УДК 613.26/28

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСТРАКТОВ ИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ

Боровский В.Р., доктор техн. наук, проф., Голинько О.Н., кандидат мед. наук, Анисимова .Н., кандидат мед. наук, Мороз Т.И., Ратушняк В.В., Петрова И.Ю.

Институт экогигиены и токсикологи им. Л.И. Медведя МЗ Украины,
Институт пищевой химии и технологи НАН и Минагрополитики Украины, г. Киев

SUMMARY. The compounding and a new technology of getting aqueous-alcoholic extractions from original phytocompositions "Herbs' aroma" and "Forest balsam" (two variants) for nonalcoholic drinks' preparation were worked out. Many-component phytocompositions consist of pharmacopeia herbs which aren't antagonists either by their chemical composition or by pharmacological action. They complement each other exponentiating the action of the bioactive substances included in them (vitamins, flavonoids, organic acids, pectine, terpene, essential oils, glycoside, chlorophyll, macro-, micro elements etc.) Medico-biologic assessment of extractions which includes determination of chemical composition, toxicity animal studies, revelation of possible allergenic, immunomodulatory characteristics, mutagenic activity, influence on reproductive function (gonadotoxic, embryotoxic and teratogen actions) permitted us to conclude that the phytocompositions are safe. Morphological research of animals' viscera gives all grounds to suppose that the phytocompositions have a protective influence upon structure functional state of cellular membranes and stimulative impact on immune structures of digestive system, spleen and thymus.

За последние 50 лет в науке о питании изменились многие представления о проблеме взаимодействия питания и здоровья. В настоящее время пища уже не рассматривается только как источник энергии и пищевых веществ, к ней возросли требования как к источнику здоровья и полноценной жизни.

Пищевые рационы последних лет неполноценны по составу нутриентов, содержат значительное количество консервантов, синтетических пищевых добавок (красителей, ароматизаторов), которые для организма человека являются генетически незапрограммированными чужеродными соединениями и богаты неприродными стереоизомерами, рацематами, которые не участвуют в метаболизме, блокируют метаболические пути, формируют дефектные структуры, вызывая аллергизацию организма и развитие анемии [1, 2]. Кроме того, жесткая технологическая обработка пищевого сырья способствует потере природных биологически активных веществ, дефицит которых приводит к снижению защитных сил организма, формированию синдрома хронической усталости, состояния астении, снижению умственной и физической работоспособности, обострению хронических заболеваний.

Оценивая роль характера питания для организма человека, формирования его защитных механизмов, продолжительности и качества жизни, наиболее целесообразным является создание продуктов с биологически активными добавками. Актуальность разработки таких продуктов особенно возрастает в связи с появлением новой нозологической формы лекарственной болезни (непереносимость химических лекарственных средств). В связи с этим, определенной ступенью эволюции взглядов общества на здоровье человека является применение биологически активных добавок природного происхождения для профилактики многих заболеваний и повышения эффективности их лечения.

Анализ научно-технической, патентной и медицинской информации свидетельствует о том, что в мире широко изучаются и разрабатываются технологии по изготовлению пищевых продуктов с использованием фитодобавок, что является новым и перспективным направлением пищевой индустрии. В частности, проводятся исследования по обогащению безалкогольных напитков биологически активными веществами, микроэлементами, содержащимися в растительном сырье: традиционном — плодоовощном, а также лекарственных трав, злаковых культур, водорослей и др.

В последнее время отдается предпочтение использованию не отдельных растений, а их композиций, т.е. созданию многокомпонентных фитодобавок, содержащих комплекс биологически активных веществ. Кроме того, включение фитодобавок в состав пищевых продуктов, особенно не имеющих выраженного вкуса, запаха и цвета, значительно улучшает их вид, вкусовые качества и аромат за счет природных красителей и эфирных масел. Наличие антиоксидантов, фитонцидов, ряда органических кислот в фитокомпозициях (ФК) способствует увеличению хранимоспособности продуктов.

В странах СНГ, в том числе и в Украине, создано сравнительно небольшое число продуктов с фитодобавками. Научные разработки в этой области часто носят форму лишь теоретических рекомендаций, не завершаясь выдачей нормативно-технической документации и внедрением в производство. На Украине в связи с ухудшением структуры питания населения, обусловленном социально-экономическими факторами, отмечается дефицит в организме жизненно необходимых биологически активных веществ, а поэтому увеличение ассортимента пищевой продукции с биологически активными фитодобавками приобретает особое значение.

Целебные свойства многих растений известны давно, но их биологически активные вещества, обусловливающие профилактический и лечебный эффект, изучены еще недостаточно и чаще всего не глубоко. Потому имеет смысл использовать в качестве биологически активных добавок те лекарственные растения, химический состав и фармакологические свойства которых хорошо известны.

