Влияние стеарата натрия на минеральный обмен в организме белых крыс

Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №4 (104) 167

УДК: 612.015.3.

ВЛИЯНИЕ СТЕАРАТА НАТРИЯ НА МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН В ОРГАНИЗМЕ БЕЛЫХ

КРЫС

Е.В. ЛОТОЦКАЯ, В.А. КОНДРАТЮК, В.В. ЛОТОЦКИЙ, С.В. КУЧЕР

ГВУЗ "Тернопольский государственный медицинский университет им. И.Я. Горбачевского

МЗ Украины", Украина

ОҚ КАЛАМУШЛАР ОРГАНИЗМИДА МИНЕРАЛ АЛМАШИНУВГА НАТРИЙ

СТЕАРАТИНИНГ ТАЪСИРИ

Е.В. ЛОТОЦКАЯ, В.А. КОНДРАТЮК, В.В. ЛОТОЦКИЙ, С.В. КУЧЕР

ДОТМ «Украина ССВ И.Я. Горбачевский номидаги Тернополь давлат медицина университети»,

Украина

EFFECTS OF SODIUM STEARATE ON MINERAL EXCHANGE IN THE ORGANISM OF WHITE

RATS

E.V. LOTOTSKAYA, V.A. KONDRATYUK, V.V. LOTOTSKY, S.V. KUCHER

SHEI Ternopil State Medical University by I. Ya. Horbachevsky, Ukraine

Тажрибалар ўткир ости эксперимент шароитида 4 гуруҳга бўлинган, тана вазни 160-180 г

бўлган 28та оқ эркак каламушларда ўтказилди. Биринчи гуруҳ назорат гуруҳи бўлди. Қолган уч гуруҳ

ҳайвонлар ошқозонига ҳар куни 30 кун давомида натрий стеарати (СН) қўйидаги дозаларда юборилди:

2-гуруҳдагиларга - 1/50 ЛД

50

(200,0 мг/кг), 3-гуруҳдагиларга - 1/250 ЛД

50

(40,0 мг/кг), 4-гуруҳдагиларга -

1/2500 ЛД

50

(4,0 мг/кг). Микроэлементлар миқдори стандарт усуллар билан атом-адсорбцион

спектрофотометрида аниқланди. Ўтказилган тажриба натижасига кўра қўйидагилар аниқланди:

тажриба ҳайвонлари тўқимасида калий, натрий ва кальций ионлари концентрациясининг ўзгариш

динамикаси ҳайвонлар организмига кирган натрий стеарат миқдорига боғлиқ равишда ҳар хил бўлди.

1/50 ЛД

50

(200,0 мг/кг) дозада юборилган модда тажрибадаги каламушлар организмида минераллар

алмашинувига салбий таъсир кўрсатди, яъни буйраклар ва мия тўқимасида кальций ошиб, калий ва

натрий миқдорининг камайиши, шунингдек жигар тўқимасида кальций камайиб, калий ва натрийнинг

ашиши кузатилди. Кузатилган ўзгаришлар юзаки фаол моддаларнинг таъсири натижасида

ривожланади ва ксенобиотикларнинг токсик таъсири шароитида организм ҳужайраларига

характерли дисметаболик белгиларнинг сабабчиларидан бири ҳисобаланди.

Калит сўзлар

: юзаки фаол моддалар, минерал алмашинув, калий натрий, кальций, натрий

стеарати.

Experiments were performed under the conditions of a subacute experiment on 28 white male rats weigh-

ing 160-180 g, divided into 4 groups. The first group was the control. The following three doses were adminis-

tered to the animals of the three following animals daily for 30 days: the 2nd group - 1/50 of LD

50

(200.0 mg /

kg), the 3rd - 1/250 of LD

50

(40.0 mg / kg), the 4th, 1/2500 of LD

50

(4.0 mg / kg). The content of trace elements

was determined on an atomic adsorption spectrophotometer using standard techniques. As a result of the ex-

periment, it was found that the dynamics of changes in the concentration of potassium, sodium and calcium

ions in the tissues of experimental animals was multidirectional and depended on the amount of sodium stea-

rate in the div of animals. The substance in a dose of 1/50 from LD

50

(200.0 mg / kg) adversely affected the

mineral metabolism in the div of experimental rats, as evidenced by a significant increase in calcium against

the background of decreasing the amount of potassium and sodium in the kidney and brain tissue, as well as a

decrease in calcium and growth of potassium and sodium in the liver tissue. These changes develop as a result

of the influence of surfactants and are one of the causes and reflection of dismetabolic phenomena characteris-

tic of the cells of the div under the toxic effects of xenobiotics.

