Біорізноманіття, екологія та експериментальна біологія

До  числа  розповсюджених  на  даний  час  факторів  довкілля,  які  здатні  проявляти негативний вплив на організм людини та тварин, відносяться чужорідні хімічні речовини, які називають «ксенобіотики». Більшість ксенобіотиків при надходженні до організму не чинять прямого  біологічного  ефекту,  так  як  піддаються    знешкодженню.  До  числа  невивчених  у цьому  плані  КБ  відносяться  олігоефіри  багатоатомних  спиртів  технічної  назви  «Лапроли» (ОЕФ-ЛП),  для  яких  характерні  досить  значні  об’єми  синтезу,  широке  використання  (як основи промислового випуску пластмас, пінополіуретанів, лакофарбних матеріалів, миючих засобів,    гідравлічних  та  охолоджуючих  речовин  тощо),  надходження  до  джерел  питного водопостачання населення та завдяки цьому можливий вплив на здоров’я людини. В  ході  дослідження  було  установлено,  що  у  печінці  щурів  відбувається  активація глюкуронового  шляху  кон’югації  при  15-добовому  пероральному  введенні  досліджуваних ОЕФ у дозі 1/10 ЛД50 з наступним його інгібуванням. У випадку введення щурам речовин у дозі  1/100  ЛД50  активація    глюкуронової  кон’югації  спостерігається  протягом  30-ти  діб  з наступним її зниженням. Порушення процесів кон’югації є однією з патогенетичних ланок механізмів  дії  ОЕФ-ЛП,  що  необхідно  враховувати  при  розробленні  засобів  їх  корекції.  У подальшому  планується  продовжити  комплекс  досліджень,  спрямованих  на  обґрунтування впливу  речовин  на  організм  теплокровних  тварин  з  метою  визначення  їх  потенційної небезпеки та нормування.  

Ключові  слова:  ксенобіотики,  глюкуроновий  шлях  кон’югації,  олігоефіри багатоатомних спиртів, УДФ-глюкуронілтрансфераза, глюкуроніди.

Among the currently common environmental factors which are able to show a negative impact on humans and animals, are alien chemicals  which  called "xenobiotics". Most xenobiotics when getting  the body do not have a direct biological effect, as exposed disposal. Among unexplored xenobiotics we can meet polyhydric alcohols olygoesters technical name "Laproly." They are characterized by large volumes of chemicals, widely used in industry. They come to water sources and affect human health. The research task was to determine the activity of UDP-glucuronyltransferase in rats' liver content glucuronic acid and total glucuronides. Also assess the impact OEF-LP marks 502 and 503 at doses of 1/10 and 1/100 LD50 to glucuronic way of conjugation. The study uses examples OEF-LP 502 marks (polyoksypropilenglikol) and 503 (polyoksypropilentryol) with regulated physicochemical characteristics. Experiments conducted on mature rats of Wistar weighting 180-220 g.  The animals received water solutions of OEF once daily for 45 days at doses of 1/10 and 1/100 LD50. The animals in the control group receive the appropriate amounts of drinking water. Studies conducted in the dynamics of observation: 15, 30, 45th day after the start of the experiment. The results indicate activation of glucuronic conjugation in the liver of rats during the first 15 days of oral investigated OEF in doses 1/10 LD50 followed his inhibition. Activation of glucuronic conjugation occurs when rats received the substances in 1/100 LD50 dose for 30 days. It is proved that in various forms of liver failure it is possible to decrease the synthesis of glucuronic acid. This in turn causes metabolic imbalance and strengthen the development of the pathological process. Previous studies have established the formation of ketones and alcohols as biotransformation products studied oligoesters, who also have the ability to react conjugation with glucuronic acid. These products revealed the presence in urine of experimental animals on the 60th day oral oligoesters demonstrates the impossibility of their disposal in rats' liver as a result of the likely path of inhibition of glucuronic conjugation. Conclusions: 1. In the event of the introduction of substances in rats LD50 dose 1/100 activated glucuronic conjugation occurs within 30 days (most pronounced during the first 15 days), followed by its decline. 2. Glucuronic conjugation activation observed during 30 days in the case of the introduction of substances in rats in dose LD50 1/100. 3. Disruption of conjugation is one of the pathogenic mechanisms of OEF-LP. This should be considered when developing a means of correction.

Key words:  xenobiotics, glucuronic conjugation pathway, oligoesters,  polyols, UDP-glucuronyltransferase, glucuronides.