Сотрудниками Института пищевой химии и технологии НАН Украины (ИХТ) при участии отдела медицинской ботаники Национального ботанического сада им. Н.Н. Гришко НАН Украины разработана рецептура водно-спиртовых экстрактов из оригинальных ФК "Ароматы трав" и "Лесной бальзам" (два варианта), содержащих комплекс биологически активных компонентов. ФК для экстракта "Ароматы трав" состоит из (% на 100 г сухого сырья): смородины черной (плодов) — 46,1; подорожника большого (листьев) — 15,4; зверобоя продырявленного (травы) — 15,4; душицы обыкновенной (травы) — 15,4; тысячелистника (травы и цветков) — 7,7 (ФК №1). ФК для экстракта "Лесной бальзам" состоит (1-ый вариант, ФК №2) из: бузины черной (ягод) — 40; тысячелистника (травы и цветков) — 20; крапивы (листьев) — 20; календулы (цветков) — 10; одуванчика (корней) — 10. "Лесной бальзам" (2-ой вариант, ФК №3 ): бузины черной (ягод) — 40; тысячелистника (травы и цветков) — 20, календулы (цветков) — 10; аира обыкновенного (корней) — 10.

Лекарственным растениям присуща способность оказывать многостороннее воздействие на организм человека, отличаясь лишь силой и спектром влияния в зависимости от качественного и количественного состава [3].

Плоды смородины черной богаты аскорбиновой кислотой (от 138 до 568 мг/100 г) и витамином Р (комплексом антоцианов, катехинов и флавонолов), содержат тиамин, рибофлавин, каротин, пиридоксин, кальциферол, альфа-токоферол, филохинон, фолиевую кислоту, дубильные вещества (0,43%), пектин (0,8%), макро- и микроэлементы (йод, марганец, железо, медь, кобальт и др.), органические кислоты и сахара.

Листья подорожника содержат значительное количество пектиновых веществ (до 20%), гликозид аукубин, флавоноиды, а также органические кислоты (бензойную, салициловую и др.), оксикоричные кислоты, производные кверцетина, сапонины, каротин, витамины (филохинон, аскорбиновую кислоту, витамин U).

Основными действующими веществами травы зверобоя продырявленного являются конденсированные антраценовые производные — гиперицин, псевдогиперицин (0,5%) и смолистые вещества (до 17%). Кроме того, трава содержит флавоноиды: рутин, кверцитрин, лейкоантоцианы, антоцианы и др. (5—6%), дубильные вещества (до 10%), эфирное масло (0,3%), сапонины, аскорбиновую кислоту, каротин (до 55 мг/100 г).

В траве душицы обнаружены эфирное масло (0,12—1,2%), в состав которого входят фенол, тимол, сесквитерпены, свободные спирты и эфиры. Трава содержит также дубильные вещества и аскорбиновую кислоту.

Основным биологически активным веществом травы и цветков тысячелистника является эфирное масло (0,8%), содержащее хамазулен. Кроме того, обнаружены цинк, фитонциды, флавоноиды, алкалоид бетоницин, горькие вещества (ахиллин и др.).

В состав цветков бузины черной входят флавоноиды, амино- и органические кислоты, гликозиды, холин, аскорбиновая кислота, эфирное масло.

Широкое биологическое действие на организм оказывают листья крапивы двудомной, которая содержит до 0,6% аскорбиновой кислоты, филохинон, рибофлавин, каротин и каротиноиды (до 50%), ниацин, пантотеновую кислоту, органические кислоты, хлорофилл (до 5%), дубильные вещества (более 2%), камедь, кверцетин, гликозид уртицин, фитонциды, железо, ацетилхолин, гистамин и др.

Календула лекарственная (цветки) содержит эфирные масла, смолы, каротиноиды, флавоноиды, органические кислоты, сапонины, дубильные вещества, слизь, горькое вещество календен.

В состав корней одуванчика лекарственного входят тритерпеноиды, горькие гликозиды, смолы, гликозиды линолевой, олеиновой и других кислот, много инулина (до 40%), белковых веществ.

Цветки бессмертника песчаного содержат флавоноиды (являются основными действующими веществами), филохиноны, полисахариды пектинового типа, смолы, дубильные вещества, слизи, органические кислоты, каротиноиды, горькие вещества, соли калия, кальция, железа, марганца и др.

В корнях аира обыкновенного обнаружены эфирное масло (до 4,8%), горький гликозид акорин, дубильные вещества, смолы, аскорбиновая кислота (до 150 мг/100 г), камедь.

Вошедшие в состав ФК фармакопейные лекарственные растения не являются антагонистами ни по химическому составу, ни по фармакологическому действию. Они взаимно дополняют друг друга, потенцируя действие биологически активных веществ. Среди последних основными являются: витамины (аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, ниацин, витамины групп Р, К, филохинон, альфа-токоферол, кальциферол, пантотеновая кислота, витамин U, каротин, каротиноиды), флавоноиды (катехины, лейкоантоцианы, антоцианы, флавоны, флавонолы, флавоноидные гликозиды, кверцитрин, кверцетин, рутин и др.), органические кислоты (лимонная, яблочная, салициловая, бензойная и др.) и их полимерные соединения (пектины), сесквитерпены, смолы, эфирные масла с входящими в их состав терпеноидами (моно-, ди-, тритерпеноиды, сесквитерпеноиды), сапонины, алкалоиды, горькие гликозиды, антраценовые производные (гиперицин, псевдогиперицин), хлорофилл, холин, фитонциды, дубильные вещества, глицериды пальмитиновой, линолевой, олеиновой кислот, макро- и микроэлементы (кальций, калий, железо, медь, марганец, йод, кобальт и др.).