Keywords:

surfactants, mineral metabolism, potassium, sodium, calcium, sodium stearate.

На сегодняшний день загрязнение водных

ресурсов приобрело глобальный характер и по-

ставило человечество на грань экологической ка-

тастрофы. Это вызвано, с одной стороны,

неуклонным увеличением потребления воды в

связи с развитием промышленности, расширени-

ем орошаемых площадей и интенсификацией

сельского хозяйства, ростом населения и урбани-

зации. С другой - увеличением антропогенного

воздействия на окружающую среду. Вредные ве-

щества загрязняют атмосферу, почву, а также по-

верхностные и подземные воды, делая их не толь-

ко непригодными для питья, но и для культурно-

бытовых целей. Не обошли эти проблемы сторо-

ной и Украину [1, 2].

К числу наиболее распространенных, за-

грязняющих поверхностные, грунтовые и сточные

воды, относятся поверхностно-активные вещества

(ПАВ) В водные объекты они поступают с про-

мышленными сточными водами (в нефтяной, хи-

мической и иной промышленности), с хозяй-

ственно-бытовыми (входят в состав синтетиче-

Влияние стеарата натрия на минеральный обмен в организме белых крыс

168 2018, №4 (104) Проблемы биологии и медицины

ских моющих средств), а также с дождевыми сто-

ками с территории населенных пунктов, сельско-

хозяйственных угодий (в качестве эмульгаторов

входят в состав, инсектицидов, фунгицидов, гер-

бицидов, дефолиантов и других токсических со-

единений) [3, 4]. Они способны проникать в ка-

пилляры кожи, распространяться по всему орга-

низму и накапливаться в органах. Например, в

мозге "оседает" 1,9 % общего количества ПАВ,

попавших на незащищенную кожу, в печени - 0,6

%. Обладая химическим сродством с определен-

ными компонентами клеточных мембран, они

накапливаются на них, покрывая тонким слоем, и

при определенной концентрации вызывают нару-

шения важнейших биохимических процессов и

саму целостность клетки. Попадая в организм че-

ловека ПАВ действуют подобно ядам: в легких

вызывают эмфизему, повреждают клетки печени,

приводят к увеличению холестерина в крови и

повышению вероятности атеросклероза в сосудах

сердца и мозга, нарушают передачу нервных им-

пульсов в центральной и периферической нерв-

ных системах, проникая в кровь, приводят к из-

менению физико-химических свойств самой кро-

ви и нарушению иммунитета в целом. Также они

могут влиять на сердечно-сосудистую систему,

снижать активность ферментов поджелудочной

железы и фильтрующую активность почек, изме-

нять параметры электролитного баланса мочи [5-

8]. В ходе экспериментов на животных доказано,

что ПАВ могут влиять на обменные процессы, в

частности, на липидный, белковый и углеводный

[9, 10]. Анионные ПАВ, к которым относится сте-

арат натрия (СН), применяются в производстве

моющих средств, являются основным компонен-

том мыл, пены для бритья, зубных паст, шампу-

ней, красок для волос, используется в производ-

стве полиолефинов, каучуков и резины, в сухих

строительных смесях, в косметике, фармацевтике,

используются как антивспенивающие добавки в

пищевой промышленности, как нуклеирующий

агент при переработке термопластиков, в качестве

лубриканта в бумажной промышленности.

