Полифенолы гребней винограда vitis vinifera l. регулируют метаболизм этилового спирта и снижают его токсическое действие у крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В процессе исследования оценивалось влияние экстракта из гребней (кисти после отделения ягод) винограда Vitis vinifera L., обогащенного полифенольным комплексом, на элиминацию этанола и активность алкогольдегидрогеназы (АДГ) и альдегиддегидрогеназы (АлДГ) в печени крыс в условиях хронической алкогольной интоксикации. Общее содержание полифенолов в полученном экстракте составило 53.12 ± 1.25 мг-экв ГК/г сухого экстракта (мг-эквивалент галловой кислоты/г) и флавоноидов – 8.02 ± 2.6 мг-экв Кв/г сухого экстракта (мг-эквивалент кверцетина/г). Под действием 5%-ного экстракта из гребней винограда (ЭГВ), добавленного в 15%-ный раствор этанола, наблюдалось снижение потребления этилового спирта животными как в условиях свободного доступа, так и принудительного контакта с этанолом. Сравнительный анализ фармакокинетических параметров этанола в крови крыс показал, что добавка ЭГВ приводит к снижению элиминации этанола из организма, о чем свидетельствует увеличение времени полувыведения (T1/2) и уменьшение константы элиминации этанола (Kel). Установлено, что комплекс полифенолов, содержащихся в экстракте растительного происхождения, играет важную роль в метаболизме этилового спирта в организме животных, оказывая воздействие на ферменты, участвующие в его окислении. Действие ЭГВ приводит к увеличению редуктазной активности АДГ в печени, что помогает предотвратить накопление высокотоксичного ацетальдегида в организме. Данный факт подтверждается снижением активности фермента АлДГ в печени крыс как с низкой, так и с высокой константой Михаэлиса. Комплекс полифенолов, выделенный из виноградных гребней, может стать эффективным средством для защиты организма от токсического воздействия высоких доз этилового спирта.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Е. Фоменко

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: fomenko29@mail.ru
Россия, Владивосток