Эти вещества играют важную роль в жизнедеятельности человека. Они участвуют в метаболических процессах: окислительно-восстановительных (аскорбиновая кислота, витамин Е, рибофлавин, органические кислоты); углеводном, белковом, жировом обмене (пантотеновая кислота, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, ниацин, фолиевая кислота, холин, хлорофилл, органические кислоты); регулируют эритро- и лейкопоэз (пиридоксин, фолиевая кислота, медь), нормальное развитие и функцию половых желез, развитие зародыша (альфа-токоферол); участвуют в синтезе ацетилхолина и гормонов (пантотеновая кислота, холин, флавоноиды); проявляют капилляропротекторное действие (витамин Р в сочетании с аскорбиновой кислотой, витамин Е, кверцетин); поддерживают нормальное состояние свертывающей системы крови (витамины группы К, витамин Е, кальций), костной и хрящевой ткани (кальций, медь); защищают клеточные мембраны от разрушения эндо- и экзотоксинами (кверцетин, кальций).

Являясь активными антиоксидантами (аскорбиновая кислота, витамин Е, каротин, флавоноиды), они замедляют процесс старения организма, оказывают противовоспалительное (флавоноиды, пектины, хлорофилл, органические кислоты и их производные), антимикробное и антивирусное (флавоноиды, хлорофилл, аскорбиновая кислота, увеличивающая синтез интерферонов), антисептическое (терпеноиды, органические кислоты), антитоксическое (аскорбиновая кислота), радиопротекторное (флавоноиды, витамин Р) действия. Кроме того, эти вещества обладают антиканцерогенными свойствами или уменьшают риск развития злокачественных опухолей (флавоноиды, каротин, каротиноиды, аскорбиновая кислота, пиридоксин, терпеноиды, кальций, иод), поддерживают нормальное состояние иммунитета, укрепляют его (аскорбиновая кислота, витамин Е, каротин, фолиевая кислота, пиридоксин, иод и марганец).

Биологически активные вещества ФК обладают спазмолитическим (флавоноиды, терпеноиды), гипотензивным (флавоноиды, витамин Е, кальций) свойствами, благотворно влияют на нервную (пиридоксин, тиамин, пантотеновая кислота, витамин Е, ниацин, фолиевая кислота, холин, калий, кальций, медь, марганец), сердечно-сосудистую и эндокринную системы (тиамин, ниацин,пантотеновая кислота, витамин Е, флавоноиды, пиридоксин, калий, кальций, иод), пищеварительный тракт и печень (флавоноиды, витамин U, пиридоксин, холин, пантотеновая кислота, органические кислоты), дыхательную систему (терпеноиды, кверцетин), уменьшают уровень холестерина в крови, выводят соли тяжелых металлов и радионуклиды (органические кислоты, их полимерные соединения — пектины, хлорофилл), обладают противоаллергическим действием (кверцетин).

Проблема использования в питании человека лекарственных ФК включает технологические и медико-биологические аспекты. Для получения экстрактов из лекарственных растений ИХТ разработана новая технология, включающая основные этапы: подготовка растительного сырья к экстрагированию, измельчение его, получение экстрактов, извлечение остатков спирта из отработанного сырья. Экстракция проводилась водно-спиртовым раствором (концентрация спирта 40%, соотношение объема экстрагента и веса сырья — 1:10) на протяжении 60 мин. при температуре окружающей среды.

Новизна разработанного способа заключается в интенсификации процесса экстрагирования за счет факторов:
- повышения степени измельчения сырья, вследствие чего сокращается путь диффузии частиц внутри растительных тканей, ускоряется процесс экстрагирования (в связи с увеличением числа разрушенных клеток) и увеличивается общая поверхность контакта сырья с растворителем;
- создания оптимальных гидродинамических условий (перемешивание, непрерывное движение экстракта сквозь слой растительного сырья);
- использования оптимального растворителя, соотношения "растворитель:сырье", применения знакопеременных давлений при экстрагировании и повышении температур в допустимых пределах.

Основным преимуществом настоящего способа является резкое сокращение длительности экстракции и увеличение выхода конечного продукта. Варьирование состава ФК позволяет получать экстракты с заданными биологическими, вкусовыми и ароматическими свойствами.

Включенные в рецептуру растения были сбалансированы по качественному и количественному составу, придавали напиткам оригинальный вкус и аромат. В связи с тем, что для приготовления экстрактов использовалась новая технология и нетрадиционное сырье, обязательным условием их применения в качестве биологически активных добавок является полная безопасность их для здоровья человека [4]. Кроме того, в научной литературе отсутствуют сведения о водно-спиртовых экстрактах из перечисленных выше девяти компонентов лекарственного сырья.

