Кирбаева Н.В.¹, Батурина В.А¹, Шаранова, Н.Э. ¹, Жминченко В.М. ¹, Перцов С.С.²

¹ФГБНУ«НИИ питания»,

²ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина» Москва, Россия

Влияние коэнзима Q10 при введении его рацион на стресс-индуцированный ответ у поведенчески активных и пассивных крыс в условиях метаболического стресса

Коэнзим Q10 (KoQ10) является одним из наиболее важных природных антиоксидантов и участником обмена веществ во всех тканях животных и человека. KoQ10 обеспечивает сопряжение электронного транспорта и окислительного фосфорилирования, а также выполняет антиоксидантную функцию. Его отличительной особенностью является способность регенерироваться организмом [4]. Показано, что дополнительное введение в рацион KoQ10 наряду с другими антиоксидантами оказывает геропротекторный эффект [5].

Целью данной работы являлось исследование динамики изменений содержания KoQ10 в сыворотке крови у поведенчески пассивных и активных крыс на фоне его дополнительного введения в рацион питания в дозировке 100 мг/кг/мт в разные временные периоды при пищевой депривации и последующем восстановлении.

Работа выполнена на 96 крысах самцах Вистар с массой тела 210,2± 36,7 г (M±SD). В качестве модели метаболического стресса у крыс использовали 5-дневное голодание животных (вода ad libitum). Для изучения влияния коэнзима Q10 на стресс-индуцированный ответ организма крысы экспериментальных групп голода и восстановления получали per os 100 мг/кг/мт KoQ10 в составе рациона. Индивидуально-типологические характеристики животных определяли при их тестировании в открытом поле в течение 3 мин [3]. В зависимости от индекса активности в открытом поле было отобрано 48 активных и 48 пассивных особей, которые в дальнейшем были разделены на 12 групп, состоящих из 8 животных каждая. Были выделены следующие группы крыс: нестрессированные (интактные) активные и пассивные особи (Группы контроля 1 и 2); активные и пассивные особи, подвергнутые 5-дневному голоданию (Группы голода 3 и 4); Активные и пассивные особи, в период 5-дневного голодания получавшие коэнзим Q10 в дозировке 100 мг/кг/мт (Группы голода 5 и 6); активные и пассивные особи, получавшие общевиварный рацион в течение 5 дней после 5-дневного голодания (Группы голода 7 и 8); активные и пассивные особи, получавшие общевиварный рацион с коэнзимом Q10 в дозировке 100 мг/кг/мт в течение 5 дней после 5-дневного голодания (Группы восстановления 9 и 10); активные и пассивные особи, получавшие общевиварный рацион с коэнзимом Q10 в дозировке 100 мг/кг/мт в течение 5 дней после 5-дневного голодания с коэнзимом Q10 в дозировке 100 мг/кг/мт (Группы восстановления 11 и 12).

Животных, подвергнутых стрессорной нагрузке, выводили из эксперимента гильотированием сразу после метаболического стресса (Группы 3-6) и через 5 суток восстановления (Группы 7-12). Во время вскрытия отбирали пробы крови. Определение содержания коэнзима Q10 в сыворотке крови проводили при помощи ВЭЖХ системы Agilent 1100 со спектрофотометрическим детектором, на аналитической колонке Luna C18 150x4,6 (Phenomenex, США) в изократическом режиме элюирования (подвижная фаза: изопропиловый спирт-ацетонитрил 3:2, скорость потока 1 мл/мин). Вероятность достоверности межгрупповых различий определяли по критерию Стьюдента.

В контрольном эксперименте по метаболическому стрессу была выявлена общая тенденция к достоверному увеличению содержания KoQ10 у активных и пассивных животных в группах голода по сравнению с контролем (в 6,2 раза и 2,7 раз соответственно). У активных животных в период восстановления данный показатель продолжал увеличиваться (в 11,2 раза выше контрольных значений). У пассивных в период восстановления дальнейшего роста уровня KoQ10 в сыворотке крови не наблюдалось [1,2].

Добавление KoQ10 в дозировке 100 мг/кг/мт в период восстановления обеих групп поведенчески различных животных привело к снижению уровня коэнзима в сыворотке крови (в 1,5 раз у пассивных и 3,2 раза достоверно у активных) по сравнению с группами восстановления без включения в рацион KoQ10.

При введении KoQ10 в рацион животных групп голода и восстановления в дозировке 100 мг/кг/мт у пассивных животных наблюдалось достоверное снижение его содержания в сыворотке крови в 2,7 и 2,8 раз соответственно, по сравнению с группами голода и восстановления без его включения, что сравнимо с уровнем контрольных значений. У активных животных в период голодания и восстановления в тех же условиях эксперимента было отмечено достоверное снижение уровня KoQ10 в 3,8 и 2,3 раза соответственно, по сравнению с группами голода и восстановления без KoQ10, что достоверно в 1,6 и 4,8 раз соответственно выше показателей контрольной группы.

Таким образом, наиболее выраженные изменения содержания KoQ10 в сыворотке крови при дополнительном его включении в рацион питания крыс по сравнению с группами контрольного эксперимента (без включения KoQ10) наблюдались у активных животных на протяжении всего эксперимента, что может свидетельствовать о более быстром (по сравнению с пассивными особями) протекании у них обменных реакций в условиях стресса, а также активном вовлечении KoQ10 в эти процессы. При этом уменьшение уровня KoQ10 в сыворотке обеих групп поведенчески различных животных при его добавлении в рацион позволяет сделать предположение о возможном уменьшении напряжения функциональных систем организма в периоды метаболического стресса и восстановления при действии дополнительных количеств KoQ10 в составе пищи и, как следствие, снижении стресс-индуцированного ответа организма.

Литература:

1. Кирбаева Н.В., Батурина В.А., Шаранова Н.Э., Васильев А.В. Влияние метаболического стресса на уровень коэнзима Q10 в сыворотке крови крыс с различной поведенческой активностью. Вопросы питания. – 2014. – Т. 83, № 3. – с. 260-261. Приложение. Материалы XV Всероссийского конгресса диетологов и нутрициологов с международным участием «Здоровое питание: от фундаментальных исследований к инновационным технологиям» (2-4 июня 2014 г., Москва).

2. Кирбаева Н.В., Кулакова С.Н., Батурина В.А., Карагодина З.В., Шаранова Н.Э., Перцов С.С., Васильев А.В.. Особенности биохимических изменений у крыс с разными характеристиками поведения при метаболическом стрессе. Бюл. эксприм. биологии и медицины. 2014. – Т. 158, № 10. – с. 430-435.

3. Коплик Е.В. Метод определения критерия устойчивости крыс к эмоциональному стрессу. Вестн. нов. мед. технол. 2002. – Т. 9 , № 1. – с. 16-18.

4. Crane F.L. The evolution of coenzyme Q. Biofactors. 2008 – Vol. 32, №1. – p. 5-11

5. Quiles J., Ochoa J.J., Huertas J.R., Mataix J. Coenzyme Q 10
supplementation protects from age-related DNA double-strand breaks and increases lifespan in rats fed on a PUFA-rich diet. Exp. Geront. 2004 – Vol. 39, №2. – pp. 189-194.