Н. Ф. Кушнерова

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН

Email: fomenko29@mail.ru
Россия, Владивосток

В. Г. Спрыгин

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН

Email: fomenko29@mail.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Teschke R (2018) Alcoholic Liver Disease: Alcohol Metabolism, Cascade of Molecular Mechanisms, Cellular Targets, and Clinical Aspects. Biomedicines 6(4): 106. https://doi.org/10.3390/biomedicines6040106
  2. Zhao J, Stockwell T, Naimi T, Churchill S, Clay J, Sherk A (2023) Association Between Daily Alcohol Intake and Risk of All-Cause Mortality: A Systematic Review and Meta-analyses. JAMA Netw Open 6(3): e236185. https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2023.6185
  3. Lieber CS (2009) Alcohol and the Liver: Metabolism of Ethanol, Metabolic Effects and Pathogenesis of Injury. Acta Med Scand 218: 11-55. http://dx.doi.org/10.1111/j.0954-6820.1985.tb08903.x
  4. Lieber CS (2005) Metabolism of alcohol. Clin Liver Dis 9: 1–35. https://doi.org/10.1016/j.cld.2004.10.005
  5. Lieber CS (2004) The discovery of the ethanol oxidizing system and its physiologic and pathologic role. Drug Metab Rev 36(3-4): 511–529. https://doi.org/10.1081/dmr-200033441
  6. Clemens DL, Forman A, Jerrels TR (2002) Relationship between acetaldehyde levels and cell survival in ethanol-metabolizing hepatoma cells. Hepatology 35(5): 1196–1204. https://doi.org/10.1053/jhep.2002.32668
  7. French SW (2000) Mechanism of alcoholic liver injury. Can J Gastroenterol 14(4): 327–332. https://doi.org/10.1155/2000/801735
  8. Lelevich SV, Borodinskii AN (2009) Particuliarities of glycolysis in liver and skeletal muscle after acute alcohol intoxication in rats. Biomed Khim 55(1): 106–113.
  9. Шерлок Ш, Дули Дж (2002) Заболевания печени и желчных путей. ЗГ Апросина НА Мухина (ред) М. Гэотар. Медицина. [Sherlok SH, Duli Dzh (2002) Diseases of the liver and bilary tract. ZG Aprosinoj, NA Muhina (eds) M. Geotar. Medicina. (In Russ)].
  10. Stewart SF, Day CP (2004) Alcoholic liver disease. The liver in biology and disease. Princip Med Biol 15: 317–359.
  11. Sakai K, Yamane T, Saitoh Y, Ikawa C, Nishihata T (1987) Effect of water extracts of crude drugs in decreasing blood ethanol concentrations in rats. Chem Pharm Bull 35(11): 4597–4604. https://doi.org/10.1248/cpb.35.4597
  12. Yamazaki T, Hosono T, Matsushita Y, Kawashima K, Someya M, Nakajima Y, Narui K, Hibi Y, Ishizaki M, Kinjo J, Nohara T (2002) Pharmacological studies on Puerariae Flos. IV: Effects of Pueraria thomsonii dried flower extracts on blood ethanol and acetaldehyde levels in humans. Int J Clin Pharmacol Res 22(1): 23–28.
  13. Wen-Zhe Li, Jie Lu, Xiao-Yu Sun, Shi-Long Wang, Ya-Ming Ni, Wen-Si Zhu (2006) Studies on the effect of extracts of several Chinese herbal medicines and other medicines on alcohol dehydrogenase activity. Zhong Yao Cai 29(8): 816–818.
  14. Panche AN, Diwan AD, Chandra SR (2016) Flavonoids: an overview. J Nutr Sci 29(5): e47. https://doi.org/10.1017/jns.2016.41
  15. Фоменко СЕ, Кушнерова НФ, Спрыгин ВГ, Гордейчук ТН (2003) Сравнительная оценка эффективности применения растительных комплексов для восстановления метаболических процессов в печени после поражения этиловым спиртом. Наркология 3: 37–42. [Fomenko SE, Kushnerova NF, Sprygin VG, Gordejchuk TN (2003) Comparative evaluation of the effectiveness of the use of herbal complexes for the restoration of metabolic processes in the liver after damage by ethyl alcohol. Narcology 3: 37–42. (In Russ)].
  16. Спрыгин ВГ (2012) Применение олигомерных проантоцианидинов для профилактики метаболических нарушений углеводного обмена в печени крыс при поражении этиловым спиртом. Сибирск мед журн 111(4): 131–134. [Sprygin VG (2012) The use of oligomeric proanthocyanidins for the prevention of metabolic disorders of carbohydrate metabolism in the liver of rats affected by ethyl alcohol. Siber Med J 111(4): 131–134. (In Russ)].
  17. Nassiri-Asl M, Hosseinzadeh H (2016) Review of the Pharmacological Effects of Vitis vinifera (Grape) and its Bioactive Constituents: An Update. Phytother Res 30: 1392–1403. https://doi.org/10.1002/ptr.5644
  18. Khadher TB, Aydi S, Mars M, Bouajila J (2022) Study on the Chemical Composition and the Biological Activities of Vitis vinifera Stem Extracts. Molecules 27: 3109. http://dx.doi.org/10.3390/molecules27103109
  19. Lekakis J, Rallidis LS, Andreadou I, Vamvakou G, Kazantzoglou G, Magiatis P, Skaltsounis A-L, Kremastinos DT (2005) Polyphenols Compounds from Red Grapes Acutely Improve Endothelial Function in Patients with Coronary Heart Disease. Eur J Prev Cardiol 12: 596–600. https://doi.org/10.1097/00149831-200512000-00013
  20. Mukherjee S, Das SK, Vasudevan DM (2012) Dietary grapes (Vitis vinifera) feeding attenuates ethanol-induced oxidative stress in blood and modulates immune functions in mice. Ind J Biochem Biophys 49(5): 379–385.
  21. Suresh A, Chinnasamy V, Anbu S (2019) Effect of grape leaf extract on the alcoholic induced lipid profile changes in rats. Pharma Innovat J 8(6): 371–375.
  22. Saadaoui N, Weslati A, Barkaoui T (2019) Gastroprotective effect of leaf extract of two varieties grapevine (Vitis vinifera L.) native wild and cultivar grown in North of Tunisia against the oxidative stress induced by ethanol in rats. Biomarkers 25(1): 48–61. https://doi.org/10.1080/1354750x.2019.1691266
  23. Sun GY, Xia J, Xu J, Allenbrand B, Simonyi A, Rudeen PK, Sun AY (1999) Dietary supplementation of grape polyphenols to rats ameliorates chronic ethanol-induced changes in hepatic morphology without altering changes in hepatic lipids. J Nutr 129(10): 1814–1819. https://doi.org/10.1093/jn/129.10.1814
  24. Laufenberg G, Kunz B, Nystroem M (2003) Transformation of Vegetable Waste into Value Added Products; (A) the Upgrading Concept; (B) Practical Implementations. Bioresour Technol 87: 167–198. https://doi.org/10.1016/s0960-8524(02)00167-0
  25. Спрыгин ВГ, Кушнерова НФ (2006) Природные олигомерные проантоцианидины – перспективные регуляторы метаболических нарушений. Вестн Дальневосточн отдел Рос акад наук 2(126): 81–90. [Sprygin VG, Kushnerova NF (2006) Natural oligomeric proanthocyanidins are promising regulators of metabolic disorders. Vestn Far Eastern Department Russ Acad Sci 2(126): 81–90. (In Russ)].
  26. Spranger I, Sun B, Mateus AM, Freitas V, Ricardo-da-Silva JM (2008) Chemical characterization and antioxidant activities of oligomeric and polymeric procyanidin fractions from grape seeds. Food Chem 108(2): 519–532. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.11.004
  27. Gonzalez-Centeno MR, Jourdes M, Femenia A, Simal S, Rossello C, Teissedre PL (2012) Proanthocyanidin composition and antioxidant potential of the stem winemaking byproducts from 10 different grape varieties (Vitis vinifera L.). J Agric Food Chem 60: 11850–11858. https://doi.org/10.1021/jf303047k
  28. Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventós RM (1998) Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin–Ciocalteu reagent. Methods Enzymol 299: 152–178. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(99)99017-1
  29. Chandra S, Khan S, Avula B, Lata H, Yang MH, ElSohly MA, Khan IA (2014) Assessment of Total Phenolic and Flavonoid Content, Antioxidant Properties, and Yield of Aeroponically and Conventionally Grown Leafy Vegetables and Fruit Crops: A Comparative Study. Evid. Based Complement. Altern Med 4: 253875. http://dx.doi.org/10.1155/2014/253875
  30. Кампов-Полевой АБ (1982) Изучение особенностей формирования алкогольной мотивации у крыс В: Фармакология экспериментального алкоголизма. ЮВ Буров (ред) М. 130–135. [Kampov-Polevoj AB (1982) The study of the peculiarities of alcohol motivation formation in rats. In: The pharmacology of experimental alcoholism. YuV Burov (ed) M. 130–135. (In Russ)].
  31. Власова НВ (1982) Особенности кинетики этанола в крови крыс при экспериментальном алкоголизме. В: Фармакология экспериментального алкоголизма. ЮВ Буров (ред) М. 119–123. [Vlasova NV (1982) Features of ethanol kinetics in rat blood in experimental alcoholism. In: Pharmacology of experimental alcoholism. YuV Burov (ed) M. 119–123. (In Russ)].
  32. Ostrovsky YM, Pronko PS, Shishkin SN, Kolesnikov VB, Volynets SI (1989) An attempt to evaluate diagnostic and prognostic significance of blood endogenous ethanol in alcoholics and their relatives. Alcohol 6(2): 97–102. https://doi.org/10.1016/0741-8329(89)90032-3
  33. Соловьев ВН, Фирсов АД, Филов ВА (1980) Фармакокинетика. М. Медицина. [Solov'ev VN, Firsov AD, Filov VA (1980) Farmakokinetiks. M. Medicina. (In Russ)].
  34. Shimasue A, Murakami M, Tsubokura TA (1972) Specific method for the assay of alcohol dehydrogenase in human liver and serum. Hiroshima J Med Sci 21(4): 131–140.
  35. Tottmar CSO, Pettersson H, Kiessling KH (1973) The subcellular distribution and properties of aldehyde dehydrogenases in rat liver. Biochem J 135(4): 577–586. https://doi.org/10.1042/bj1350577a
  36. Razvdovskiĭ Iu E, Doroshenko EM (2007) Effect of taurine on the pool of central neuroactive compounds during ethanol withdrawal syndrome. Eksp Klin Farmakol 70(5): 38–43. [In Russ].
  37. Bardina LR, Pron'ko PS, Satanovskaia VI, Alieva EV (2010) Effects of catalase activators and inhibitors on ethanol pharmacokinetic characteristics and ethanol and aldehyde-metabolizing enzyme activities in the rat liver and brain. Biomed Khim 56(4): 499–505. [Article in Russ].
  38. Буров ЮВ, Абсаева ГИ, Кампов-Полевой АБ, Клюев СМ (1981) Элиминация этанола у белых крыс с различным уровнем алкогольной мотивации. Фармакол токсикол 44(1): 50–51. [Burov YV, Absaeva GI, Kampov-Polevoj AB, Klyuev SM (1981) Elimination of ethanol in white rats with different levels of alcohol motivation. Pharmacol Toxicol 44(1): 50–51. (In Russ)].
  39. Weiss F, Porrino LJ (2002) Behavioral neurobiology of alcohol addiction: Recent advances and challenges. J Neurosci 22(9): 3332–3337. https://doi.org/10.1523/jneurosci.22-09-03332.2002
  40. Morales-Gonzalez JA, Gutierrez-Salinas J, Hernandez-Munoz R (1998) Pharmacokinetics of the ethanol bioavailiability in the regenerating rat liver induced by partial hepatectomy. Alcohol Clin Exp Res 22: 1557–1563. https://doi.org/10.1111/j.1530-0277.1998.tb03949.x.
  41. Островский ЮМ, Сатановская ВИ (1988) Метаболические предпосылки и последствия потребления алкоголя. Минск. Наука и техника. [Ostrovskij YuM, Satanovskaya VI (1988) Metabolic background and consequences of alcohol consumption. Minsk. Science and Technology. (In Russ)].
  42. Pietruszko R (1980) Alcohol and aldehyde dehydrogenase isozymes from mammalian liver-their structural and functional differences. Isozymes Curr Top Biol Med Res 4: 107–130.
  43. López-Valencia V, Rangel P, Rodríguez S, Hernández-Muñoz R (2007) Involvement of alcohol and aldehyde dehydrogenase activities on hepatic retinoid metabolism and its possible participation in the progression of rat liver regeneration. Biochem Pharmacol 73(4): 86–96. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2006.10.021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Среднесуточное потребление крысами 15%-ного этанола (1-я группа) и 15%-ного этанола с добавкой ЭГВ (5%) (2-я группа) в течение 15 недель (мл/кг массы). GSE – экстракт гребней винограда (ЭГВ). Различия статистически достоверны при сравнении с 1-й группой: * – р < 0.05; ** – р < 0.01.

Скачать (114KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Активность АДГ и АлДГ в печени крыс после потребления этанола и этанола с ЭГВ в течение трех недель. Различия статистически достоверны при сравнении с контролем: * – р < 0.05. GSE – экстракт гребней винограда (ЭГВ), ADHethanol – АДГсубстрат этанол, ADHacetaldehyde – АДГсубстрат ацетальдегид, AlDHtotal – АлДГобщая, AlDHlow Km – – АлДГc низкой Km, AlDHhigh Km – АлДГс высокой Км.

Скачать (86KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025