Все это послужило основанием для проведения медико-биологических исследований экстрактов ФК. В программу исследований входило: изучение химического состава ФК, токсикологические исследования в остром и хроническом экспериментах на лабораторных животных; выявление возможных аллергенных, иммуномодулирующих свойств; оценка мутагенного действия и влияния ФК на репродуктивную функцию (гонадотоксический, эмбриотоксический и тератогенный эффект). Исследования проводили согласно рекомендациям ВОЗ и Фармакологического комитета [5, 6].

Определение химического состава водно-спиртовых экстрактов ФК по стандартным методикам позволило установить в них 2,5—4,0 % сухих веществ, показатель рН в пределах 3,0—5,0. Содержание белков было довольно высоким (10,50—14,17 г/л), что связано с наличием их в зеленой массе, хорошо растворимых в водно-спиртовой смеси. Содержание биологически активных веществ составило (мг/100 мл): аскорбиновой кислоты — 91,1; тиамина- 0,095; рибофлавина — 9,78; ниацина — до 0,662; пиридоксина — до 0,036; рутина — до 4,08; флавоноидов — до 237,3; антоцианов — до 75,87; калия — до 36,2; железа — до 32,49.

Содержание тяжелых металлов составило: кадмия — до 0,09 (ФК №1), свинца — до 0,029, цинка — до 4,89; нитратов — до 426,0 (ФК №2). Все токсические элементы, кроме кадмия, содержались в ФК в пределах допустимых величин. В безалкогольных напитках этот показатель был существенно ниже допустимого уровня и для кадмия составлял 0,00187 мг/л. Положительным фактором явилось высокое содержание калия.

Медико-биологические исследования были проведены на двух видах лабораторных животных (782 белых рандомбредных крысах, 50 мышах) и включали общебиологические, физиологические, токсикологические, биохимические, гистологические и гистохимические методы. Математическая обработка результатов осуществлялась сектором математического моделирования ИХТ по разработанной программе.

Исследование острой токсичности экстрактов ФК и ее оценку осуществляли на двух видах лабораторных животных (мыши, крысы) по схеме Дейхмана-Ле Блана. Продолжительность острого эксперимента составляла не менее двух недель. Исследования острой токсичности показали, что водно-спиртовые экстракты ФК №№1—3 нетоксичны. Величины показателей токсичности совпадали с таковыми для экстрагента (раствор этанола). Экстракт ФК №1 оказался даже менее токсичным, чем соответствующий ему раствор этилового спирта, что позволяет предположить наличие некоторого защитного эффекта в отношении токсического действия смертельных доз этилового спирта, которое проявляется на уровне минимальных смертельных доз этанола.

Целью хронического эксперимента являлось обнаружение возможного повреждающего действия при длительном введении экстрактов ФК, выявление наиболее чувствительных органов и систем организма, а также исследования обратимости вызываемых ими изменений.

Изучение безвредности водно-спиртовых экстрактов ФК проводили на взрослых крысах обоего пола. Хронический эксперимент продолжался 12 месяцев (более, чем половину жизненного цикла этих животных), что позволяет экстраполировать результаты, полученные в эксперименте, на человека. Животные содержались на общевиварном рационе. Исследуемые экстракты ежедневно вводили в полость желудка крыс при помощи зонда.

Все животные были разделены на 16 групп: опытные (крысы, получавшие экстракты №№1—3 в трех дозах и напитки с добавкой экстрактов) и контрольные (крысы, получавшие 37% р-р этилового спирта в трех дозах — алкогольный контроль, интактные животные — биологический контроль).

Исходная доза (доза №1) представляла собой теоретически возможную суммарную суточную дозу (мл/кг массы тела), употребляемых человеком безалкогольных и алкогольных напитков, условно содержащих тот или иной экстракт ФК в перерасчете на массу тела крыс. Для установления максимально безвредных доз экстрактов они вводились в исходной дозе и аггравированных в 2 и 10 раз. Доза №1 составила 0,02 мл/200 г массы тела, доза №3 — 0,20 мл/200 г/массы тела. Соответственные дозы 37% этанола получали крысы групп алкогольного контроля. Забой животных декапитацией производили через 1, 3, 6 и 12 месяцев.

В ходе эксперимента учитывали интегральные показатели (общее состояние крыс, поведенческие реакции, массу тела, относительный коэффициент массы внутренних органов), гематологические тесты (общее количество эритроцитов, их осмотическая резистентность, концентрация гемоглобина, общее количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула), биохимические показатели, характеризующие состояние белкового, жирового, углеводного обмена (содержание общего белка и его фракций, глюкозы, общих липидов и суммарного холестерина в сыворотке крови). Функциональное состояние печени оценивали по активности ферментов аланинаминотрансферазы, холинэстеразы, щелочной фосфатазы. Функциональное состояние почек отражали показатели диуреза после нагрузки физиологическим раствором, удельного веса мочи, уровня белка, креатинина и хлоридов в ней.

Для изучения морфологических изменений проводили макро- и микроскопические исследования внутренних органов (желудка, кишечной трубки, печени, поджелудочной железы, сердца, почек, селезенки, тимуса, трахеи, легких, надпочечников и щитовидной железы) 340 белых крыс, получавших экстракты ФК в напитках в течение 12 месяцев и контрольных животных. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином (по ван Гизон). Гистохимически выявляли гликоген (по Бесту), жир (суданом III) в гепатоцитах, пиронинофилию (по Браше) в иммунокомпетентных клетках селезенки, тимуса, печени, стенки кишки.

