Кафедры общей биологии

Мы, студенты 2 курса ЕГФ, проходили научную стажировку в лаборатории биологически активных соединений НИИ молекулярной медицины Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова.

Стажировка явилась этапом камеральной обработки полевого материала, собранного совместной экспедицией МГМУ и ТывГУ в летний полевой сезон.

Объектом исследования был тувинский полевой материал.

На первой неделе знакомились с лабораторно-приборной базой института, методиками работы на современных дорогостоящих приборах химического и физико-химического анализа, извлечения из растительного сырья растительных экстрактов, техникой безопасности.

Начиная со второй недели, мы были допущены к работам по извлечению из растительного сырья растительных экстрактов путем титрования в водных средах. Объектами исследования явились виды растений из флоры Тувы – панцерия шерстистая, панцерия серебристая и еще один вид панцерии с неустановленным систематическим положением, хвощ полевой, эфедра, карагана гривастая. В отношении третьего вида панцерии, найденного в Туве проводятся дополнительные исследования по установлению систематического положения.

В лаборатории участвовали в получении экстрактов из растительного сырья, собранного в Туве.

Экстракты - это концентрированные извлечения из лекарственного растительного сырья. Различают жидкие экстракты, густые экстракты - вязкие массы с содержанием влаги не более 25 %, сухие экстракты - сыпучие массы с содержанием влаги не более 5 %.

Мы получали жидкие экстракты. Для экстрагирования лекарственного растительного сырья применяют воду, этиловый спирт различной концентрации и другие экстрагенты, иногда с добавлением кислот, щелочей, глицерина, хлороформа и др. В ходе выбора оптимального экстрагента использовали этанол различной концентрации. Метод экстракции – противоток с делением сырья и экстрагента на неравные части.

При изготовлении жидких экстрактов из одной весовой части лекарственного растительного сырья получают одну или две объемные части экстракта.

Полученные извлечения отстаивают не менее 2 суток при температуре не выше 10°С до получения прозрачной жидкости и фильтруют.

Лаборатория биологически активных соединений в технологическом процессе получения экстрактов используют метод отгонки этанола в роторном аппарате. Использование роторного аппарата интенсифицирует процесс извлечения экстрактивных веществ из растений (время приготовления снижается более чем на 2 порядка). При этом уменьшаются потери спирта, нет необходимости подогревать смесь. В целом упрощается технологическая схема получения спиртовых экстрактов из растений.

В ходе экспериментальных исследований совместно с лабораторией биофизики РГМУ проводятся изучение антиоксидантной активности экстрактов растений, используемых в тувинской медицине. Для оценки антиоксидантной активности веществ используют водную гомогенную модельную систему окисления люминола, индуцированного смесью гемоглобина и пероксида водорода (система Hb-H2O2-ЛМ) [1]. В данной системе взаимодействие гемоглобина и пероксида водорода приводит к появлению феррил-радикалов гемоглобина и гидроксильных радикалов. Взаимодействие этих радикалов с люминолом приводит к его окислению, сопровождающееся хемилюминесценцией. При введении в систему перехватчика радикалов в системе создаётся конкуренция за радикал между люминолом и перехватчиком, что сопровождается тушением хемилюминесценции и появлением так называемого латентного периода. Длительность латентного периода определяется временем в течение которого антиоксидант расходуется в реакции с радикалами. В работе использую гемоглобин (Hb) («Serva», Германия), люминол (ЛМ) («Molecular Probes», США), тролокс («Fluka», Германия), дигидрокверцетин (ОАО «Диод», Россия), KH2PO4, KOH, Н2О2 («Химмед», Россия).

Исследовали сухие экстракты листьев берёзы карликовой (экстракт №1), листьев берёзы бородавчатой (экстракт №2), травы эфедры (экстракт №3), травы зизифоры (экстракт №4).

Перед работой экстракты растворяли в фосфатном буфере до концентрации 1 мг/мл (экстракты №1-3 и №5) или в этаноле (экстракт №4) до концентрации 20 мг/мл.

Измерение хемилюминесценции (ХЛ) проводили на хемилюминометре «ХЛ-003» (ООО НПФ «Электра», Россия), содержащем в качестве регистратора свечения ФЭУ-129. Регистрацию кинетики хемилюминесценции проводили в термостатируемой ячейке прибора при температуре 37 0С и постоянном перемешивании механической мешалкой прибора. Все изученные экстракты можно расположить по увеличению АОА в следующий ряд: зизифора<эфедра<берёза бородавчатая<берёза карликовая.

В план стажировки входило также овладение техники работы с лабораторными животными – белыми крысами и мышами (беспородные животные).

Нас также обучили методам отбора физиологических жидкостей – крови, мочи; техникам вскрытия животных и макроскопического осмотра органов животных – печени, почек, сердца. Проводили измерения этих органов.

Проводили эксперименты с лабораторными животными, связанные с изучением их физиологического состояния и реакций организма на различные биологически активные соединения. Определялось анксиолитическое, гиполипидемическое, антидиабетическое действие растительных препаратов. Следует отметить, что фармакологическое действие у растений проявляется сочетано.

Анксиолитическое действие проявляется в уменьшении беспокойства, тревоги, страха (антифобическое действие), снижении эмоциональной напряженности. Выраженное анксиолитическое действие отмечено у караганы гривастой. При увеличении дозы наблюдался у всех подопытных животных наблюдались признаки сильного отравления.

По результатам экспериментов установлено, что сырье панцерии обладает выраженным гиполипидемическим, мочегонным и успокаивающим нервную систему действием. Лабораторные эксперименты показали, что препараты панцерии не вызывают вредных последствий.

У панцерии также отмечен антидиабетический эффект. Сахароснижающий эффект препарата обусловлен его центральным и периферическим действием.

Препараты хвоща полевого обладают гиполипидемическим действием, регулирующих уровень холестерина, разных липопротеидов, триглицеридов и фосфолипидов.

В культурную часть плана стажировки входила обширная культурная программа. В рамках культурной программы приняли участие в Днях студенческой науки университета, посетили музеи – Дарвиновский, Тимирязевский, Палеонтологический и Политехнический. В политехническом музее состоялась тематическая выставка «Нанотехнологии».