальной группы представлен в таблице 3.  

Таблица 3 – Описательная статистика количества лейкоцитов у крыс, получавших шрот земляники внутрижелудочно

Сутки	N	Mе М·109/л	Min	Max	25 Per	75 Per	10 Per	90 Per
0 день	30	10,80000	9,50000	12,70000	10,20000	11,70000	9,90000	12,50000
1 сутки	30	11,20000	9,20000	12,60000	10,30000	11,80000	9,55000	12,50000
3 сутки	30	11,75000	10,20000	12,90000	10,90000	12,50000	10,45000	12,75000
5 сутки	30	12,15000	10,50000	14,30000	11,20000	12,90000	10,90000	13,60000
7 сутки	30	12,65000	11,10000	14,60000	12,10000	13,20000	11,35000	14,10000
10 сутки	30	13,30000	11,70000	15,40000	12,70000	14,50000	12,10000	15,10000
15 сутки	30	13,55000	12,10000	15,70000	13,20000	14,60000	12,60000	15,30000
20 сутки	30	14,35000	11,80000	15,80000	13,20000	14,90000	12,60000	15,70000
25 сутки	30	14,20000	12,70000	16,50000	13,50000	15,40000	13,20000	15,80000
30 сутки	30	14,55000	12,10000	16,80000	14,10000	15,30000	12,85000	16,35000

 

В опыте установлено статистически значимое увеличение лейкоцитов в пределах физиологической нормы у животных на фоне внутрижелудочой нагрузки водным экстрактом земляники

На наш взгляд, повышение количества лейкоцитов в крови животных на фоне нагрузки водным экстрактом земляники в пределах физиологической нормы обусловлено возникновением пищевого лейкоцитоза, носящего перераспределительный характер и обеспечивающего поступление лейкоцитов в кровоток из депо крови.

При изучении лейкоцитарной формулы в течение эксперимента не было обнаружено статистически значимых колебаний форм лейкоцитов у крыс контрольной и опытной групп.