Отдаленные последствия действия экстрактов ФК, возможный мутагенный эффект и влияние на репродуктивную функцию (включая оценку потенциальных эмбриотоксического, гонадотоксического и тератогенного эффектов) изучали общепринятыми методами. Исследование возможной мутагенной активности экстрактов в соматических клетках проводили в одно- и шестимесячном экспериментах. Опытные группы составляли крысы, которым вводили экстракты ФК в 10-кратной аггравации. Контролем служили животные, получавшие 37% раствор этанола, и интактные крысы. Мутагенное действие на половые клетки самцов изучали только при введении экстракта ФК №1 в 10-кратной аггравации ввиду наличия в нем несколько повышенного содержания кадмия, который относится к сильным токсикантам, обладающим эмбриотоксическим, гонадотоксическим и мутагенным действием, и поступает в организм человека в основном с пищевыми продуктами.

В результате хронического эксперимента установлено, что ежедневное длительное (на протяжении 12 месяцев) введение крысам экстрактов ФК не оказывало отрицательного воздействия на состояние животных, динамику их роста, поведенческие реакции. Масса тела крыс и относительный коэффициент массы внутренних органов в опытных группах статистически достоверно не отличались от показателей в контроле на протяжении всего эксперимента. Состав периферической крови, осмотическая резистентность эритроцитов и содержание гемоглобина также практически не изменялись.

Биохимические показатели уровня общих липидов, холестерина и глюкозы в сыворотке крови экспериментальных животных были стабильными во все сроки исследования. Уровень сывороточных белков колебался у опытных и контрольных крыс в пределах физиологической нормы. Наблюдались лишь достоверные (р<0,05) отличия в содержании альбуминов, а также А/Г коэффициента между интактными крысами и животными опытных групп, получавшими водно-спиртовые экстракты ФК в течение 1 и 3-х месяцев, что, по-видимому, связано с воздействием этилового спирта, поскольку достоверные различия наблюдались и между контрольными интактными животными и получавшими этиловый спирт.

Активность аланинаминотрансферазы у опытных крыс колебалась в пределах 0,197±0,013—0,134±0,001 ммоль и не зависела от вида экстракта и вводимой дозы (по сравнению с контролем). В то же время отмечались разнонаправленные показатели активности холинэстеразы (маркер повреждения гепатоцитов) и щелочной фосфатазы (отражающей суммарную активность целого ряда изоферментов и изоформ, имеющих определенную органоспецифичность) у крыс, получавших различные ФК. Поскольку эти изменения не носили однонаправленного характера, проявлялись неравномерно и только в начальные сроки исследования, полученные результаты нельзя рассматривать как следствие поражения паренхимы печени под действием ФК. Содержание белка, хлоридов, креатинина в моче крыс опытных групп не отличались от контрольных вне зависимости от дозы и продолжительности эксперимента.

Исходя из многочисленных экспериментальных и клинических данных, подтверждающих эффективность использования лекарственных растений для повышения общей неспецифической резистентности организма, включения его защитных механизмов, особое внимание при гистологическом исследовании уделялось изучению возможности развития реактивных изменений и их морфологическим проявлениям в условиях применения различных ФК, в состав которых входили растения, обладающие широким спектром действия.

Пероральное введение экстрактов ФК диктовало необходимость тщательного изучения, прежде всего, морфофункционального состояния органов пищеварения, в том числе их иммунных (лимфоидных) образований. Изучая реакцию лимфоидного аппарата образований кишечной трубки, следует учитывать воздействие продуктов расщепления пищевых масс (нередко токсического характера), которые не только соприкасаются с эпителием слизистой оболочки, а проходя через нее и всасываясь, попадают в кровеносное и лимфатическое русло, подвергаясь при этом в стенке кишки иммунному контролю. Кроме того, на активность лимфоидных образований органов пищеварения влияет, постоянно присутствующая в просвете кишки, "нормальная" микрофлора, которая создает микробный антагонизм, ведущий к подавлению популяции патогенных микробов.

У животных контрольной группы, которым ежедневно в течение 1—12 месяцев вводили 37% этанол, степень выраженности морфологических изменений зависела от дозы и длительности введения экстрагента. У части крыс, получавших исходную дозу этанола, на протяжении всего эксперимента отмечалось лишь повышение секреторной активности слизистых цилиндрических клеток стенки желудка и бокаловидных клеток слизистой оболочки тонкой кишки. В печени выявлены очаговая белковая дистрофия гепатоцитов и набухание эпителия желчных протоков. Реакция со стороны звездчатых ретикулоэндотелиоцитов (ЗРЭЦ) была выражена слабо, преобладали небольших размеров бледно окрашенные пиронином (неактивные) клетки. В тимусе и селезенке гиперпластические процессы не определялись. В остальных внутренних органах патологические изменения не обнаружены.