Известно, что среди макроэлементов в ор-

ганизме человека особое место занимают калий,

натрий и кальций, которые участвуют во многих

метаболических процессах в клетках. Эти элемен-

ты играют решающую роль в осуществлении

многих физиологических и биохимических про-

цессов [11]. Так, калий необходим для возникно-

вения и проведения нервного импульса, синтеза

белков, АТФ, гликогена, участвует в образовании

медиатора - ацетилхолина, увеличивает секрецию

альдостерона. Натрий играет главную роль в под-

держании осмотического давления, участвует в

возникновении и поддержании электрохимиче-

ского потенциала на плазматических мембранах

клеток, регулирует состояние водно-солевого об-

мена, участвует в регуляции работы ферментов,

является компонентом K

+

-Na

+

насоса [12]. Каль-

ций обеспечивает целостность клеточных мем-

бран, участвует в проведении нервного импульса,

участвует в инициации мышечного сокращения, а

также является важнейшим компонентом системы

свертывания крови. Содержание этих минераль-

ных веществ в органах и тканях зависит от мно-

гих факторов: способности накапливать те или

иные элементы, роли, которую выполняет кон-

кретный элемент в данном органе, от возраста и

физиологического состояния организма [13, 14].

Обобщенные данные о влиянии ПАВ на ор-

ганизм до сих пор не являются полными. В част-

ности, в доступной нам литературе мы не нашли

информации об их действии на минеральный об-

мен. В связи с вышесказанным,

целью нашей

работы

стало изучение влияния ПАВ (на примере

стеарата натрия) на минеральный обмен в орга-

низме, а именно на уровень калия, натрия и каль-

ция в тканях печени, почек и мозга лабораторных

животных зрелого возраста.

Материалы и методы исследований.

Сте-

арат натрия (СН) (С

18

Н

35

О

2

Na) - натрий стеарино-

вокислый, натриевая соль стеариновой кислоты

или смесь солей стеариновой и синтетических

жирных кислот. Это порошкообразное вещество

со слабым жирным запахом, белого или белого с

желтым оттенком цвета, плохо растворяется в хо-

лодной воде, не растворяется во многих органи-

ческих растворителях, растворяется в спирте и

горячей воде.

Опыты по влиянию стеарата натрия на уро-

вень калия, натрия и кальция в тканях печени, по-

чек и мозга лабораторных животных зрелого воз-

раста минеральный обмен в организме проводили

в условиях подострого эксперимента на 28 белых

крысах-самцах с массой тела 160-180 г. Все жи-

вотные были разделены на 4 группы. Первая

группа была контрольной. Животным трех сле-

дующих ежедневно в течение 30 дней в желудок

вводили СН в следующих дозах: 2-й группе - 1/50

от ЛД

50

(200,0 мг/кг), 3-й - 1/250 от ЛД

50

(40,0

мг/кг), 4-й - 1/2500 от ЛД

50

(4,0 мг/кг). Животных

содержали в условиях вивария на общепринятом

рационе. Через 30 дней у животных каждой груп-

пы определяли содержание натрия, калия и каль-

ция в тканях печени, почек и мозга. Из экспери-

мента животных выводили под тиопенталовым

наркозом путем обескровливания. Все экспери-

ментальные исследования выполнены с соблюде-

нием норм Европейской конвенции о защите по-

звоночных животных, используемых для исследо-

ваний и других научных целей (Страсбург,

18.03.1986 г.) [15], и постановления Первого

национального конгресса по биоэтике (Киев,

2001). Комиссией по вопросам биоэтики Терно-

польского государственного медицинского уни-

Е.В. Лотоцкая, В.А. Кондратюк, В.В. Лотоцкий, С.В. Кучер

Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №4 (104) 169

верситета имени И.Я. Горбачевского (протокол №

18 от 19.01.2009 года) нарушений морально-

этических норм при проведении научно-

исследовательской работы на экспериментальных

животных не выявлено.

Влияние СН на минеральный обмен в орга-

низме подопытных животных изучали за измене-

ниями количества ионов калия натрия и кальция в

тканях печени, почек и мозга белых крыс. Коли-

чество элементов в органах определяли на атом-

но-абсорбционном спектрофотометре С-115. За-

бор и подготовка органов для анализа проводи-

лись за стандартными методиками. Ткань высу-

шивали до постоянного веса в сушильном шкафу

при температуре + 200 – 250

0

С и затем озоляли в

муфельной печи при температуре + 450

0

С до бе-

лого цвета. Золу растворяли в азотной кислоте и

выпаривали, затем добавляли раствор соляной

кислоты (1:1) и доводили до кипения. После

охлаждения растворы разводили бидистиллиро-

ванной водой (до 50 мл) и содержание микроэле-

ментов определяли на атомно-адсорбционном

спектрофотометре [16].

