ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ НА ОРГАНИЗМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТ

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ НА ОРГАНИЗМ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
Михайличенко С.И., Шивкова Е.А., Кузнецова Н.Е., Ревунова Н.А.,
Лапшина Т.В., Пастухов А.Н., Припачкина Е.А., Чипизубова Н.Н., Круглов
С.А. ,Фефелова Е.В., Баранчугова Л.М., Гергесова Е.Е.
ГОУ ВПО Читинская Государственная Медицинская Академия
г. Чита, Россия
INFLUENCE OF POWER DRINKS ON THE ORGANISM OF
EXPERIMENTAL ANIMALS
Mikhailichenko S.I., Shivkova E.A., Kuznetsova N.E., Revunova N.A.,
Lapshina T.V., Pastuhov А.Н., Pripachkina E.A., Chipizubova N.N., Kruglov S.A.,
Fefelova E.V., Baranchugova L.M., Gergesova E.E.
Chita State Medical Academy
Chita, Russia
Актуальность: Сравнительно недавно на рынке безалкогольных
напитков появились так называемые «энергетики», набирающие все
большую популярность среди молодежи. Однако в доступной нам литературе
отсутствуют данные об изучении их влияния на лабораторные и
морфофункциональные характеристики систем органов млекопитающих. В
связи с этим представляется интересным изучить изменения морфологии
паренхиматозных органов, а также некоторых лабораторных показателей и
физиологических функций. Как заявляет реклама, энергетические напитки
оказывают положительное, тонизирующее влияние на нервную систему и
физическую выносливость. В связи с этим мы решили изучить, какое
действие оказывает ежедневное длительное (в течение 3 месяцев)
употребление напитка Burn на некоторые показатели психоэмоционального
статуса и физическую выносливость крыс.
Цель исследования: изучить влияние энергетических напитков на
организм млекопитающих.
Задачи исследования:
1. Изучить влияние длительного употребления энергетического напитка
«Burn» на устойчивость к физическим нагрузкам и некоторые
показатели психоэмоционального статуса крыс.
2. Определить изменения показателей перекисного окисления липидов
после длительного употребления энергетического напитка.
3. Изучить изменения липидного и углеводного обменов.
4. Изучить влияние длительного употребления энергетического напитка
«Burn» на морфологию печени, почек и поджелудочной железы крыс.
Материалы и методы: Исследование проводилось на 20 беспородных
крысах (10 опытных и 10 контрольных особей). Животные содержались в
стандартных условиях вивария, при этом в течение 3 месяцев им предлагался
энергетический напиток «Burn» в режиме свободного выбора.
Изучение устойчивости к физическим нагрузкам проводилось с
использованием
теста
принудительного
плавания,
показатели
психоэмоционального статуса оценивались при помощи методики
«открытого поля», при этом изучалась горизонтальная и вертикальная
двигательная активность, показатели «вертикальных стоек», груминг. Также
исследовалось поведение животных в «Открытом поле» и тесте
«Принудительного плавания» в период отмены после длительного
употребления напитка и при возобновлении приема.
Показатели перекисного окисления липидов оценивались по
содержанию ТБК-позитивного материала в сыворотке и эритроцитах крови
(тест Л.И. Андреевой, 1988.), общей антиоксидантной активности (М.Ш.
Промыслов, 1990.) , измерению активности каталазы эритроцитов и
сыворотки крови опытных животных (М.А. Королюк 1988.). Также
определялось содержание холестерина, триглециридов, липопротеидов
низкой плотности (ЛПНП), липопротеидов высокой плотности (ЛПВП),
глюкозы сыворотки крови.
Забор материала для морфологического исследования проводился
спустя 3 месяца после непрерывного употребления напитка в соответствии с
правилами работы с лабораторными животными. Материал повергался
стандартной проводке, заливке в парафин, срезы окрашивались
гематоксилин-эозином. Морфометрия проводилась с помощью программы
«Мекос». Для морфометрического исследования были выбраны: почка,
печень и поджелудочная железа экспериментальных животных.
Результаты исследования:
Показатели теста «Открытое поле» и «Принудительное плавание» в
период отмены после длительного употребления напитка и при
возобновлении приема.
Табл.1. Время пребывания крыс в тесте «Принудительного плавания»
(M±SD)
Контроль (n=10)
Опыт (n=10)
Период отмены
Возобновление
Время, сек.
40±10
52±11
85±12
р<0,01
р<0,01
р1<0,05
Примечание. Р - достоверность различий по сравнению с контрольной
группой, р1 - при сравнении значений опытной группы в период отмены и
после возобновления приема Burn - а.
Как видно из приведенной таблицы, животные, употреблявшие Burn,
показывают низкий, по сравнению с контролем, уровень устойчивости к
физическим нагрузкам. Кроме того, наименьшую активность демонстрируют
крысы в период отмены приема напитка, в то время как при возобновлении
употребления их физическая выносливость возрастает, но не достигает
значений контрольных особей.
В следующей серии экспериментов мы сравнили некоторые показатели
психоэмоционального статуса крыс, не употреблявших Burn, с таковыми у
животных, длительно употреблявших напиток, как в период отмены, так и
после возобновления приема.
Табл.2. Некоторые показатели поведения крыс в «Открытом поле»
(M±SD)
Контроль (n=10)
Число
пересеченных
квадратов
Число
вертикальных
стоек
Груминг
2,7±0,5
2,9±0,4
Опыт (n=10)
Период отмены
Возобновление
1,3±0,4
2,9±0,3
р<0,01
2,8±0,5
1,7±0,4
р<0,05
р1<0,05
4,0±1,0
3,0±1,0
2,3±0,9
р<0,2
р<0,05
р1<0,2
Примечание. Р - достоверность различий по сравнению с контрольной
группой, р1 - при сравнении значений опытной группы в период отмены и
после возобновления приема Burn - а.