При введении этанола в дозе, превышающей исходную в 2 раза, через 3 месяца наблюдения, наряду с гиперсекрецией бокаловидных клеток стенки толстой кишки, были выявлены очаговая десквамация эпителиоцитов слизистой оболочки желудка и тонкой кишки, ослизнение поверхности эпителиального пласта, а также увеличение числа мононуклеарных клеточных элементов и гранулоцитов в собственном слое. В последующие сроки исследования эти изменения были слабовыраженными или не определялись. В печени, наряду с умеренными дистрофическими изменениями гепатоцитов, имела место очаговая лимфоцитарно-гистиоцитарная инфильтрация стромы по ходу сосудов портальной системы.

Введение дозы, превышающей исходную в 10 раз в течение 1—3 месяцев, приводило к большей выраженности и распространенности дистрофических изменений гепатоцитов, воспалительной инфильтрации стромы вокруг сосудов и желчных протоков (перихолангит). У части животных определялись умеренная вакуольная и белковая дистрофия эпителия проксимальных извитых канальцев почек. В желудочно-кишечном тракте наблюдались изменения, сходные с таковыми при двукратной аггравации этанола. Реактивные изменения в стенке кишечной трубки и селезенке были слабовыраженными.

Более длительное (6—12-месячное) введение экстрагента вызывало очаговую, реже диффузную жировую дистрофию гепатоцитов и белковую дистрофию эпителия проксимальных извитых канальцев почки почти у всех животных. Реакция со стороны ЗРЭЦ была слабо выражена, в собственном слое стенки тонкой и толстой кишки имелись лишь единичные плазматические клетки и небольшое число лимфоцитов, герминативные центры селезенки были мелкими или не определялись.

Выраженность и распространенность дистрофических изменений в печени и почках, значительное ослабление реакции со стороны иммунокомпетентных клеток стенки кишечной трубки, печени и селезенки можно объяснить токсическим повреждающим действием этанола на паренхиматозные клетки и угнетающим — на систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ).

При введении водно-спиртового экстракта ФК №1 в течение 3 месяцев лишь у отдельных животных при 10-кратной аггравации дозы имели место гиперсекреция слизи, очаговые дистрофические изменения эпителиоцитов, отек собственного слоя стенки желудка, тонкой и толстой кишок. Белковая дистрофия гепатоцитов и эпителия извитых канальцев почек была очаговой, слабовыраженной. У всех животных, получавших экстракт ФК №1, выявлена активация клеток СМФ в виде гипертрофии и гиперплазии ЗРЭЦ с десквамацией части из них в просвет синусоидных капилляров, увеличения числа ретикулярных клеток в тимусе, наличия герминативного центра в фолликулах селезенки и значительного числа лимфоцитов, плазмобластов, плазмоцитов в собственном слое слизистой оболочки желудка, кишки, в строме печени вокруг сосудов и желчных протоков, усиления пиронинофилии иммунокомпетентных клеток (рис. 1, 2).

Рисунок 1. Гипертрофия и гиперплазия ЗРЭЦ печени крысы, получавшей в течение 3-х месяцес водно-спиртовый экстракт ФК №1. Дистрофические изменения гепатоцитов слабовыражены. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 7, об. 20.

Степень активации СМФ была более выраженной при введении экстракта ФК в исходной и аггравированной (в 2 раза) дозах.

Рисунок 2. Гипертрофия и гиперплазия ЗРЭЦ печени крысы, получавшей в течение 3-х месяцес водно-спиртовый экстракт ФК №1. Дистрофические изменения гепатоцитов слабовыражены. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 7, об. 40.

Более длительное (6-12 месяцев) введение экстракта существенно не изменяло морфологическую картину. У отдельных животных, независимо от дозы, наблюдалось распространенное расширение бокаловидных клеток слизистой оболочки толстой кишки и заполнение их слизистым содержимым. Дистрофические изменения гепатоцитов были очаговыми, слабовыраженными. В то же время почти у всех крыс опытных групп гиперплазия клеток СМФ значительно превышала таковую у контрольных животных, получавших только 37% этанол, что можно связать с защитным действием экстракта ФК №1, сохраняющим активное функциональное состояние клеток СМФ. Это предположение наиболее отчетливо подтверждалось при введении дозы, в 10 раз превышающей исходную, а именно, несмотря на высокую концентрацию этилового спирта (оказывающего угнетающее действие на СМФ) у животных наблюдались выраженная гиперплазия и гипертрофия ЗРЭЦ, скопление бластных форм в печени, собственной пластинке кишечной трубки, а также пролиферация иммунокомпетентных клеток селезенки и особенно тимуса.

У животных, получавших экстракты ФК №2, морфологические изменения как и в предыдущей опытной группе, обнаруживались в основном в желудочно-кишечном тракте, печени, почках, тимусе и селезенке и были аналогичными таковым у крыс, получавшим ФК №1. При введении экстракта ФК №2 в течение 1—12 месяцев также была выявлена активация клеток СМФ, однако ФК №2 оказывала более выраженный стимулирующий эффект. Это проявилось в увеличении числа ЗРЭЦ печени, которые у части животных образовывали очаговые скопления, состоящие из 3—4 клеток (так называемые фагоцитомы, соответствующие первой стадии развития гранулем), значительном расширении герминативных центров лимфатических фолликулов селезенки, увеличении числа лимфоцитов и ретикулярных клеток в тимусе, числа лимфоцитов, плазмобластов и плазмоцитов с резко пиронинофильной цитоплазмой в собственном слое слизистой оболочки кишечной трубки (рис. 3).

