WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

  На правах рукописи

 

 

ЗУБЦОВ Валерий Александрович

  ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ В ПОЛОСТИ РТА 

  САХАРОЗАМЕНИТЕЛЕЙ И ОСОБЕННОСТИ ИХ

МЕТАБОЛИЗМА

(Экспериментальное исследование)

  Специальность 14.01.14 - стоматология

03.01.04 - биохимия

 

Автореферат

  диссертации  на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

Тверь - 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего  профессионального образования «Тверская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» на кафедрах пародонтологии и биохимии, Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский медицинский стоматологический университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» на кафедре биохимии и  в Государственном научном учреждении ВНИИМЛ Россельхозакадемии.

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор Румянцев Виталий Анатольевич

заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор Петрович Юрий Александрович

Официальные оппоненты: 

Академик РАМН, доктор медицинских

наук,  профессор  Леонтьев Валерий Константинович

Доктор медицинских наук, профессор  Петрикас Арнольд Жанович

Доктор медицинских наук, профессор  Терехина Наталья  Александровна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации»

Защита состоится  «____»  «____________» 2010 г. в____часов на заседании диссертационного  совета  Д 20 8.099.01 при ГОУ ВПО Тверская ГМА Росздрава  по  адресу: 170100,  Тверь, ул. Советская, д.4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверской  государственной медицинской академии и на сайте www.tvergma.ru

Автореферат разослан  «____» _______________2010 г.

Ученый секретарь диссертационного  совета,

кандидат медицинских наук, доцент Мурга В.В.

          

  ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

       

Актуальность научного исследования

Кариес зубов – одна из основных проблем стоматологии, не только медицинская,  но  и  социальная [В.К. Леонтьев,  2003; .В.Безрукова,2005;В.В. Корчагина, 2008;Э.М.Кузьмина и др., 2009; Slayton, 2006; Allais, 008].Значение проблемы выходит за пределы стоматологии. Интерес к ней достаточно велик, решить ее пытаются ученые всего мира. Последствия кариеса серьезно сказываются на здоровье людей и могут привести к нарушениям желудочно-кишечного тракта и других систем. Пораженность кариесом населения в большинстве стран зависит от особенностей питания [В.К. Леонтьев, 2000; В.Я Яковлева, 2005], гигиены полости рта, противокариозной профилактики [О.Г. Аврамова, 2005]  и других факторов.  Замена части углеводов, легко ферментируемых в полости рта, на сахарозаменители (подсластители) ведет к снижению пораженности кариесом [В.О.Бокая,1993; Б.Н.Давыдов,2008; Л.К. Губина и др., 2008; Э.М. Кузьмина и др., 2009]. Высокие значения КПУз можно объяснить невыпол-нением правил гигиены полости рта и недостаточным применением сахарозаменителей и избытком углеводов в пищи, легко ферментируемых в полости рта у большинства жителей России.  Пищевые сахарозаменители успешно применяют не только стоматологи, но и в профилактике и терапии сахарного диабета, ожирения, а также у здоровых людей.

Основа сахарозаменителей с неспецифическими механизмами стимуляции секре-ции слюны - повышение ее защитных свойств. Это приводит к повышению нейтрали-зующих свойств и минерализующего потенциала слюны, что способствует быстрому восстановлению в зубной бляшке концентрации ионизированного кальция и рН, нарушенных под влиянием сахарозной нагрузки.

Следует отметить, что к числу самых актуальных проблем в стоматологии всего мира относится кариес зубов у детей [А.В. Ковалевская, 2001; О.Г.Аврамова,2005; Е.В. Мамаева,2007; В.В. Корчагина, 2008; В.М. Елизарова, 2009; Axelsson, 2006; Kataoka, et al., 2007]. Показано, что с целью устранения осложнений при потреблении легко переварива-емых сахаров предложили применять безвредные пищевые вещества – сахарозаменители и подсластители - и добровольно отказаться от потребления избытка сахарозы. В клинике используют их в терапии сахарного диабета и ожирения, а также с профилактической це-лью здоровые люди [В.В. Корпачев, 2004]. Интерес практиков и теоретиков к этой проб-леме не угасает, что ежегодно подтверждается тысячами публикаций в  журналах и докладов на конгрессах, симпозиумах, конференциях по этой тематике.

       Хотя содержание в пищи человека большого количества  легко перевариваемых в, но и полости  рта углеводов имеет не только кариесогенное диабето-, и атерогенное значение, в работе в основном рассматриваются аспекты применения сахарозаменителей в стоматологии.

В  полости рта углеводы, в первую очередь сахароза и глюкоза, легко ферментиру-емые с помощью сахаразы и энзимов гликолиза микроорганизмов зубного налета и сме-шанной слюны, превращаются в пировиноградную, молочную и другие органические кис-лоты, деминерализующие эмаль зуба. В процессах окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты и интермедиатов цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) выделяются 3 молекулы  СО2, участвующие в синтезе карбонатапатита Can (PO4)5 CO3 и  карбо-натгидроксиапатита –  Can (PO4)5 CO3 (OH)2 и ещё более растворимого в органических ки-слотах, чем гидроксиапатит -  Can (PO4)5 CO3 (OH)2  (Ю.А. Петрович, Р.П. Подорожная, С.М. Киченко, 2004).

Также доказано, что из глюкозы и фруктозы, образующихся при гидролизе сахарозы сахаразой микроорганизмов ротовой полости (РП), с помощью гликозилтрансферазы синтезируются липкие полисахариды зубного налета (ЗН) – глюканы и фруктаны, способ-ствующие задержке микроорганизмов в ЗН и адгезии ЗН на поверхности эмали зуба и дальнейшему развитию кариеса. 

Однако локальными факторами нельзя ограничить все многообразие этиологии и патогенеза кариеса зубов. Роль слюны, зубного налета, микроорганизмов и химического состава эмали зуба в его развитии  занимает важное место [В.К. Леонтьев, 1999; В.Ф. Воронин, 2000; Н.Н.  Петрищева, Л.Ю. Орехова, 2002; Е.Н. Иванова, А.М. Петрова, 2007; Ю.М. Максимовский и др., 2007; В.Г. Сунцов, 2009].

Проблема биохимической, в том числе ферментной адаптации к несбалансированному питанию имеет огромное значение. Она должна находится под пристальным вниманием стоматологов, биохимиков, клиницистов разных профилей, специалистов по питанию, работников пищевой промышленности. Высокая актуальность данной проблемы для теоретической и практической медицины очевидна.

Избыток рафинированных углеводов, преимущественно сахарозы в пище населения России и ряда стран, привел в последнее десятилетие к росту заболеваемости кариесом, атеросклерозом, ожирением, панкреатическим диабетом и некоторыми видами патологий.

В молодом возрасте у людей большая предрасположенность к развитию кариеса, чем в старшем. Четко это видно и у грызунов, в частности у крыс и хомяков. Именно из-за этого они часто служат экспериментальной моделью кариеса.

Роль слюны, зубного налета, микроорганизмов и химического состава эмали зуба в развитии кариеса занимает очень важное место  [И.А. Бегельман, 1964;Ю.А. Петрович, 1966;В.Ф.Воронин, 2000; C.Б.Жерлицына, 2005; Ю.В.Полякова, 2008] и лечения [В.К. Леонтьев, Г.Н. Пахомов, 2006; П.А. Леус, 2008, Manji, Fejrskova, 1994; Slayton, 2006].

В ряде случаев профилактика и терапия кариеса зубов недостаточно эффективны [В.А. Румянцев, 1999]. Высокая актуальность данной  проблемы для теоретической и практической  медицины очевидна. В связи с этим углубленное изучение патогенеза кариеса зубов, получение новых фактов, поясняющих неизвестные стороны его развития, на основе которых разрабатываются методы профилактики и лечения с использованием сахарозаменителей, в особенности растительного происхождения, является весьма актуальным и перспективным.

Однако на сегодняшний день остается неизученным влияние сахароспиртов с различной концентрацией (от 10 до 54%) в суточном рационе животных в хронобиологическом аспекте (весна, лето, осень, зима), изменение веса тела и массы печени и содержание белка.  Не изучены  в эксперименте активность ферментов и изоферментов, а также содержание ПВК, МК и АТФ в слюне, сыворотке крови, слизистой оболочке полости рта, печени в вышеописанных условиях. Неизвестны факты, оказывающие сахарозой, сорбитолом и ксилитолом на остеоиндуктивную активность нижнечелюстной кости белых крыс.

Поэтому необходимо изучить в сравнительном  плане влияние сахарозы, сорбитола, ксилитола на биохимические показатели смешанной слюны, сыворотки крови, слизистой  оболочки полости рта и печени здоровых крыс, находящихся на различных диетах с содержанием сахарозы, сорбитола, ксилитола от 10% до 54% в суточном рационе питания, изучить влияние сахарозы, сорбитола и ксилитола на остеоиндуктивную активность нижнечелюстной кости белых крыс, изменения рН смешанной слюны и некоторые физико-химические показатели (рН, вязкость, скорость слюноотделения, послевкусие),  характеризующие свойства слюны. Вышесказанное является актуальным и, несомненно, будет полезным как для теории, так и для практической стоматологии. В связи с вышеизложенным были поставлены следующая цель и задачи данного исследования.

Цель исследования: Повысить эффективность профилактики кариеса зубов в экспериментальном и клинико-лабораторном исследовании с использованием сахароспиртов и дитерпеновых гликозидов.

Задачи исследования:

  1. В ходе экспериментальных исследований изучить в разные периоды года (хронобиологический аспект) массу тела, печени и содержание белка у белых крыс разного возраста, получавших от 10% до 54% сахарозы, сорбитола, ксилитола в течение одного месяца в разные сезона года (весна, лето, осень, зима), а также в течение 3-х месяцев и через 3 месяца после отмены диеты.
  2. В ходе экспериментальных исследований изучить влияние различных доз сахарозы и вышеперечисленных сахарозаменителей у этих животных на активность ЛДГ, Гл-6-ФДГ, СДГ, МДГ и СуДГ на содержание лактата, пирувата и уровень АТФ в слюне, тканях и в крови в выше указанных сериях опытов.

3. В ходе эксперимента изучить влияние сахарозы и сахарозаменителей  на остеоиндуктивную активность нижнечелюстной кости белых крыс.

4. В клинико-лабораторных исследования сопоставить и изучить у людей – добровольцев  биохимические параметры и физико-химические свойства смешанной слюны под действием сахарозы и сахарозаменителей: сорбитола, ксилитола и дитерпеновых гликозидов – «стевиозид» после полоскания в полости рта в течение 30с 15 мл раствора.

5. Разработать новую технологию выделения сахарозаменителя – «стевиозид» из растения Stevia rebaudiana Bertoni, выращенного в средней климатической зоне России.

6. Проверить влияние комплекса солевых смесей с водным раствором 0,25% стевиозида в профилактике кариеса зубов у молодых крыс.

7. Разработать новый способ получения казаминовых кислот  -  стимуляторароста для успешного районирования бразильского растения стевии и повышения  урожайности Стевии.

8. Разработать рецептуру нового зубного эликсира, содержащего сахарозаменитель - стевиозид для внедрения с профилактической целью при заболеваниях полости рта и кариеса зубов и провести предварительные исследования по эффективности предлагаемого зубного эликсира.

9. Предложить разработанную нами жевательную резинку, содержащую сахарозаменитель – стевиозид, с целью повышения эффективности профилактики кариеса зубов и заболеваний слизистой полости рта и провести предварительные клинико-лабораторные исследования по эффективности предлагаемой жевательной резинки «Сила и Блеск».

Научная новизна. 1. Впервые получены новые факты, отражающие участие сахарозы и сахарозаменителей в нарушении углеводного обмена у крыс и поддержания слюной гомеостаза в ротовой полости.

2.Впервые изучены сезонные и возрастные изменения активности ферментов: ЛДГ, Гл-6-ФДГ, СДГ, изоферментов - ЛДГ, МДГ, уровня метаболитов ПВК, МК обмена углеводов, энзимов ЦТК, МДГ, СуДГ, содержании АТФ и белка в слизистой оболочке полости рта белых крыс, печени, крови и слюне лабораторных крыс под влиянием различных квот от 10% до 54% сахарозы и сахарозаменителей.

3.Разработан новый способ, получения сахарозаменителя стевиозида из листьев субтропического растения Стевия, выращенного в средней полосе России. Патент РФ № 211969 от 1998 г.

4.Разработан новый способ получения из казеина молока казаминовых кислот, стимулирующих рост растений, в том числе Стевии. Патент РФ № 2111969 от 2000 г.

5.Разработана рецептура эликсира для профилактики заболеваний полости рта, содержащего сахарозаменитель стевиозид. Патент РФ № 2264499 от 2005 г.

6.Впервые получены новые данные о влиянии сахарозы и сахарозаменителей на остеоиндуктивную активность нижнечелюстной кости и ее способность к  регенерации.

7.Впервые показано, что дитерпеновые гликозиды оказывают  быстрое восстановление рН слюны после применения раствора сахарозы, вызывающего длительный и стойкий ацидоз, что говорит о возможности использования дитерпеновые гликозиды  в профилактике кариеса зубов (концепция профилактического действия дитерпеновых гликозидов сахарозаменителя – «стевиозида» в профилактике возникновения кариеса зубов).

8. Впервые получены новые данные о положительном профилактическом действии комплекса солевых смесей в сочетании с растительным сахарозаменителем стевиозидом полученным из стевии выращенной в средней полосы России.

9.Получены новые данные о лечебно-профилактическом эффективном действии предлагаемого рецепта зубного эликсира.

10.Впервые предложена жевательная резинка «Сила и Блеск» с дитерпеновыми гликозидами (полученных по нашему патенту) и получены положительные результаты по восстановлению КЩР в смешанной слюне у студентовобровольцев.

11. Производители и стоматологи наряду с хорошим лечебным эффектом сахароспиртов, как правило, не указывают на отрицательные стороны их действия на организм. Мы также указали на эти стороны их действия.

Теоретическая ценность работы. 1. Впервые изучены особенности влияния сахарозаменителей на общее состояние:  массу тела, массу печени и содержание  белка, активность ферментов и уровень метаболитов углеводного обмена в полости рта у животных, получавших в разное время кариесогенную (сахарозную) диету в комплексе с разным процентным соотношением  сахароспиртов (сорбитола и ксилитола) в пище в разные сезоны года (осень, зима, весна, лето).

