Оценка фармакологической эффективности экстракта шикши черной при аллоксан-индуцированном диабете у крыс

Спектр биоактивности растительных метаболитов, выявленных в плодах растения Empetrum nigrum L., собранных в Камчатском крае, представляет практический интерес в отношении профилактики и коррекции нарушений при возраст-ассоциированных заболеваниях.

Цель исследования. Изучение влияния жидкого экстракта плодов шикши черной (Empetrum nigrum) на метаболические и оксидативные нарушения при аллоксан-индуцированном диабете у крыс.

Материалы и методы. После идентификации фенольных соединений и сапонинов в продуктах Empetrum nigrum проводили скрининг их биологической активности с помощью программы компьютерного прогнозирования Prediction of Activity Spectra for Substances (PASS) в режиме online. В экспериментальных исследованиях определили гипогликемический, гепатопротекторный, антиоксидантный эффекты жидкого экстракта шикши черной при аллоксан-индуцированном диабете под контролем общепринятых биохимических анализов по стандартным методикам на оборудовании Mindray BC-480. Влияние жидкого экстракта Empetrum nigram на показатели антиоксидантной защиты на фоне введения аллоксана оценивали спектрофотометрически по изменениям малонового диальдегида (МДА), индекса антирадикальной активности. С помощью метода ДНК-комет производили оценку уровня повреждений ДНК в гепатоцитах после воздействия аллоксана и исследуемого экстракта.

Результаты. При моделировании сахарного диабета у крыс применение жидкого экстракта плодов Empetrum nigrum приводило к снижению показателя гипергликемии (глюкозы) на 23,9 %, показателя окислительного стресса – МДА на 38,7 % и повышение суммарного показателя антирадикальной активности на 38,3 % по сравнению с контрольной группой (p < 0,05). Метод ДНК-комет демонстрировал повреждающее действие аллоксана на клетки печени: в контрольной группе некрозоапотических клеток в 1,6 раз больше, чем в группе, получавшей исследуемый экстракт плодов шикши черной (р < 0,05). Изменения абсолютной и относительной массы печени и биохимических показателей подтверждали улучшения при назначении экстракта плодов Empetrum  nigrum L. Данные сопоставляли с эффектами референтного препарата рутина (бигликозид кверцитина).

Заключение. Проведенное исследование расширяет данные о гипогликемическом, гепатопротекторном, антиоксидантном действии Empetrum nigrum, что представляет интерес для фармацевтики и практической медицины.

1. Дымбрылова О. Н., Якимова Т. В., Венгеровский А. И. Влияние экстрактов растений на инсулинорезистентность при экспериментальном сахарном диабете. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2022;37(3):128–135. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2022-37-3-128-135

2. Hyun TK, Kim HC, Ko YJ, Kim JS. Antioxidant, α-glucosidase inhibitory and anti-inflammatory effects of aerial parts extract from Korean crowberry (Empetrum nigrum var. japonicum). Saudi J Biol Sci. 2016 Mar;23(2):181–188. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2015.02.008

3. Усольцева О. Н. Профилактика ускоренного старения и «болезней цивилизации» с помощью природных геропротекторов Биочага и БиоДигидрокверцетин. Медицинская сестра. 2022;3:35–40. https://doi.org/10.29296/25879979-2022-03-07

4. Мазо В. К., Сидорова Ю. С., Шипелин В. А., Петров Н. А., Кочеткова А. А. Полифенольные растительные экстракты: влияние на нарушения углеводного и липидного обмена у лабораторных грызунов. Проблемы эндокринологии. 2016;62(4):38–44. https://doi.org/10.14341/probl201662438-44

5. Белова Е. А., Тритэк В. С., Шульгау З. Т., Гуляев А. Е., Кривых Е А., Коваленко Л. В., и др. Изучение фенольных соединений ягод трех видов растений рода Vaccinium, произрастающих в Ханты-Мансийском автономном округе. Химия растительного сырья. 2020;1:107–116. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020014534

6. Барнаулов О. Д. Сравнительная оценка противодиабетической активности лекарственных растений порядка Вересковые. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2011;9(2):68–73.

7. Саликова А. А., Пономарчук С. Г., Плаксен Н. В. Изучение химического состава плодов дальневосточных видов растений семейства вересковых (Ericaceae). Тихоокеанский медицинский журнал. 2021;3:40–44.

8. Плаксен Н. В., Устинова Л. В., Степанов С. В., Пономарчук С. Г., Саликова А. А., Степачева О. М., Маняхин А. Ю. Определение содержания экстрактивных веществ, флавоноидов в экстракте шикши черной и установление его токсичности. Дальневосточный медицинский журнал. 2022;(2):51–56. https://doi.org/10.35177/1994-5191-2022-2-9

9. Jang SM, Yee ST, Choi J, Choi MS, Do GM, Jeon SM, et al. Ursolic acid enhances the cellular immune system and pancreatic beta-cell function in streptozotocin-induced diabetic mice fed a high-fat diet. Int Immunopharmacol. 2009 Jan;9(1):113–119. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2008.10.013

10. Саликова А. А., Пономарчук С. Г., Плаксен Н. В., Устинова Л. В., Степанов С. В., Желудкова Н. Н. Аминокислотный состав плодов представителей дальневосточной флоры. Дальневосточный медицинский журнал. 2023;2:69–73. https://doi.org/10.35177/1994-5191-2023-2-12

11. Перегончая О. В., Покусаев А. П., Лукин А. Н., Дерканосова Н. М., Кубарь В. В. Сравнительный анализ состава ягод дикоросов как обогащающих пищевых ингредиентов. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2023;11(3):23–30.