Выводы

Внутрижелудочная нагрузка крыс водным экстрактом земляники в концентрации 15 мг/100 г массы тела животного выражается такими реактивными изменениями морфологического состава крови, как увеличение количества эритроцитов (6,8 %), концентрации гемоглобина (4,89 %), количества лейкоцитов (16,4 %) по сравнению с кровью животных контрольной группы. Отсутствие у крыс экспериментальной группы отклонений в количестве эозинофилов в крови по сравнению с контролем свидетельствует гипоаллергенности шрота водного экстракта земляники и расширяет возможности его использования.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Drоge W. Free radicals in physiological control of cell function. / W. Drоge // Physiol Rev. – 2002. – Vol. 82. – 47–95
2. Valko M. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. / M. Valko, D. Leibfritz, M. Mazur // Intern J Biochem Cell Biol. – 2007/ –Vol. 1(39). – P. 44–84.
3. Луцкий М.А. Активность эндогенной системы антиоксидантной защиты в процессе жизнедеятельности организма. / М.А. Луцкий, Т.В. Куксова, М.А. Смелянец, и др. // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 12-1. – С. 20-23.
4. Ланкин В.З. Итоги изучения патофизиологических последствий нарушения регуляции свободнорадикальных процессов: тупик или новый импульс? / В.З. Ланкин, А.К. Тихазе // Бюллвост-сиб НЦ СО РАМН. – 2016. – № 1 (3/2). – С. 104–108.
5. Гаркави Л.Х. Адаптационные реакции и резистентность организма / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, М.А. Уколова. – Ростов н/Д: Издательство Ростовского университета, – 1990. – 224 с.
6. Леонов В.В. Адаптационные приспособления морфологического состава крови крыс к нагрузке экстрактом земляники / В.В. Леонов, О.Н. Павлова, О.Н. Гуленко // Актуальные направления научных исследований: перспективы развития : материалы XIII Международная научно-практическая конференция (Чебоксары, 23 окт. 2020 г.). – Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», – 2020, – С. 1-4.
7. Аксиненко С. Г. Влияние экстракта земляники лесной на формирование корреляционных связей между физиологическими параметрами у животных в условиях острого стрессогенного воздействия / С.Г. Аксиненко, Т. Н. Поветьева, Ю.В. Нестерова // Молодой ученый. – 2015. – № 7 (87). – С. 253-256
8. Аксиненко С.Г. Влияние земляники лесной экстракта на течение острой тканевой гипоксии / С.Г. Аксиненко, Д.А. Щетинина, А.В. Шелудченко // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции / под ред. М.В. Гаврилина. Пятигорск, 2012. Вып. 67. С. 296−297.
9. Климентова Д.А. Противоязвенные свойства настоя надземной части Fragaria vesca (Rosaceae) / Д.А. Климентова, С.Г. Аксиненко, А.В. Горбачёва и др. // Растительные ресурсы. 2005. Вып. 2. С. 129−134.
10. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под общ. ред. Р.У. Хабриева. 2-изд., перераб. и доп. – М.: Медицина. – 2005. – С. 832.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Drоge W. Free radicals in physiological control of cell function. / W. Drоge // Physiol Rev. – 2002. – Vol. 82. – 47–95
2. Valko M. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. / M. Valko, D. Leibfritz, M. Mazur // Intern J Biochem Cell Biol. – 2007/ –Vol. 1(39). – P. 44–84.
3. Luckij M.A. Aktivnost' jendogennoj sistemy antioksidantnoj zashhity v processe zhiznedejatel'nosti organizma [Aktivnost' jendogennoj sistemy antioksidantnoj zashhity v processe zhiznedejatel'nosti organizma] / M.A. Luckij, V. Kuksova, M.A. Smeljanec et al. // Uspehi sovremennogo estestvoznanija [The success of modern natural science]. – 2014. – № 12-1. – P. 20-23. [in Russian]
4. Lankin V.Z. Itogi izuchenija patofiziologicheskih posledstvij narushenija reguljacii svobodnoradikal'nyh processov: tupik ili novyj impul's? [Results of study of pathophysiological consequences of free-radical processes regulation disturbance: deadlock or new impulse?] / V.Z. Lankin, A.K. Tihaze // Bjullvost-sib NC SO RAMN. – 2016. – № 1 (3/2). – P. 104–108. [in Russian]
5. Garkavi L.H. Adaptacionnye reakcii i rezistentnost' organizma [Adaptation reactions and body resistance] / H. Garkavi, E.B. Kvakina, M.A. Ukolova. –Rostov n/D: Rostov University Press, – 1990. – 224 p. [in Russian]
6. Leonov V.V. Adaptacionnye prisposoblenija morfologicheskogo sostava krovi krys k nagruzke jekstraktom zemljaniki [Adaptation adaptations of morphological blood composition of rats to loading with strawberry extract] / V.V. Leonov, N. Pavlova, O.N. Gulenko // Aktual'nye napravlenija nauchnyh issledovanij: perspektivy razvitija : materialy XIII Mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija (Cheboksary, 23 okt. 2020 g.) [Actual directions of scientific research: prospects for development : materials of XIII International Scientific-Practical Conference (Cheboksary, October 23, 2020).]. – Cheboksary: CNS "Interactive Plus", – 2020, – P. 1-4. [in Russian]
7. Aksinenko S. G. Vliyanie ekstrakta zemlyaniki lesnoj na formirovanie korrelyacionnyh svyazej mezhdu fiziologicheskimi parametrami u zhivotnyh v usloviyah ostrogo stressogennogo vozdejstviya [The effect of wild strawberry extract on the formation of correlations between physiological parameters in animals under conditions of acute stressful exposure] / G. Aksinenko, T. N. Povet'eva, Yu.V. Nesterova // Molodoj uchenyj. – 2015. – № 7 (87). – P. 253-256 [in Russian]
8. Aksinenko S.G. Vliyanie zemlyaniki lesnoj ekstrakta na techenie ostroj tkanevoj gipoksii [Effect of wild strawberry extract on the course of acute tissue hypoxia] / S.G. Aksinenko, D.A. Shchetinina, A.V. Sheludchenko // Razrabotka, issledovanie i marketing novoj farmacevticheskoj produkcii / ed. by M.V. Gavrilina. Pyatigorsk, 2012. Issue. 67. P. 296−297. [in Russian]
9. Klimentova D.A. Protivoyazvennye svojstva nastoya nadzemnoj chasti Fragaria vesca (Rosaceae) [Antiulcer properties of the infusion of the aerial part of Fragaria vesca (Rosaceae)] / D.A. Klimentova, S.G. Aksinenko, A.V. Gorbachyova et al. // Rastitel'nye resursy. 2005. Issue. 2. P. 129−134.
10. Rukovodstvo po jeksperimental'nomu (doklinicheskomu) izucheniju novyh farmakologicheskih veshhestv [Guidelines for experimental (preclinical) study of new pharmacological substances] / ed. R.U. Habrieva. 2-nd edition. - M.: Medicina. – 2005. – P. 832. [in Russian]