Результаты исследования и их обсужде-

ние.

Одним из основных органов, регулирующих

содержание калия, натрия и кальция в организме,

является печень [17]. При исследовании ткани

печени крыс контрольной группы было установ-

лено, что количество калия составляла в среднем

0,6±0,79% на золу ткани, натрия - 4,93±0,19, а

кальция - 9,49±0,46. У животных подопытных

групп эти количества изменились следующим об-

разом: при введении внутрижелудочно СН из рас-

чета 200,0 мг/кг массы в ткани печени крыс

наблюдалось увеличение натрия и калия, и

уменьшение кальция. Так, согласно рис. 1, коли-

чество натрия выросло на 24 % (р<0,05), а калия

на 12 %. Кроме этого, отмечалось уменьшение

количества кальция на 53 % (р<0,001). Изменения

носили статистически достоверный характер. СН

в дозах 40,0 и 4,0 мг/кг вызвал менее выраженные

изменения в данном органе. Количество натрия в

ткани печени животных 3-й группы увеличилось

по сравнению с контрольной группой на 12 %.

Несколько меньше была разница с контрольной

группой при определении содержания кальция -

на 8 %. Изменения носили недостоверный харак-

тер. Содержание калия мало отличался от кон-

трольных величин. В 4-й группе разница с кон-

тролем была в пределах статистической ошибки.

*

**

**

0

20

40

60

80

100

120

140

200

40

4

%

мг/кг

Калий
Натрий
Кальций
Контроль

Рис. 1

. Содержание калия, натрия и кальция (% в золу) в печени белых крыс при введении стеарата

натрия в условиях подострого опыта

Примечание: здесь и далее * - достоверность различий показателей исследовательских и контрольной

групп (* - р <0,05, ** - р<0,001).

*

**

*

0

50

100

150

200

200

40

4

%

мг/кг

Калий
Натрий
Кальций
Контроль

Рис. 2

. Содержание калия, натрия и кальция (% в золе) в почках белых крыс под влиянием стеарата

натрия в условиях подострого опыта

Влияние стеарата натрия на минеральный обмен в организме белых крыс

170 2018, №4 (104) Проблемы биологии и медицины

*

*

*

*

0

20

40

60

80

100

120

140

200

40

4

%

мг/кг

Калий
Натрий
Кальций
Контроль

Рис. 3

. Содержание калия, натрия и кальция (% в золе) в мозгу белых крыс под влиянием стеарата

натрия в условиях подострого опыта

Следующим органом, в ткани которого ис-

следовался содержание элементов, были почки.

Они относятся к наиболее уязвимым как эндоген-

ными, так и экзогенными веществами, выводи-

мыми с мочой [18]. При исследовании ткани по-

чек у крыс контрольной группы было установле-

но, что количество калия составляло в среднем

8,91±0,43 % на золу ткани, натрия - 13,87±0,71, а

кальция - 7,10±1,26. При введении крысам СН в

дозе 200,0 мг/кг в ткани почек отмечалось досто-

верное уменьшение натрия - почти на 30 %

(р<0,05) и увеличение кальция на 50 % (р<0,001)

и незначительное – калия (рис. 2). При уменьше-

нии дозы до 40,0 мг/кг сохранялась подобная тен-

денция, хотя изменения не всегда носили досто-

верный характер – только при определении каль-

ция, который вырос по сравнению контрольной

группы на 31,4 % (р<0,05). В 4-й опытной группе

разницы с контролем практически не было.

При исследовании ткани мозга крыс кон-

трольной группы было установлено, что количе-

ство калия составляла в среднем 11,89±1,03 % на

золу ткани, натрия - 8,18±0,35, а кальция -

6,26±0,36. У животных 2-й группы, которым вво-

дили СН в количестве 200,0 мг/кг, наблюдалось

уменьшение натрия - на 34 % (р<0,01) и калия - на

19 %, а также увеличение кальция - на 33 %

(р<0,01). Изменения носили достоверный харак-

тер (рис. 3). В 3-й группе вероятным было только

увеличение кальция на 28 % (р<0,01). У живот-

ных 4-й группы разницы с контрольной группой

почти не было.