Рисунок 3. Расширение герминативного центра фолликула селезенки, гиперплазия клеточных элементов красной пульпы у крысы, получавшей в течение 6-ти месяцев водно-спиртовый экстракт ФК №2. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 7, об. 40.

Следует отметить, что в слизистой оболочке тонкой кишки у многих животных, получавших экстракт ФК №2, лимфоциты располагались между эпителиоцитами в виде единичных клеток или групп (рис. 4). Согласно данным литературы [7] появление лимфоцитов в слизистой оболочке тонкой кишки связано с проникновением в межклеточное пространство и собственную пластинку антигенов различного происхождения (в том числе и пищевого), что и определяет защитную роль этих клеток от чужеродных факторов внешней среды и, в известной степени, отражает состояние иммунной системы макроорганизма. Наибольшее число "межэпителиальных лимфоцитов" в слизистой оболочке тонкой кишки отмечалось при введении 10-кратной дозы ФК №2.

Рисунок 4. "Межэпителиальные лимфоциты" и большое число плазматических клеток в собственном слое ворсинок тонкой кишки крысы, получавшей в течение 6-и месяцев водно-спиртовый экстракт ФК №2. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 7, об. 20.

Экстракт ФК №3, вызывая сходные с ФК №1 и 2 изменения в органах пищеварения, оказывал несколько менее выраженный иммуностимулирующий эффект.

Исследование безалкогольных напитков (напиток №1 содержал 2,06% экстракта ФК №1, напитки №№2 и 3 — 1,06 % экстрактов ФК №№2 и 3, соответственно, с добавлением во все напитки по 6,082% инвертного сиропа), в том числе их безвредности (на 160 белых крысах, получавших напитки в течение 12 месяцев из расчета 1 мл на 100 г массы животного) установило, что безалкогольные напитки имеют высокие вкусовые качества, богаты биологически активными веществами, не оказывают отрицательного воздействия на организм экспериментальных животных. У крыс, получавших безалкогольные напитки с добавкой экстрактов ФК №№1, 2, 3, так же, как и у крыс контрольных групп (интактные и получавшие только воду), патологические изменения во внутренних органах не были выражены. Слизистая оболочка желудка и кишечной трубки сохранена, продукция слизи бокаловидными клетками — умеренная, в собственном слое лишь у отдельных животных несколько увеличено (по сравнению с контролем) число мононуклеарных клеток. Дистрофические изменения гепатоцитов были слабо выражены или не выявлялись, определялась лишь очаговая активация ЗРЭЦ. Фолликулы селезенки в основном мелкие, с небольшими герминативными центрами, структура тимуса без изменений.

Анализ патоморфологических исследований внутренних органов экспериментальных животных опытных и контрольных групп показал, что длительное введение водно-спиртовых экстрактов фитокомпозиций №№1—3 оказывает умеренное влияние на структурно-функциональное состояние преимущественно пищеварительной системы и лимфоидных органов.

Слабая выраженность или отсутствие альтеративных изменений паренхимы печени, поджелудочной железы, эпителия кишечной трубки и почек даже при длительном введении водно-спиртовых экстрактов в дозах, в 10 раз превышающих исходную, позволяет предположить наличие некоторого защитного эффекта в отношении токсического действия этанола, оказывающего повреждающее влияние на структурно-функциональное состояние клеточных мембран.

Особого внимания заслуживает факт стимуляции ФК иммунных структур пищеварительной системы, селезенки и тимуса, наиболее выраженный при введении водно-спиртовых экстрактов ФК №№1,2 и менее — при применении экстрактов ФК №3 и безалкогольных напитков с добавлением экстрактов.

Это отчетливо проявлялось при сравнении морфологических изменений у животных опытных и контрольных групп. Известно, что длительное употребление этилового спирта вызывает резкое уменьшение количественного содержания паренхимы в тимусе и белой пульпе селезенки, что лежит в основе, наблюдаемого при этом состоянии, иммунного дефицита [8].

Имеются данные, свидетельствующие об ослабленной реакции ЗРЭЦ на повреждение ткани печени в связи с токсическим эффектом этанола [9]. В то же время у опытных животных введение ФК в аггравированных дозах (содержание этанола в которых было увеличено в 10 раз) не вызывало угнетающего действия на лимфоидные структуры, а, наоборот, имела место закономерная активация иммунокомпетентных клеток лимфоидного ряда и макрофагов.

Следует отметить, что ФК влияют на активность всех составных частей лимфоидного аппарата тонкой и толстой кишки: отдельных клеток лимфоидной ткани в толще эпителиальной выстилки ("межэпителиальные лимфоциты"), диффузно расположенных в собственной пластинке слизистой оболочки и, наконец, лимфоидных узелков в подслизистом слое кишечной стенки, усиливая тем самым, иммунный барьер.