12. Олефир Ю. В., Романов Б. К., Кукес В. Г., Сычев Д. А., Прокофьев А. Б., Парфенова О. К., и др. Роль оксидативного стресса в патогенезе социально значимых заболеваний человека и пути его медикаментозной коррекции. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2021;16(4):450–455. https://doi.org/10.14300/mnnc.2021.16109

13. Можейко Л. А. Экспериментальные модели для изучения сахарного диабета. Часть I. Аллоксановый диабет. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2013;3(43):26–29.

14. Плаксен Н. В., Устинова Л. В., Пономарчук С. Г., Логунова Л. Н., Ли О. Н., Мотлух Е. А. Биохимические маркеры влияния сока шикши черной (Empetrum nigrum) на течение аллоксанового диабета. Тихоокеанский медицинский журнал. 2021;3:59–62.

15. Благонравова М. В. Разработка технологии водно-спиртовых экстрактов из растительного сырья Камчатского края. Вестник Камчатского государственного технического университета. 2019;50:22–30. https://doi.org/10.17217/2079-0333-2019-50-22-30

16. Государственная фармакопея Российской Федерации. XV изд. В 2-х томах. М.: Минздрав России, 2023. Доступно по: https://docs.rucml.ru/feml/pharma/v15/vol1/15/ Дата обращения: 01.10.2023.

17. Адамов Г. В., Сайбель О. Л., Мизина П. Г. Прогнозирование механизмов фармакологического действия многокомпонентного растительного экстракта с помощью веб-ресурса PASS Online на примере травы цикория обыкновенного. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021;24(12):36–40. https://doi.org/10.29296/25877313-2021-12-05

18. ГОСТ 33216-2014 Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами (Переизданное). Введ. 2016-07-01. М.: Стандартинформ, 2019, 24 с.

19. Плаксен Н. В., Устинова Л. В., и др. Изучение эффективности сока шикши черной на экспериментальной модели сахарного диабета 2-го типа. Коллективная монография. Под ред. Е. В. Елисеевой, Е. А. Поддубного. Владивосток: Медицина ДВ, 2021, с. 71–77.

20. Барнаулов О. Д. Сравнительная оценка влияния фитопрепаратов из растений флоры России на концентрацию инсулина и глюкозы в крови крыс с экспериментальным аллоксановым диабетом. Психофармакология и биологическая наркология. 2008;8(3-4):2484–2490.

21. Джафарова Р. Э. Сравнительное исследование различных моделей аллоксан-индуцированного сахарного диабета. Казанский медицинский журнал. 2013;94(6):915–919.

22. Чуян Е. Н., Ливенцов С. Ю., Дворецкая Н. И. Особенности изменения биохимических показателей крови крыс в условиях разных экспериментальных моделей аллоксан-индуцированного диабета. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И.Вернадского. Биология. Химия. 2025;11(1):226–249. https://doi.org/10.29039/2413-1725-2025-11-1-226-249

23. Чуян Е. Н., Ливенцов С. Ю., Дворецкая Н. И. Метаболические нарушения у крыс с аллоксан-индуцированным диабетом. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2025;11(2):281–302. https://doi.org/10.29039/2413-1725-2025-11-2-281-302

24. Cadet J, Berger M, Douki T, Ravanat JL. Oxidative damage to DNA: formation, measurement, and biological significance. Rev Physiol Biochem Pharmacol. 1997;131:1–87. https://doi.org/10.1007/3-540-61992-5_5

25. Buege JA, Aust SD. Microsomal lipid peroxidation. Methods Enzymol. 1978;52:302–310. https://doi.org/10.1016/s0076-6879(78)52032-6

26. Bartosz G, Janaszewska A, Ertel D, Bartosz M. Simple determination of peroxyl radical-trapping capacity. Biochem Mol Biol Int. 1998 Oct;46(3):519–528. https://doi.org/10.1080/15216549800204042

27. Колдаев В. М., Кропотов А. В. Основные приемы статистики в медико-биологических исследованиях. Владивосток: Медицина ДВ, 2019.

28. Тилеков Э. А. Диагностика нарушений функций печени. Медицина Кыргызстана. 2012;1:59–65.

29. Ярмолинская М. И., Андреева Н. Ю., Абашова Е. И., Мишарина Е. В. Экспериментальные модели сахарного диабета 1-го типа. Журнал акушерства и женских болезней. 2019;68(2):109–118. https://doi.org/10.17816/JOWD682109-118

30. Кропотов А. В., Челомин В. П., Слободскова В. В., Солодова Е. Е., Михайлов А. О. Оценка генотоксичности тетрахлорметана и защитного действия силибинина и хаурантина с помощью метода ДНК-комет в печени крыс. Тихоокеанский медицинский журнал. 2013;2:63–66.