Как видно из приведенной таблицы, при длительном употреблении
энергетика Burn в целом снижается интенсивность ориентировочноисследовательского поведения крыс, более при возобновлении приема
напитка, чем в период отмены.
Таким образом, вопреки заявлениям рекламы, энергетический напиток
Burn не оказывает стимулирующего влияния ни на физическую
выносливость, ни на способность адаптироваться к стрессу.
В продолжение эксперимента мы решили выяснить безопасны ли
энергетики для организма млекопитающих, для этого было решено
исследовать лабораторные показатели сыворотки и эритроцитов крови и
морфологию некоторых паренхиматозных органов.
При определении ТБК-позитивного материала согласно тесту Л.И.
Андреевой в сыворотке опытных крыс наблюдается повышение данных
показателей, относительно контроля – 1,376±0,24 и 2,619±0,22 (р=0,0001),
соответственно в контрольной и опытной группе. В эритроцитах крови
отмечаются аналогичные изменения – 14,698±1,25 и 29,837±4,94 (р=0,0001),
), соответственно в контрольной и опытной группе. В опытной группе
наблюдаются снижение показателей общей антиоксидантной активности –
19,25±3,03, относительно контроля – 29,93±3,696 (р=0,003). Изучение
показателей активности каталазы выявило следующее: в эритроцитах крови в
опытной группе наблюдается повышение активности данного фермента –
127,9±6,81, относительно контроля – 86,3±15,04 (р=0,0001). Зато в сыворотке
опытных крыс данный показатель ниже – 54,86±5,396 и 32,86±4,879
соответственно в контрольной и опытной группе (р=0,0001). Значение
глюкозы в сыворотке крови в опытной группе превышали таковые в
контрольной – 8,239±0,98 и 6,06±0,55 соответственно (р=0,003).
Лабораторные показатели липидного обмена: содержание холестерина:
2,47±0,25 и 1,59±0,26 ммоль/л (р=0,0001); триглицеридов: 1,303±0,17 и
1,787±0,32 ммоль/л (р=0,012); липопротеидов низкой плотности: 1,049±0,15 и
1,543±0,34 ммоль/л (р=0,0001); липопротеидов высокой плотности:
1,649±0,18 и 0,987±0,15 ммоль/л (р=0,0001) – соответственно в контрольной
и опытной группе.
При морфометрии внутренних органов было выявлено следующее:
Оказалось, что при употреблении энергетического напитка в органах
наблюдались изменения, характерные для полиорганной недостаточности. В
почках у интактных крыс размеры почечных телец варьировали от 62,9 до
90,2 мкм, а у экспериментальных животных от 94,6 до 117,6 мкм, кроме того,
практически все почечные тельца были повреждены, местами полностью
разрушены. Проксимальные канальцы имели диаметр сопоставимый в
контроле и эксперименте 31,1±1,3 мкм, однако разительно отличался
эпителий. У здоровых животных высота эпителиоцитов 14,5±1,3 мкм, а у
животных, употреблявших энергетики 3,7±1,8 мкм, другими словами
полностью разрушались апикальные концы клеток, оставались базальные
части, в некоторых клетках наблюдалось ядро, однако большая часть ядро
утратили. Мы не увидели разницы в строении дистальных канальцев и
собирательных трубочек.
В поджелудочной железе наблюдались изменения характерные для
острого панкреатита переходящего в панкреонекроз, так в норме ацинусы
имеют размер 27,6±2,2 мкм, у экспериментальных крыс размеры были
вариабельны от 46,5 до 82,9 мкм. Иногда структура ацинусов полностью
утрачивалась. Экзокриноциты были отечны, увеличены в размерах,
располагались на некотором расстоянии друг от друга. Ядра эпителиоцитов
приобретали светлую окраску и напоминали пузырьки. Характерная двойная
окраска панкреоцитов утрачивалась, клетка окрашивалась равномерно
базофильно. Островки Лангерганса значительно свои размеры не изменяли,
однако эндокриноциты так же набухали, значительное количество их
полностью погибали и на их месте находился бесструктурный детрит.
В печени наблюдались признаки застоя крови. Так у интактных
животных центральные вены достигали в размере 62,5±4,6 мкм, тогда как в
эксперименте 109,8±9,8 мкм, межбалочные синусы 3,8±1,7 мкм и 7,5±2,4 мкм
соответственно. Кроме того, в печени наблюдалось повышение количества
делящихся клеток, что косвенно подтверждает повреждение гепатоцитов.
Выводы:
1. Длительное употребление энергетического напитка «Burn»
снижает устойчивость к физическим нагрузкам, а также изменяет
показатели психоэмоционального статуса крыс.
2. При употреблении энергетического напитка «Burn» происходит
активизации окислительных процессов за счет повышения
содержания ТБК-позитивного материала, снижения общей
антиоксидантной активности, каталазы сыворотки крови.
3. В сыворотке опытной группы крыс наблюдается повышение
концентрации триглицеридов, ЛПНП, ЛПВП, глюкозы и
снижение холестерина.
4. Длительное употребление энергетического напитка «Burn»
приводит к морфологическим изменениям, характеризующим
полиорганную
и
хроническую
почечно-печеночную
недостаточность.