Выводы.

Таким образом, в результате про-

веденных исследований можно сделать вывод,

что динамика изменений концентрации ионов ка-

лия, натрия и кальция в тканях подопытных жи-

вотных носила разнонаправленный характер и

зависела от количества поступления стеарата

натрия в организм животных. Введение вещества

в дозе 200,0 мг/кг негативно влияло на минераль-

ный обмен в организме подопытных крыс, о чем

свидетельствовало достоверное увеличение каль-

ция на фоне уменьшения количества калия и

натрия в ткани почек и мозга, а также уменьше-

ние кальция и рост калия и натрия в ткани печени.

Указанные изменения развиваются вслед-

ствие влияния поверхностно-активных веществ и

являются одной из причин и отображением дис-

метаболических явлений, характерных для клеток

организма в условиях токсического действия ксе-

нобиотиков.

Литература:

1.

Прокопов В.О. Гігієнічні проблеми водопоста-

чання в Україні / В.О. Прокопов // Досвід та пер-

спективи наукового супроводу проблем гігієніч-

ної науки та практики. — К., 2011. — С. 106-132.

2.

Національна доповідь про стан навколишнього

природного середовища в Україні у 2013 році. –

К.: Міністерство екології та природних ресурсів

України

–

2015.

–

146

с.

http://www.menr.gov.ua/docs/activity-

dopovidi/NacDopovid2013.pdf]

3.

Прокопов В.О. Гігієнічна оцінка централізова-

ного

господарсько-питного

водопостачання

України / В. О. Прокопов, О. М. Кузьмінець, В. А.

Соболь // Довкілля та здоров'я. - 2008. - № 4. - с.

14-18.

4.

Тимочко Т. В. Всеукраїнська екологічна ліга

про поліпшення питного водопостачання та охо-

рону вод в Україні / Т. В. Тимочко. // Екологічний

вісник. - 2009. - № 2. - с. 27-29.

5.

Study on characteristics and harm of surfactants /

C. L. Yuan, Z. Z. Xu, M. X. Fan, H. Y. Liu, Y. H.

Xie and T. Zhu //Journal of Chemical and

Pharmaceutical Research - 2014. - № 6(7). – р. 2233-

Е.В. Лотоцкая, В.А. Кондратюк, В.В. Лотоцкий, С.В. Кучер

Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №4 (104) 171

2237- [Електронний ресурс] – режим доступа:

http://www.jocpr.com/articles/study-on-characteris-

tics-and-harm-of-surfactants.pdf

6.

Проданчук М.Г. Сучасний стан токсиколого-

гігієнічної оцінки поверхнево-активних речовин

(огляд літератури) / М.Г. Проданчук, І.В. Мудрий,

О.В. Гудзь, А.А. Калашніков // Современные про-

блемы токсикологии – 2006. – № 2. [Електронний

ресурс] – Режим доступа: http://www.medved.kiev.

ua/arhiv_mg/2_2006.htm

7.

Мудрий І.В. Токсиколого-гігієнічна оцінка

синтетичних поверхнево-активних речовин (огляд

літератури) / Мудрий І.В.// Современные пробле-

мы токсикологии. - 2001. - № 3. [Електронний ре-

сурс]

–

Режим

доступа:

http://www.

medved.kiev.ua/arhiv_mg/st_2001/01_3_11.htm

8.

Волощенко О.И., Мудрый И.В. О механизме

аллергенного действия ПАВ при различных путях

поступления в организм: обзор // Врачеб. дело. –

1986. – № 7. – С. 108-112.

9.

Кондратюк В. А. Санітарно-токсикологічна

оцінка стеарату калію за результатами білкового

обміну в експерименті / В.А. Кондратюк, О.В. Ло-

тоцька // Гігієна населених місць : збірник наук.

праць / редкол.: А. М. Сердюк (голов. ред.) та ін. -

2011. – Вип. 58. – С. 107-111.

10.