2. Выявлена зависимость между пищевыми  рационами, сезонами, возрастом и активностью ферментов и уровнем метаболитов на развитие кариеса у крыс. Показаны особенности влияния различных доз сахарозаменителей на углеводный обмен у животных, находящихся различное время на диете или после ее отмены.

3.Впервые показано влияние сахарозы и сахарозаменителей на остеоиндуктивную активность нижнечелюстной кости.

4. Впервые сопоставлены параметры биохимических изменений при пероральном введении сахарозы, ксилитола, сорбитола, дитерпеновых гликозидов.

5. Созданы рецептуры зубного эликсира и жевательной  резинки с использованием дитерпеновых гликозидов, показавших определенный кариеспрофилактический эффект как на животных, так и на студентах- добровольцах.

Практическая значимость работы

  1. Впервые в эксперименте на основе биохимических данных  изучены особенности влияния современных сахарозаменителей на массу тела, печени и содержание белка, активность ферментов ЛДГ, СДГ, Гл-6-ФДГ, МДГ, СуДГ и содержание метаболитов (ПВК и МК) и АТФ углеводного обмена у животных, получавших в разное время кариесогенную диету в комплексе с разным соотношением сахароспиртов в разные сезоны года (осень, зима, весна, лето).
  2. Выявлена зависимость между пищевыми рационами, сезонами, возрастом, активностью исследованных ферментов, уровнем метаболитов и влияния различных доз сахарозаменителей (сорбитол, ксилитол) на углеводный обмен у животных, находящихся разное время на диете или после ее отмены.
  3. Изучено влияние сахарозы и сахарозаменителей на остеоиндуктивную активность нижнечелюстной кости белых крыс.
  4. Предложена усовершенствованная концепция противокариозного действия растительного сахарозаменителя – «стевиозид».
  5. Усовершенствован способ получения нового отечественного сахарозаменителя из растения Stevia rebaudiana Bertoni (патент РФ № 211969 от 1998 г.), олжен быть внедрен в практику функционального питания и применятся в конце приема пищи, завершающей приемом сладкого, для профилактики кариеса и улучшения гигиены полости рта.
  6. Разработана технология получения казаминовых кислот – нового  стимулятора роста растений (патент РФ № 2111969 от 2000 г.) рекомендована для  внедрения в практику.
  7. Разработанная рецептура  профилактического зубного эликсира для полости рта (патент РФ № 2264499 от 2005 г.), рекомендована для внедрения в практику в целях повышения эффективной профилактики кариеса зубов и пародонта.
  8. Разработанная рецептура  жевательной резинки «Сила и блеск» для профилактики нарушений кислотно-щелочного равновесия (КЩР) после приема легкоусвояемых углеводов для взрослых и детей.
  9. Рекомендован способ выделения сахарозаменителей  для опытно-промышленного производства. Патент РФ № 211069 от 1998г.

10. Основываясь на полученных фактах у крыс и в эксперименте, выявленные изменения ферментов слюны у добровольцев под действием сахарозаменителей расширяют и углубляют представления о патогенезе кариеса, о значении различных доз сахарозы и сахарозаменителей, а также о механизмах влияния высокосахарозной пищи на животных и человека.

Положения, выносимые на защиту

  1. Взаимосвязь между состоянием организма крыс и питанием с различными квотами сахарозы и сахарозаменителей (от 10 до 54%) от объема суточного рациона используемых диет в эксперименте в хронобиологическом аспекте, а также в течение 3-х месяцев и через 3 месяца после отмены диеты и перевода крыс на обычный рацион вивария.
  2. Адаптивные и индуктивные механизмы метаболизма исследуемых ферментов и метаболитов углеводного обмена – ЛДГ, СДГ, Гл-6-ФДГ, МДГ, СуДГ и содержание АТФ, ПВК, МК в слюне, крови, слизистой оболочки полости рта и печени под влиянием различных доз перечисленных сахарозаменителей у животных, находящихся в обозначенные сроки на диете и после ее отмены.
  3. Факторы риска, оказывающие воздействие на остеиндуктивную активность нижнечелюстной кости белых крыс под влиянием различных доз сахарозы и сахарозаменителей, используемых в эксперименте.
  4. Влияние на гомеорезис слюны сахарозы и сахарозаменителей у людей в смешанной слюне.
  5. Новая технология выделения дитерпеновых гликозидов из растительного сырья.
  6. Новая технология выделения казаминовых кислот.
  7. Рецептура нового эффективного зубного эликсира для профилактики кариеса зубов и других стоматологических заболеваний.

Внедрение результатов исследования

  1. Материалы диссертации используются на кафедрах терапевтической стоматологии и  пародонтологии  ТГМА, патофизиологии, биохимии МГМСУ  при чтении лекций по биохимии студентам биологического факультета, а также при переподготовке специалистов высшей квалификации и слушателям факультета повышения квалификации для преподавателей стоматологических факультетов Российской Федерации.

2.        Издано в соавторстве учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов – «Основы стоматологической биохимии» - М.,2000. Выпущены методические пособия  «Рекомендации по использованию казаминовых кислот - нового ростстимулятора» (Тверь, 2009,). «Краткое руководство по уходу за не традиционным  растением  Стевия» (Тверь, 1998).

3.        Проводится работа по организации производства по выпуску экстракта сахарозаменителей из Стевии и профилактического зубного эликсира для полости рта по нашему патенту и ростстимулятора – казаминовые кислоты.

Связь исследований с научной программой

Запланированные исследования выполнены по научной программе, утвержденной 19 мая 1996 г. Ученым Советом Московского медико-стоматологического института и пере- утвержденной 29 мая 2006 года, ныне ГОУ ВПО Московского государственного медико-стоматологического университета Росздравсоцразвития.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на:  Международном конгрессе по клинической энзимологии (Кембридж, Великобритания, 1996);  Международной конференции «Пищевые добавки-96» (Москва, 1996).;  XVII Международном конгрессе по клинической химии и лабораторной диагностике (Флоренция, Италия, 1999); XVI Международной конференции по проблемам оральной биологии (Шантелли, США, 2000), 2-ой Международной научно-практической конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» (17-18 декабря 2003 г.).- М.: ВИМ, 2003. Всесоюзная конференция «Здоровье, патология населения России» 2003, М. На 2-ом конгрессе  нанотехнологий, Москва, 2009; Международной научно-практической конференции 2-4 июня 2009 года, Тверь; ХV Международный конгресс челюстно-лицевой стоматологии (17-19 мая 2010 г.) Санкт-Петербург, 2010. 

Официальная апробация результатов исследования проведена на совместном заседании сотрудников кафедры пародонтологии, терапевтической стоматологии, детской стоматологии стоматологического факультета ГОУ ВПО Тверской государственной медицинской академии  Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию *22* июня 2010 г., рекомендована к защите.

Публикации 

По результатам исследований опубликована 41 работа, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК – 10, за рубежом – 4, изданы монография, учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов, выпущены два методических пособия. Получено 3 патента РФ и одно свидетельство на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 380 страницах машинописного текста,  состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, изложения полученных результатов, обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложения, списка литературы. Последний содержит 697 источников, из них отечественных – 244, иностранных – 450. Работа иллюстрирована  43 рисунками, содержит 60 таблиц.

 

  ОСНОВНОЕ  СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Экспериментальные исследования на животных

Материалы и методы исследования. Для достижения поставленной цели опыты проводили на 796 белых крысах, разделенных на группы в зависимости от содержания углеводного компонента пищи в диете сорбитола, сахарозы, ксилитола или их смеси, вводимых с пищей в течение одного месяца, 3 – х месяцев или через 3 месяца после их отмены: I) обычная пища вивария (контроль), 2) 54% сорбитола, 3) 54% сахарозы, 4) 27% сорбитола + 27% сахарозы, 5) 54% ксилитола, 6) 27% ксилитола+27% сахарозы, 7) 10% сорбитола + 44% сахарозы,  8) 10% ксилитола + 44% сахарозы.

В пище всех опытных групп от 2-й до 8-й содержалось:18,5% казеина, 18,5% пшеничного хлеба и 2% солевой смеси с поливитаминным комплексом. Объектом исследования служили кровь (или сыворотка), печень, слизистая оболочка полости рта (ПР),  слюна, твердые ткани пародонта нижней челюсти.

Кровь получали путем пункции бедренной вены, сыворотку получали центрифугированием после оседания форменных элементов и коагуляции, смешанную слюну получали накануне эксперимента путем стимулирования секреции пилокарпином по В.К. Леонтьеву и Ю. А. Петровичу (1976).

После взятия крови крыс декапитировали. Выделяли печень и слизистую оболочку десны, которые гомогенизировались на холоде в 0,25 М растворе сахарозы. СДГ определяли по Gerlach (1957), Гл-6-ФДГ – по Kornberg, Horrecker (1970), ЛДГ – по Wroblewsky, LaDue (1956), СуДГ – по  Ещенко и Вольскому (1982), МДГ – по Bеrgmeyer, Bernt (1974). Концентрацию лактата определяли по Hochorst (1974) в модификации. Активность гистидазы и уроканиазы – по Tabor, Mehler (1965) в модификации В.А. Буробина (1967). Для определения ПВК и АТФ гомогенизацию тканей осуществляли в 0,6 н растворе хлорной кислоты (1:4), отделяли центрифугированием, а в супернантанте определяли содержание ПВК по  Czok, Lamprecht (1970) в модификации и АТФ по методу Adam (1962). Определение белка в сыворотке крови в гомогенатах проводили по Lowry и др. (1951).

Исследование остеоиндуктивной активности проводили по Urist (1984).

После забоя животных выделяли фрагменты кортикальной пластины нижнечелюстной кости с обеих сторон в области зубного ряда,  включая аль­веолярный отросток. Очищали от мягких тканей, отмывали от крови в 0,9% растворе NаС1 и  деминерализацию провели в 0,5 н растворе НС1 (0,25 мл на I мг массы кости) 24 часа при 4°С. Деминерализованный матрикс отмывали от НС1 в 0,9% ра­створе NаС1.

 

  Таблица 1

Характеристика групп обследованных людей  - добровольцев

Клинико-лабораторное исследование (КЛИ)

Число

добро-

вольцев

Пол обследованных

Возраст обследованных

мужчин

женщин

размах

средний

  1

2

  3

4

5

  6

Активность изоферментов ЛДГ в смешанной слюне добровольцев под влиянием 

сахарозаменителей

КЛИ-1 (150)

50

25

25

  18-26

22,0

Характер слюноотделения и свойств смешанной слюны (показатели кривых рН,

буферная емкость, вязкость, скорость слюноотделения)

  КЛИ-2 (100)

25

11

14

20-26

23,0

Оценка ацидогенной и уреазной активности смешанной микрофлоры полости рта 

под действием дитерпеновых гликозидов

КЛИ-3 (30)

10

  5

5

20-26

23,0

Изменение КОР под действием сахарозаменителей растительного происхождения

КЛИ-4 (84)

42

  18

24

20-26

23,0

Исследование КОР под действием сахарозаменителей синтетического 

происхождения

КЛИ-5 (196)

60

  132  32

 

  28

  18-26

  22,0

Исследование кислотно-основного равновесия контрольных групп

КЛИ-6 (150)

50

          14

  25

  25

20-28

24,0

Клиническо-лабораторное исследование зубного эликсира

КЛИ-8  (309)

23

  11

  12

20-28

24,0

Клиническо-лабораторное исследование жевательной резинки

КЛИ-(252)

126

68

58

18 - 25

21,5

Всего (1051)

  386

195

  191

18 - 26

22,8

Под  эфирным наркозом у белых беспородных крыс самцов  массой 140-160 г. рассекали кожу на груди над большими грудными мышцами и на внутренней стороне бедер. Раздвигали мышцы, в образовав­шиеся "мышечные карманы" помещали по  одному трансплантату. Чтобы из­бежать особенностей влияния условий воспринимающего ложа на результат, трансплантаты каждой группы, по очереди помещали во все 4 точки трансплантации в следующем порядке: правое бедро, правая большая грудная мышца, левая большая грудная мышца, левое бедро. Каждый реципиент получал трансп­лантаты 4-х разных групп.

Таблица 2

Сводная таблица изучения экспериментального кариеса  на белых крысах, находившихся на различных диетах и разное время

Ферменты,

метаболиты, АТФ

Групп

Гл-6-ФДГ

СДГ

СуДГ

ЛДГ

МДГ

МК

ПВК

АТФ

Всего

1, Контроль

28

29

25

25

27

25

25

22

206

2. Сорбитол 54%

25

22

20

25

25

22

22

20

181

3. Сахароза 54%

22

21

28

22

22

24

22

29

190

4.Сорбитол27%

Сахароза 27%

21

22

20

29

29

29

28

28

235

5.Ксилитол54%

22

24

22

24

25

23

22

21

183

6.Ксилитол27% Сахароза 27%

22

22

29

28

28

28

29

29

215

7.Ксилитол10%

Сахароза 44%

20

22

20

22

22

29

29

28

192

8.Сорбитол10%

Сахароза 44%

20

28

20

24

20

29

28

28

197

Итого:

  180

190

184

199

198

209

205

205

1599

9. Число животных, участвующих в эксперименте по взвешиванию массы тела и печени, находящихся на различных диетах и различные сроки

120

Примечание: Животные содержались на диетах в течение 1,2,3 месяцев и 3 месяца после отмены диеты и перевода на обычный рацион вивария. Перед забоем животные взвешивались, производился забор крови. В каждой исследуемой группе было 8-15 животных. Определение проводили в слюне, сыворотке крови, слизистой оболочке полости рта, печени. Перед забоем производили забор слюны. Часть животных, находящихся на различных диетах использовали для определения остеоиндуктивной активности нижнечелюстной кости. При определении активности ферментов и метаболитов и АТФ в различные периоды года в эксперименте было от 8 до 15 животных.

После забоя реципиентов  извлекали трансплантаты и оценивали визуально их состояние в сравнении с исходным матриксом по 3 критериям плотности (П), васкуляризации (В), шероховатости (Ш) по 5-бальной шкале  (0,1,2,3 и 4 балла).  Ткань взвешивали, деминерализовали в 1н растворе НС1  24 часа при комнатной температуре (в 0,5 мл 1мг ткани). Деминерализованный матрикс отмывали от НС1 в 10 мл 0,9% раствора NаС1 (10 мл), помещали в смесь этанола с эфиром (1:1) из расчета 0,2 мл на I мг матрикса. Через 24 часа обезжиренный матрикс взвешивавали (Мизвл) помещали на 48 часов в термостат при 100°С , затем взвешивали (Мсух). Разность Мизвл – Мсух, деленная на Мизвл и умножен­ная на 100% представляет собой критерий Кик (кислотоизвлекаемый компонент). В солянокислых экстрактах проводили определение Са и Р. На основании полученных результатов вычисляли показатели:

Са/Р-молярный коэффициент по формуле:

ССа  ·  МР

Са/Р-м.к. = ------------------ , где С - обозначение концентрации, а

СР ·  МСа

М - молекулярной массы элемента и коэффициент зрелости (по формуле:

  ССа + СР

Кз=--------- ------).

Кик

Таким образом, формируются 9 показателей, характеризующих извлека­емую ткань: М%, Кик, Р,  Са, Са/Р-молярный коэффициент, Кз, П, В, Ш.

Полученные цифровые данные обрабатывали методом вариационной статистики. Статистический анализ результатов исследований проводили с помощью t – критерия Стьюдента, параметров М, ± m,p.

Общее состояние животных

Масса тела и печени. После пребывания животных в течение месяца на разных кормах их внешний вид и поведение значительно различалась. При сравнении с показателями контрольных крыс самой низкой оказалась масса тела крыс, получавших корм с 54% сорбитола. Во все 4 сезона она была на треть ниже, чем в контроле. Содержащиеся на корме с 54% сорбитола и с 27% сорбитола с 27% сахарозы, в отличие от чистых и упитанных животных на обычном корме и 54% сахарозы, были возбуждены. Они отставали в развитии, шерсть у них грязная, мокрая, слипшаяся,  стояла торчком, теряли вес, диарея.

  Таблица 3.

Масса тела крыс (г), получавших разный корм, в разное время года (М±m) в

хронобиологическом аспекте.

Группа

Осень

Зима

  Весна

Лето

1-я

2-я

3-я

4-я

5-я

6-я

168,5±12,0

150,3±7,9

113,2±10,7

-

123,8±10,3

-

166,4±8,2

145,0±7,1*

103,6±5,5***

-

134,7±10,2

-

229,0±10,2

158,3±6,4**

146,4±9,0***

153,3±9,4***

185,5±9,4*

160,0±6,5***

234,0±20,8

252,0±26,5

162,0±10,4**

147,8±3,9**

181,0±10,9

177,0±8,5*

Примечание: *р< 0,05, **< 0,01, ***р< 0,001 по сравнению с обычным кормом.

Большая потеря массы тела установлена у крыс, получавших корм с 54% сахарозаменителей, меньшая -  при 54% сахарозы. Крысы легко реагировали  на звуковые  и другие раздражители. Особенно важна для настоящего исследования их повышенная реакция на световой раздражитель.

Сезонные изменения массы печени двухмесячных крыс имели две особенности.  Во - первых, у контрольных крыс, получавших обычный корм вивария, по сравнению с тремя другими группами животных, получавших добавки сорбитола и сахарозы, нашли самой низкой массу печени крыс, находившихся на корме с 54% сорбитола . При четырех видах корма масса тела была ниже осенью и зимой, чем весной и летом. Особенно хорошо видна масса тела крыс (г), получавших разный корм в разное время года (М±m), на табл. 3, а

  Таблица 4.

Масса тела крыс (г), находившихся на разных диетах в разные полугодия (М±m).

Группа

  Осенне-зимнее

полугодие

  Весенне-летние

  полугодие

1-я

2-я

3-я

4-я

5-я

6-я

167,5 ± 7,3

  147,6 ± 5,0

  108,4 ± 6,4

  -

  129,3 ± 7,8

  -

231,5  ± 14,1**

205,1  ± 17,4***

154,2  ± 7,6*

150,6  ± 6,5

183,3  ± 8,0*

168,5  ± 7,0

  Примечание:  *р< 0,05, **< 0,01, ***р< 0,001 по сравнению с обычным кормом.

при сопоставлении массы тела крыс четырех сезонов, сведенных в осенне – зимнее и  весенне – летнее полугодия (табл.6.4).

Масса печени крыс, питавшихся диетой с 54% сорбитола, как и масса тела, была статистически достоверно ниже в сроки исследования, включая срок 3 месяца после отмены диеты.

Во–вторых, осенью и зимой масса печени была ниже, чем весной и летом, при всех режимах питания. Особенно четко это видно при обобщении показателей четырех сезонов в два полугодия – осенне-зимнее и весенне-летнее – у животных, получавших в течение 1 и 3 мес разный корм (< 0,05- <0,01). Отличие видно даже через 3 мес после отмены 3-месячной диеты. В связи с хорошо выраженным различием при сопоставлении массы печени за два полугодия удельную активность ферментов представили тоже за два  полугодия из расчета на 1 мг белка.

Содержание белка в сыворотке крови, печени, слюне и слизистой оболочке полости рта практически не отличалось от нор­мы в группах 2,3,4,7 и 8, но в группах 5-й и 6-й было ниже, чем в контрольной группе.

В результате проведенной работы нами не обнаружено резких значительных сдвигов в белковом обмене. Содержание белка в сыворотке крови, печени, слизистой оболочке десны и слюне  во всех наблюдениях практически не отличались от  содержания в контрольной группе и между группами.  В весенне – летний период уровень Гл-6-ФДГ был достоверно ниже, чем в контроле (<0,01 - <0,001), а при рационе 54% сорбитола не было значимых отличий от контрольной группы. В весенне-летний период уровень Гл-6-ФДГ  был достоверно ниже, чем в контроле (<0,01 - <0,05), но не отличался от уровня в группе с обычным кормом и рационом с 27% сахарозы + 27% сорбитола.

  Активность дегидрогеназ печени, крови при обычном корме и при избытке сахарозаменителей

  Удельная активность ЛДГ печени (табл.5) была выше в 2,1 – 2,9 раза в весенне – летнее полугодие, чем в осенне - зимнее, при сопоставлении результатов питания четырьмя кормами (p < 0,05 - p < 0,001). Однако при  сравнении параметров контроля и диет с 54% сорбитола и 27% сорбитола + 27% сахарозы статистического значимого увеличения УА ЛДГ в отличие от роста УА СДГ во много раз не зафиксировали. УА ЛДГ печени только на диете с 54% сахарозы увеличивалась  в 1,4 раза (p < 0,05). Опыты с ферментами тоже объединили в 

два полугодия. Крысы 5-й и 6-й групп занимали промежуточное место место между 2-4-й группами. При обычном корме и диетах с сорбитолом и сахарозой масса тела в большинстве опытов была достоверно ниже осенью и зимой, что позволило объединить 4 сезонных показателя массы тела крыс в весенне-летнее и осенне-зимнее полугодия (рис.4).  При 3-месячной диете и после ее отмены УА ЛДГ за оба полугодия не отличалась достоверно от контроля. Однако после отмены диеты УА ЛДГ существенно повысилась при сопоставлении с ее параметрами до отмены во всех рационах (<0,05- <0,001)(табл.6.5). Трехкратное увеличение активности ЛДГ сыворотки при сравнении контроля и рациона с 54% сорбитола в весенне-зимний значительно менее выражено, чем рост активности СДГ. Диета 5-й группы почти не изменила активность ЛДГ в осенне-зимнее полугодие, но увеличивала в 2 раза в весенне-летнее. Пища с 54% сахарозы увеличивала активность ЛДГ сыворотки в осенне-зимний и в весенне-летний периоды примерно в 1,5 раза и 2,5 раза соответственно.

Содержание  молочной кислоты

Концентрация МК определялась в крови, печени, слизистой оболочке полости рта и слюне.  Концентрация лактата в крови у животных 2-й группы осенью - зимой практически не отличалась от контрольной группы, но летом снизилась и была ниже, чем во всех "ксилитольных" (5, 6, 7) груп­пах.

В результате проведенного исследования нами установлено, что количество МК в слюне крыс, питавшихся в течение одного месяца или трех месяцев рационом с 54% сахарозы, была выше в 2-3 раза, чем в контроле или других группах. Это отмечается  из-за того, что сахараза и ферменты гликолиза легко превращали сахарозу в лактат. Длительная трехмесячная сорбитольная диета оставляет свой след даже спустя 3 месяца после перевода животных на обычный рацион вивария. Не только, масса тела, но  и активность СДГ в сыворотке крови у крыс не достигала уровня контроля. В печени зимой содержание МК выше, чем в другие сезоны года, а крыс 2-ой «сорбитольной» группы содержание МК% ниже, чем у крыс 3-ей и 4-ой группы. У «сахарозных» крыс (3-я группа) содержание МК выше контрольных и «сорбитольных». После отмены всех диет МК в печени крыс у «сорбитольных» (2-я группа) достоверно выше контрольных групп.

  Таблица 5

В слизистой оболочке полости рта содержание  МК у крыс 2,3 и 4-ой групп было более высоким зимой, чем осенью и весной. Наиболее высоким содержанием МК было у 3 и 4-ой группы животных. Высокая концентрация  МК  в исследуемых жидкостях и тканях у крыс, находившихся на диетах с высоким  содержанием сахарозы,  убедительно доказывает о вовлечении в метаболизм  ферментов гликолиза, которые с большой скоростью превращали сахарозу  в МК.

       Содержание пировиноградной кислоты  В результате проведенной работы установлено, что в сыворотке крови крыс,  содержавшиеся на диете с 54% сахарозы, концентрация ПВК имела тенденцию к увеличению, а у крыс, содержавшихся  на диете с 54% сорбитола, имела противоположное направление.В  печени содержание ПВК было снижено на сорбитольной диете. После отмены всех диет содержание ПВК мало отличалось от данных контрольных групп животных, что говорит о компенсаторных реакциях организма животных после отмены всех квот сахароспиртов в рационе питания.

      Таблица 6

       В осенне – зимнее время при рационах с 54% сахарозы и с 27% сорбитола в 1,6 и 2 раза увеличилась УА Гл-6-ФДГ в печени (табл.6) по сравнению с контролем (<0,01 и  <0,001), а при рационе 54% сорбитола не было значимых отличий от контрольной группы. В весенне – летний период уровень Гл-6-ФДГ был достоверно ниже, чем в контроле (<0,01 - <0,001), а при рационе 54% сорбитола не было значимых отличий от контрольной групп. В весенне-летний период уровень Гл-6-ФДГ  был достоверно ниже, чем в контроле (<0,01 - <0,05), но не отличался от уровня в группе с обычным кормом и рационом с 27% сахарозы + 27% сорбитола  (табл.6). При сравнении с контролем существенно увеличилась УА  Гл-6-ФДГ (Табл.6.6) после 3-месячной диеты с 54% сахарозы и 27%  сорбитола + 27% сахарозы (<0,01 - <0,001)  и при отмене 3-месячного рациона с 54% сахарозы (<0,01). Ранее были описаны сезонные колебания УА Гл-6-ФДГ в крови здоровых животных [Sheiham, 2001].

Влияние различных диет на активность ферментов ЦТК и  содержания АТФ

Активность  сукцинатдегидрогеназы. Месячная диета с 54% сорбитола приводила к снижению почти в 2 раза сравнительно с контролем УА СуДГ печени в осеннее-зинее полугодие (p< 0,001) и не влияла значимо в весенне - летнее. Рационы с 54% сахарозы и комплекс  27% сорбитола + 27% сахарозы, как и все четыре 3-месячные диеты и их отмена, существенно не влияла на УА СуДГ. Если УА СуДГ и активность УА ЛДГ сыворотки и печени в весенне-летнее полугодие была выше, чем в осенне-зимнее, то УА Гл-6-ФДГ печени был ниже в весенне-летнее полугодие сравнительно с осеннее-зимним при всех режимах питания.

В результате проведенной работы нами установлено, что фермент цикла Кребса - сукцинатдегидрогеназа имеет сезонный ритм колебания. Обнаружена инвертная реакция СуДГ у крыс в печени, содержавшихся на диете с 54%  сорбитола, зимой активность СуДГ была минимальной, а весной обнаружено повышение с последующим снижением осенью к

  Таблица 7

Изменение УА СуДГ в печени крыс (в моль/мин на 1 мг белка), 

получавших различные корма

Корм

Осенне-зимнее полугодие

Весенне-летнее

полугодие

3мес. корма 

с сорбитолом и сахарозой

Через 3 мес.

  после возра- 

щения на 

обычный 

корм

Обычный  100%

1,50 ± 0,20

1,10 ± 0,15

0,90 ± 0,10

-

Сорбитол  54%

  0,80 ± 0,08

1,05 ± 0,15

0,90 ± 0,10

0,80 ± 0,10

Сахароза 54%

1,20± 0, 08

1,40 ± 0,08

1,30 ± 0, 20

1,30 ± 0,20

Сорбитол27%+ сахароза 27%

1,30± 0, 15

1,30 ± 0,08

1,20 ± 0,20

1,20 ± 0,10

зимнему периоду. В то же время у крыс, находившися на диете  с одинаковым процентом сорбитола и сахарозы инверсии нами не обнаружено. В то же время проявлялись хронобиологические изменения, характерные для контрольных животных. При кормлении в течение трех месяцев высокими дозами (54%) сорбитолом и сахарозой и в два раза меньше (27%) активность СуДГ была низкой. Снижение квот сахароспиртов до 10%  не влияло на активность фермента. Установленная нами сезонная реакция фермента - закономерность в слизистой оболочке полости рта активность фермента СуДГ по сравнению с тканью печени  имела противоположное направление. Эта закономерность в слизистой оболочке десны не только у контрольных крыс, но у животных, находившихся на диете с различными квотами сахароспиртов.  Различные квоты ксилитола во всех  диетах резко снижали активность СуДГ по сравнению контрольными группами крыс. После отмены всех диет и перевод на обычный рацион вивария  активность СуДГ в 2-3 раза возрастала (табл. 7).

Активность малатдегидрогеназы. Активность МДГ определялась в печени и слизистой оболочке полости рта. Нами впервые установлена динамика изменения активности МДГ цикла Кребса у белых крыс, находившихся на диете с различными квотами сахароспиртов. Впервые установлены хронобиологические изменения  активности фермента МДГ. Повышение активности МДГ у крыс, находившихся один месяц и 3 месяца на исследуемых диетах, говорит о значительном влиянии сахароспиртов на метаболический цикл Кребса, о защитно - компесаторной реакции организма.

Определение АТФ. Содержание АТФ определялось в крови, печени и слизистой оболочке полости рта.

В результате проведенной нами работы установлено, что впервые мы показали изменение содержание макроэнергетических соединений (АТФ) у крыс, содержавшихся на диетах различные  сроки и после отмены  их через три месяца. У крыс, находившихся на диете с 54% сорбитола в течение трех месяцев, было снижено содержания АТФ.

  Более того  в 2 раза снизилась активность Гл-6-ФДГ в осенне-зимнее полугодие и СуДГ в весенне-летнее. В настоящем исследовании установлено, что УА ЛДГ, Гл-6-ФДГ и СуДГ при трех диетах, содержавших сорбитол и сахарозу, в оба полугодия не превышала УА ферментного при пищевом рационе со 100% обычного корма.

Представляемые  новые отрицательные результаты, полученные  при изучении  трех  дегидрогеназ, служат еще одним аргументом в пользу индуктивного механизма повышения активности СДГ.

Экзогенные биоритмы вызываются циклическими изменениями факторов окружающей среды [В.В. Беляев,1998], а эндогенные – факторами самого организма, в том числе генетически обусловленными [А.М. Алпатов,2000; Л.К. Кожевникова, В.А. Берестов, 2000]. Между первой и второй группой биоритмов существуют функциональные связи, взаимодействия.

Установленные нами впервые сезонные биоритмы массы тела и активности ферментов  печени крыс вызываются комплексом факторов. Среди них основным является циркадные ритмы фотопериодизма, питания и температуры окружающей среды.

Ведущим пейсмекером (водителем ритма) циркадианным ритмов является фотопериодизм воздействия света и темноты на рецепторы сетчатки и далее не через зрительный нерв, а через ретиногипоталамический  тракт на супрахиазматические ядра (СХЯ) гипоталамуса [А. М. Алпатов,2000; И.И. Дедов, В.И. Дедов, 1992; Ikonomov O.C.,1994].

  В  настоящее время выяснилась роль эпифизарного гормона мелатонина (МТН), участвующего в обшей системе совместно с СХЯ гипоталамуса в  осуществлении циркадианных ритмов,  МТН  не депонируется в эпифизе и быстро секретируется в соответствии с циркадианным циклом  смены  светлого и темного  времени суток. МТН является гормоном, доносящим информацию о ритмах, генерируемых СХЯ, до органов и тканей. При освещении глаза  синтез МНТ прекращается. Большая часть МТН  в микросомах печени конъюгируется с сульфатом и глюкуронатом и выводится с мочой.

В наших опытах фотопериодизм выражался сезонными колебаниями продолжительности светового дня. В осенне–зимнее  полугодие (октябрь-февраль) световой день намного короче, чем в  весенне  -  летнее  (март - июль).

Чтобы приблизить эксперимент к условиям природного существования, крысы получали корм, состав которого изменяли в соответствии с сезонами года. Стандартный корм без изменения состава во всех контрольных опытах не позволил бы обнаружить роль хронобиологического фактора природных сезонных изменений состава пищи.

При рассмотрении полученных результатов опытов была учтена и температура среды обитания, так как опыты проводили в помещении, в котором, несмотря на отопление, в осенне-зимний период в среднем было прохладнее, чем в весенне - летний.

       По-видимому,  наши исследования  могут оказаться полезными при углубленном изучении механизма действия избытка сахарозаменителей и возникающих при этом патологических изменений в разные время года.

       Физиологические и патологические биоритмы  удельной активности ферментов в основном отражают результаты адаптации молекулярных механизмов организма, в том числе закрепленных на генетическом уровне, к изменяющимся условиям среды обитания.

Опыты с ферментами тоже объединили в два полугодия. Корм с 54% сорбитола повысил в 33 раза активность СДГ в сыворотке осенне-зимнее полугодие и в  18 раз – в весенне-летнее по сравнению с обычным кормом (рис.1). Рацион крыс 5-й группы увеличил ее почти в 4 и 3 раза соответственно, а 2-й – существенно не повысил, как и 4-й и 6-й. Диета 3-й группы увеличивала удельную активность СДГ печени почти в 4 раза в оба полугодия, 5-й – на 30 и 50%, меньше влияла на удельную активность СДГ пища с 54% сахарозы. При всех диетах активность СДГ сыворотки обоих полугодий достоверно не различалась.

Результаты представленные в табл. 2 демонстрируют повышение активности СДГ в печени при кормлении в течение месяца и трехмесяцев рационом с 54% сорбитола, 54% сахарозы или смесью 27% сорбитола с 27% сахарозы. Больше всего повышала активность СДГ пища с 54% сорбитола и меньше всего с 54% сахарозы. Промежуточное положение заняла смесь сорбитола с сахарозой. В активации СДГ пищевым рационом с 54% сорбитола и смесью 27% сорбитола с 27% сахарозы можно предположить участие двух механизмов. Во-первых, можно допустить повреждение избытком сорбитола, как происходит при диабетической катаракте хрусталика. Можно предположить, что сорбитол повреждает мембраны гепатоцитов с последующим выходом СДГ из печени в кровь. В отличие от удельной активности СДГ не было достоверного превышения удельной активности ЛДГ в печени при сравнении данных 2-4-й групп с контролем, в здоровых особях активность СДГ в гепатоцитах оказалась в сотни и тысячи раз выше, чем в сыворотке. Как известно, повреждение мембраны гепатоцитов сопровождается выходом ряда ферментов в кровь, в том числе органоспецифических гистидазы и уроканиназы. 

  Таблица 8

Активность СДГ печени в мкмоль/мин·мг-1ткани и в (нмоль/мин·л белка) крыс при кормлении, начиная с месячного возраста на протяжении 1 или 3 месяца различными диетами

Длительность

диеты

  и сезон

Диета

1 месяц

  осень

1 месяц

зима

1 месяц

весна

1 месяц

лето

3 месяца

Через 3

месяца

после

отмены

Стандартный

корм вивария

Контроль

0,80 ± 0,06

(3,00 ± 0,05)

1,3 ± 0,21

(7,7 ±1,3)

1,2 ± 0,2

(5,7 ±0,9)

1,6 ± 0,6

(7,3 ±0,9)

1,05 ± 0,13

(5,7 ±0,6)

1,06 ± 0,07

(5,8 ±0,6)

Сорбитол 54%

1,30±0,09***

>на 63 %

(5,6 ±0,1)

4,7±0,1***

> на 261%

(28,7±4,4)***

4,10±0,16***

> На 241 %

(16,7±1,8)***

4,7± 0,5 ***

  • На 756%

(26,3±3,0)***

3,1 ± 0,3 ***

На 195 %

(15,4 ±2,0)***

1,9 ± 0,2***

<на 79%

(8,3 ±0,7)

Сахароза 54%

0,83 ± 0,02

  •   на 4%
  • (3,10 0,03)

1,5 ± 0,2

  • на 15%
  • (7,8 ±0,9)

1,5 ± 0,2

на 25%

(8,5 ±0,7)

2,3 ± 0,2

на > 49 %

(8,3 ±0,8)

1,02±0,1

на > 3%

(6,2±0,8)

0,40 ± 0,10

<на 2%

(5,6 ±0,4)

Сорбитол 27%

Сахароза 27%

0,92 ± 0,04

  • на 15%

(5,2 ±0,05)

1,7 ± 0,2

  •   на 31%

  (9,5 ±1,1)

1,9±0,2**58%

  • (10,6±0,9)**

2,5 ± 0,3

на 56%

  • (9,1
  • ±1,1)

1,10± 0,04

  • На
  • 5%

(7,2 ±0,4)

2,04 ± 0,40*

  • на 92%

(9,1 ±0,8)*


  На этом основании предложены биохимические тесты, выявляющие повреждение клеток печени. Более точно характеризуется повреждение печени гистидаза, уроканиназа и изоферменты ЛДГ4 и ЛДГ5 .Общая активность ЛДГ не отличается органоспецифичностью и поэтому имеет меньшее значение как тест повреждения гепатоцитов.

Во – вторых, можно предположить, что повышение активности СДГ в сыворотке крови отражает адаптивную индукцию фермента печени, вызванную избыточным поступлением сорбитола при продолжительном питании крыс рационом, содержащим 54 или 27% сорбитола.

Анализ наших исследований позволяет отдать предпочтение второму предположению. В пользу того, что повреждение гепатоцитов не служит главной причиной роста активности СДГ, свидетельствуют результаты опытов.

Повышение активности СДГ в сыворотке крови и в печени при питании диетой с 54% и 275 сахарозы можно объяснить ее гидролизом ферментами полости рта и кишечника на  D – глюкозу и D – фруктозу, с последующим образованием из них сорбитола, который активирует СДГ по индуктивному механизму.

Нами впервые установлено колоссальное повышение активности СДГ в сыворотке крови и печени под влиянием избытка сахарозаменителя сорбитола в пище и показан его индуктивный механизм. Неожиданным оказалось увеличение активности СДГ в сыворотке и печени при избытке сахарозы в пище.        

Удельная активность малатдегидрогеназы печени при диетах 2-й и 5-й групп достоверно превысила таковую при обычном корме в осенне-зимний период, а в весенне-летний подобного отличия диет с сахарозой и кормов с ксилитолом от контроля не было (рис.3). В осенне-зимнее время  при диетах 2,3,%-й групп  в 2-3 раза больше, чем при обычном корме, повысилась удельная активность Гл-6-ФДГ печени (рис.3). В весенне-летний период она в контроле значимо не отличалась от таковой при рационах 2-й и 5-й групп, но достоверно снижалась в 3-й группе и увеличивалась почти в 1,5-2,0 раза в 4-й группе. Более высокая удельная активность СДГ, ЛДГ и малатдегидрогеназы печени при всех диетах в весенне-летнем периоде преобладала, а удельная активность Гл-6-ФДГ была ниже.

Из двух похожих сахароспиртов индуктором СДГ оказался только сорбитол, хотя ксилитол несколько повышал удельную активность СДГ, но на много меньше, чем сорбитол. При 10% ксилитола повышение было более выражено, чем при 27%, а при 27% ксилитола – больше, чем при 54%. Вместе с тем на массу тела и на удельную активность ЛДГ сорбитол и ксилитол влияли почти одинаково (табл.5). Результаты свидетельствуют об индуктивном типе повышения активности СДГ, что вызвано увеличением количества субстрата, как и других ферментов с таким же механизмом действия. Так как другой сладкий сахароспирт ксилитол препятствует индукции СДГ, нецелесообразно комбинировать одновременное применение сорбитола и ксилитола.

Таким образом, резкое повышение активности СДГ под влиянием сорбитола, обнаруженное нами и объясненное как результат индукции, имеет адаптивно-защитное значение, так как избыток сорбитола может вызвать уролитиаз, диарею, повреждение хрусталика и сетчатки глаза [Murrey et al., 2000]  и другие патологии. Полугодовые биоритмы активности СДГ и фермента гликолиза ЛДГ, цикла трикарбоновых кислот малатдегидрогеназы, пентозофосфатного пути Гл-6-ФДГ печени отражают адаптацию к сезонным изменениям.

Следует прежде всего упомянуть о том, что большое (почти 3 и 4-кратное в оба полугодия) увеличение удельной активности СДГ в печени крыс, содержавшихся на рационе  с избытком (54%) сорбитола – субстрата этого фермента, послужило важным аргументом в пользу индукционного механизма активации СДГ. Для доказательства индукции фермента еще необходима прямая зависимость между увеличением содержания субстрата и повышением активности фермента.

Нами установлено, что УА ЛДГ, Гл-6-ФДГ и СуДГ при трех диетах, взаимоотношения СДГ и сорбитола соответствовали этим условиям, так как удельная активность  (УА) СДГ в печени повысилась более чем в 2 раза при рационе 54% сорбитола, чем при 27% сорбитола+27% сахарозы, содержавших сорбитол и сахарозу, в оба полугодия не превышала удельную активность ферментов при пищевом рационе со 100% обычного корма. Более того, в 2 раза снизилась активность Гл-6-ФДГ в осенне-зимнее полугодие и СуДГ в весенне - летнее. Представляемые новые отрицательные результаты, полученные при изучении трех дегидрогеназ, служат еще одним  аргументом в пользу индукционного механизма повышения активности СДГ, впервые обнаруженное нами.

Обнаруженные нами сезонные биоритмы массы тела и активности ферментов

печени крыс вызываются комплексном факторов. Среди них основным является цир-кадианные ритмы фотопериодизма, питания и температуры окружающей среды.

В наших опытах фотопериодизм выражался сезонными колебаниями продолжительности светового дня. В  осенне - зимнее полугодие (октябрь-февраль)  световой день  намного короче, чем в весенне-летнее (март-июль).

Чтобы приблизить эксперимент к условиям природного существования

крысы получали корм, состав которого  изменяли в соответствии с сезонами года. Стандартный корм без изменения  состава во всех контрольных опытах не позволил бы обнаружить роль хронобиологического фактора природных сезонных изменений состава пищи.

При рассмотрении полученных результатов опытов была учтена и температура среды обитания, так как опыты  проводили в помещении, в котором,  несмотря на отопле-ние, в осенне-зимний период в среднем было прохладнее, чем в весенне-летний.

По-видимому, исследования в выполненном нами направлении могут оказаться полезными при углубленном изучении механизм действия избытка СЗ и возникающих при этом патологических изменений в разное время года.

Физиологические и патологические биоритмы УА ферментов в основном отражают результаты адаптации молекулярных механизмов организма, в том числе закрепленных на генетическом уровне, к изменяющимся условиям сред обитания.        

На основании проведенной работы следует считать, по нашей концепции, что большие дозы сорбитола в пище (54%, 27%) оказывают неблаготворный эффект на организм в целом и на биохимические параметры тканей и жидкостей полости рта. