РЕЗЮМЕ.
До недавнего времени элементный гомеостаз оценивали по общему содержанию химических
элементов в различных биосубстратах, однако исследования последних лет показали, что изменения уровня
микроэлементов даже в диапазоне нормальных значений сопровождается их перераспределением по различным
белковым фракциям. В связи с этим целью данного исследования явилось изучение влияния высококалорийной
диеты на особенности обмена меди в сыворотке крови. Животные были разделены на две группы: I группа
(контрольная) получала общий рацион, II группа (опытная) получала высококалорийную диету. Общий рацион
имел калорийность 270 ккал/100 г. Высококалорийная диета основана на добавлении к общему рациону свиного сала, кокосового и подсолнечного масел, в воду добавлялась фруктоза. На протяжении 12 недель калорийность ступенчато увеличивалась на 30, 60 и 90% от калорийности общего рациона. Анализ форм меди выполнен посредством разделения сыворотки крови на фракции с последующим определением содержания металла в
каждой фракции методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Разделение проводили с помощью системы для высокоэффективной жидкостной хроматографии. В опытной группе выявлено увеличение
уровня транскупреиновой фракции меди c 8 до 24%, низкомолекулярных форм меди с 5 до 15% на фоне снижения церулоплазминовой фракции меди с 65 до 43% и альбуминовой фракции меди с 22 до 18%. Оценка медных
фракций в сыворотке крови позволила выявить наличие нарушений метаболизма данного металла при высококалорийной диете на этапе, предшествующем достоверным изменениям общей концентрации элемента в сыворотке крови.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: микроэлементы, высококалорийная диета, крысы, медь.
Для цитирования: Молчанов М.К., Нотова С.В., Маршинская О.В., Казакова Т.В. Оценка химических форм меди в сыворотке крови крыс линии SHR при воздействии высококалорийной диеты. Микроэлементы в медицине. 2024;25(3):49−51. DOI: 10.19112/2413-6174-2024-25-3-21.
ВВЕДЕНИЕ
Основной путь поступления химических элементов в организм – алиментарный, поэтому полноценное и сбалансированное питание является главным фактором адекватной обеспеченности организма макро- и микроэлементами (Драпкина и др., 2021). Однако питание современного человека характеризуется беспрецедентно избыточным уровнем потребления высококалорийной пищи (Батурин
и др., 2020). До недавнего времени элементный гомеостаз оценивали по общему содержанию химических элементов в различных биосубстратах, однако исследования последних лет показали, что изменения уровня микроэлементов даже в диапазоне нормальных значений сопровождается их перераспределением по различным белковым фракциям (Maass et al., 2020). Анализ химических форм
элементов является современным подходом в изучении элементного статуса организма. Данный вид
анализа обеспечивает информацию, необходимую для описания эффектов химических форм элементов, которая недоступна при определении валового содержания элементов.
Ц е л ь и с с л е д о в а н и я – изучение влияния высококалорийной диеты на особенности
обмена меди в сыворотке крови.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование проводили на крысах-самцах линии SHR (n=30) с исходной массой тела 160–180 г.
Животные были разделены на две группы: I группа (контрольная) получала общий рацион, II группа
(опытная) получала высококалорийную диету. Общий рацион имел калорийность 270 ккал/100 г. Высококалорийная диета основана на добавлении к общему рациону свиного сала, кокосового и подсолнечного масел, в воду добавлялась фруктоза. На протяжении 12 недель калорийность ступенчато увеличивалась на 30, 60 и 90% от калорийности общего рациона. Определение содержания индивидуальных соединений меди с высоко- и низкомолекулярными биологическими лигандами проводили
методом высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрией с индуктивно-связанной плазмой на комбинации хроматографа PerkinElmer S200 (США) и масс-спектрометра
NexION 300D (PerkinElmer, США).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Результаты исследований показали, что при ступенчатом увеличении калорийности рациона
увеличивалась масса тела лабораторных животных опытной группы относительно контрольной группы. В среднем к 12-й недели превышение идеальной массы тела (контрольной) у животных опытной
групп составляло около 60%, что указывает на развитие ожирения. Общая концентрация меди в сыворотке крови у животных опытной группы не претерпела значительных изменений относительно
контрольной группы. Однако произошло изменение соотношения медных фракций на фоне высококалорийной диеты. В сыворотке крови выявлено четыре медьсодержащих фракций: транскупреин,
церулоплазмин, альбумин и низкомолекулярные формы меди.
В опытной группе SHR наблюдалось увеличение уровня транскупреиновой фракции меди c 8 до
24%, низкомолекулярных форм меди с 5 до 15% на фоне снижения церулоплазминовой фракции меди с
65 до 43% и альбуминовой фракции меди с 22 до 18%. Снижение церулоплазминовой фракции меди может свидетельствовать о повышении пула свободной каталитически активной меди, обладающей выраженными прооксидантными и провоспалительными свойствами. Оценка медных фракций в сыворотке
крови позволила выявить наличие нарушений метаболизма данного металла при высококалорийной диете на этапе, предшествующем достоверным изменениям общей концентрации в сыворотке крови.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выявленные в ходе исследования изменения металло-лигандных фракций меди свидетельствует
о высоком потенциале оценки форм химических элементов в сыворотке крови, что позволит прогнозировать и проводить коррекцию обмена химических элементов значительно раньше изменения их
валовой сывороточной концентрации и развития клинических проявлений дисэлементозов.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Драпкина О. М., Карамнова Н. С., Концевая А. В. и др. Алиментарно-зависимые факторы риска хронических неинфекционных заболеваний и привычки питания: диетологическая коррекция в рамках профилактического консультирования.
Методические рекомендации. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2021; 20(5): 2952. [Drapkina O. M., Karamnova N.
S., Kontseva A.V. I dr. Alimentary-dependent risk factors for chronic non-communicable diseases and eating habits: dietary correction within the framework of preventive counseling. Methodological recommendations. Cardiovascular therapy and prevention.
2021; 20(5): 2952. (In Russ.)].
Батурин А.К., Мартинчик А.Н., Камбаров А.О. Структура питания населения России на рубеже ХХ и ХХI столетий.
Вопросы питания. 2020; 89(4): 60–70. [Baturin A.K., Martinchik A.N., Kambarov A.O. The structure of nutrition of the Russian
population at the turn of the XX and XXI centuries. Nutrition issues. 2020; 89(4): 60–70. (In Russ.)].
Maass F., Michalke B., Willkommen D., et al. Selenium speciation analysis in the cerebrospinal fluid of patients with Parkinson's disease. J Trace Elem Med Biol. 2020; 57: 126412.