Лотоцька О. В. Вплив питної води з різним

вмістом стеаратів калію і натрію на вільноради-

кальні процеси в організмі щурів / О. В. Лотоцька

// Медична та клінічна хімія – 2018. – Т. 20. № 1. –

С.130-135.

11.

Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А.,

Строчкова Л.С. Микроэле ментозы человека:

этиология, классификация, органопатология. –

М.: Медицина, 1991. – 496 с.

12.

Минеральные соли и здоровье: кальций,

натрий, железо, калий, фтор [Електронний ре-

сурс]

–

Режим

доступа:

http://www.

medicinform.net/zog/other/zog_other19.htm – Загл. с

экрана.

13.

Нариси вікової токсикології / За ре дакцією І.

М. Трахтенберга. – К.: "Авіцена", 2005. – 256 с.

14.

Ткаченко Т.А. Вплив свинцю на макроеле-

ментний склад крові вагітних щурів / Т.А. Тка-

ченко, Н.М. Мельников // Современные проблемы

токсикологии. – 2008. – № 3. – C. 21-23.

15.

European convention for the protection of

vertebrate animals used for experimental and other

scientific purposes. – Council of Europe. Strasbourg.

– 1986. – № 123. – 52 p.

16.

Хавезов И., Цалев Д. Атомно-абсорбционный

анализ. – Л.: Химия, 1983. – 144 с.

17.

Баканов М. И. Функции печени (биохимиче-

ские аспекты) /М. И. Баканов // Медицинский

научный и учебно-методический журнал. – 2007.

– № 41. – С. 3–14.

18.

Зайцев И.В. Микроэлементы в ткани почки и

мочевого пузыря при некоторой патологии моче-

выделительной системы / И.В. Зайцев // Сборник

научных трудов «Естествознание и гуманизм». –

2006. – т. 3, выпуск 3, под ред. проф., д.б.н. Иль-

инских Н.Н. - [Електронний ресурс] – режим до-

ступа: http://tele-conf.ru/problemyi-zhiznedeyatel-

nosti-organizma-i-ekologiya/mikroelementyi-v-tkani-

pochki-i-mochevogo-puzyirya-pri-nekotoroy-

patologii-mochevyidelitelnoy-sistemyi.html

ВЛИЯНИЕ СТЕАРАТА НАТРИЯ НА

МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН В ОРГАНИЗМЕ

БЕЛЫХ КРЫС

Е.В. ЛОТОЦКАЯ, В.А. КОНДРАТЮК,

В.В. ЛОТОЦКИЙ, С.В. КУЧЕР

ГВУЗ "Тернопольский государственный меди-

цинский университет им. И. Я. Горбачевского МЗ

Украины", Украина

Опыты проводили в условиях подострого

эксперимента на 28 белых крысах-самцах с мас-

сой тела 160-180 г., разделенных на 4 группы.

Первая группа была контрольной. Животным трех

следующих ежедневно в течение 30 дней в желу-

док вводили СН в следующих дозах: 2-й группе -

1/50 от ЛД

50

(200,0 мг/кг), 3-й - 1/250 от ЛД

50

(40,0

мг/кг), 4-й - 1/2500 от ЛД

50

(4,0 мг/кг). Содержа-

ние микроэлементов определяли на атомно-

адсорбционном спектрофотометре за стандарт-

ными методиками. В результате проведенного

эксперимента было установлено, что динамика

изменений концентрации ионов калия, натрия и

кальция в тканях подопытных животных носила

разнонаправленный характер и зависела от коли-

чества поступления стеарата натрия в организм

животных. Вещество в дозе 1/50 от ЛД

50

(200,0

мг/кг) негативно влияло на минеральный обмен в

организме подопытных крыс, о чем свидетель-

ствовало достоверное увеличение кальция на

фоне уменьшения количества калия и натрия в

ткани почек и мозга, а также уменьшение кальция

и рост калия и натрия в ткани печени. Указанные

изменения развиваются вследствие влияния по-

верхностно-активных веществ и являются одной

из причин и отображением дисметаболических

явлений, характерных для клеток организма в

условиях токсического действия ксенобиотиков.

Ключевые слова

: поверхностно-активные

вещества, минеральный обмен, калий натрий,

кальций, стеарат натрия.