К  числу распространенных  в  настоящее  время  факторов  окружающей  среды,  которые  способны проявлять  негативное  влияние  на  организм  человека  и  животных,  относятся  чужеродные химические вещества, которые называют «ксенобиотики». Большинство ксенобиотиков при поступлении  в  организм  не  оказывают  прямого  биологического  эффекта,  так  как подвергаются  обезвреживанию.  К  числу  неизученных  в  этом  плане  КБ  относятся олигоэфиры  многоатомных  спиртов  технического  названия  «Лапроли»  (ОЭФ-ЛП),  для которых характерны достаточно значительные объемы синтеза, широкое использование (как основы  промышленного  выпуска  пластмасс,  полиуретанов,  лакокрасочных  материалов, моющих средств, гидравлических и охлаждающих веществ и тому подобное), поступления к источникам питьевого водоснабжения населения и благодаря этому возможное влияние на здоровье человека. В  ходе  исследования  было  установлено,  что  в  печени  крыс  происходит  активация глюкуронового пути конъюгации при 15-суточном пероральном введении исследуемых ОЭФ в дозе 1/10 ЛД50 с последующим его ингибированием. В случае введения крысам веществ в дозе 1/100 ЛД50 активация глюкуроновой конъюгации наблюдается в течение 30-ти суток с последующим  ее  снижением.  Нарушение  процессов  конъюгации  является  одной  из патогенетических  звеньев  механизмов  действия  ОЭФ-ЛП,  что  необходимо  учитывать  при разработке  методов  их  коррекции.  В  дальнейшем  планируется  продолжить  комплекс исследований,  направленных  на  обоснование  влияния  веществ  на  организм  теплокровных животных с целью определения их потенциальной опасности и нормирования. 

Ключевые  слова:  ксенобиотики,  глюкуроновий  путь  конъюгации,  олигоэфиры многоатомных спиртов, УДФ-глюкуронілтрансфераза, глюкурониды.

Биохимические методы анализа показателей обмена биополимеров соединительной ткани. Методические рекомендации / Сост. П.Н. Шараев, В.Н. Пишков, О.Н. Зубарев [и др.]. – Ижевск. – 1990. – С. 9–10.

Жарин В. А. Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков / В.А. Жарин, С.В. Федорович, А.Г. Маркова // Военная медицина. – 2013. – № 3. – С. 122–124.

Жуков В.И. Медико-биологические аспекты проблемы охраны водних объектов от загрязнения поверхностно-активными веществами / В.И. Жуков, Р.И. Кратенко, Ю.К. Резуненко [и др.]. – Х. : Торнадо, 2000. – 394 с.

Крыжановский В.К. Технология полимерных материалов. Синтез. Модификация. Технологическое оформление. Рециклинг. Экологические аспекты / В.К. Крыжановский. – СПб. : Профессия, 2008. – 534 с.

Марченко М. М. Біохімічна трансформація ксенобіотиків у організмі /

М. М. Марченко, О. В. Кеца, М. М. Великий. – Чернівці : Чернівецький нац. ун-

т, 2011. – 280 с.

Покровский А.А. Методы разделения и ферментной идентификации субклеточных фракцій / А.А. Покровский, А.И. Арчаков // Современные методы в биохимии. – М. : Медицина, 1968. – С. 5–59.

Столяр О.Б. Ксенобіотики: накопичення, детоксикація та виведення з живих організмів / О.Б. Столяр, І.В. Калініна, В.Г. Юкало. – Тернопіль : Видавництво ТНТУ ім. І. Пулюя, 2012. – 384 с.

Cummings J. Kinetic studies of latent microsomal UDP-glucuronyltransferases. Kinetics of glucuronidation in intact and perturbant-treated membranes / J. Cummings, A. B. Graham, G. C. Wood // Biochim. Biophys. Acta. – 1984. – Vol. 771, № 2. – Р. 127–141.

Danielle K. Hepatocytes: the powerhouse of biotransformation / K. Danielle, O. Pelkonen, T. Ahokas // Int. J. Biochem. Cell Biol. – 2012. – Vol. 44. – P. 257–265.

Kamath S.A. A simple procedure for the isolation of rat liver microsomes / S.A. Kamath, F.A. Kummerow, K.A. Harayan // FEBS Lett. – 1971. – Vol. 17, № 1. – P. 90–92.

Monga S.P.S. Molecular рathology of liver diseases / S.P.S. Monga. – New York : Springer Publications, 2011. – 931 p.

Yuki H.A carbasole method for the differential analysis of glucuronate, glucosideuronate and hlycuronate / H. Yuki, N.H. Fischman // Biochem. et Biophys. – 1963. – Vol. 69. – № 3. – P. 576–578.