ФК, по-видимому, повышают функциональную активность органоспецифических макрофагов печени (ЗРЭЦ), которые поглощают и обезвреживают эндотоксины кишечной микрофлоры, иммунные комплексы, антигены, продукты распада собственных тканей. Кроме того, ЗРЭЦ участвуют в метаболической функции печени, поддержании структурного гомеостаза, а также регулируют состояние соединительной ткани, что имеет существенное значение для течения и исхода фибропластических процессов в печени. ЗРЭЦ образуют функциональную микросистему с гепатоцитами, участвуя в метаболизме липидов, гемоглобина, желчных пигментов и гормонов. Активированные ЗРЭЦ секретируют биологически активные субстанции: лизоцим, интерфероны, компоненты комплемента, лизосомального фермента, факторы, стимулирующие эритро-, грануло- и моноцитопоэз [10].

Изучение отдаленных последствий действия экстрактов ФК показало отсутствие у них мутагенной активности. Введение в течение 6 месяцев экстрактов всех трех ФК в максимальной дозе не индуцировало ни геномные, ни хромосомные нарушения. При исследовании эмбриотоксического действия по методу доминантных летальных мутаций (отражающему влияние на половые клетки самцов), а также по показателям эмбриональной смертности, не выявлено достоверных отличий между опытными и контрольными группами.

Макро- и микроскопическое изучение органов и систем плодов на саггитальных срезах свидетельствовало об отсутствии тератогенного эффекта у исследуемых экстрактов. Однако при действии ФК №№1 и 3 в максимальной дозе на беременных самок были отмечены изменения массы плодов, их краниокаудальных размеров и массы плацент. Можно предположить, что в данном эффекте определенную роль играют растительные полифенолы, флавоноиды, которые оказывают миотропное воздействие на гладкую мускулатуру матки крыс и, возможно, стимулируют, тем самым, кровенаполнение плаценты и ускоренный рост плодов.

Изменение массы и линейного размера плодов является чувствительным интегральным показателем действия ФК. При действии 10-кратной аггравации отмечены существенные колебания показателя, что позволяет расценивать эту дозу как действующую, а дозу, при которой не обнаруживается названных эффектов (2-кратная аггравация), как недействующую. На этом основании был произведен расчет примерного суточного допустимого уровня потребления водно-спиртовых экстрактов человеком. Эта доза в перерасчете на среднестатистическую массу тела человека составляла 10,0 мл/сутки.

На основании результатов медико-биологических исследований выдано заключение о возможности производства и широкого использования в питании безалкогольных напитков с добавкой водно-спиртовых экстрактов из лекарственных растений. Разработаны технические условия на опытную партию "Водно-спиртовые экстракты фитокомпозиций "Лесной бальзам" и "Ароматы трав".

Широкий спектр биологически активных веществ, оказывающих благотворное влияние на различные системы организма, в комплексе фармакопейных лекарственных растений, часть из которых известна как пищевое сырье (для приготовления витаминных чаев, салатов, настоек, бальзамов и др.), делает перспективным разработку профилактических и специализированных продуктов для населения, в том числе и для детей с включением изученных экстрактов ФК. Это повысит не только вкусовые свойства, но и биологическую ценность продуктов, позитивно влияющих на жизненную активность и работоспособность, снижающих заболеваемость.

Наличие защитного влияния на структурно-функциональное состояние клеточных мембран и стимулирующего воздействия на иммунные системы пищеварительного тракта, селезенки и тимуса у ФК, в состав которых входят широко распространенные лекарственные травы, приобретает особое значение для коррекции иммунного статуса населения Украины, находящегося в экологически неблагоприятных условиях.

Литература
1. Тутельян В.А. // ІІ Межлународный симпозиум "Питание и здоровье: биологически активные добавки к пище": [Материалы]. —М., 1996. —С. 163—166.
2. Левачов М.М. Жиры рыб в диетотерапии ГЛП и гипертонии. —М.: Медицина, 1988. —84 с.
3. Растительные лекарственные средства. Под ред. Максютиной Н.П. —К.: Здоров'я, 1985. —28 с.
4. Хотимченко С.А. // ІІ Межлународный симпозиум "Питание и здоровье: биологически активные добавки к пище": [Материалы]. —М., 1996. —С. 171—172.
5. Principles for Safety Assessment of Food Additives and Contaminants in Food Environmental Health Criteria —70. —Geneva^World Health Organization, 1987.
6. Методические указания по изучению эмбриотоксического действия фармакологических веществ и влияния их на репродуктивную функцию. —М.: Фармакологический Комитет, 1982.
7. Altmann H.W. // Verh. Dtsch. Ges. Path. —1980. —Bd. 64. —P. 152—177.
8. Агеев А.К., Сидорин В.С., Рогочев М.В. и др. // Архив патологии. —1986. —№10. —С. 33—39.
9. Аруин Л.И., Логинов А.С., Шаталова О.Л. // Архив патологии. —1987. —№3. —С. 31—37.
10. Бекетова Т.П., Секамова С.М. // Архив патологии. —1983. —№10. —С. 83—88.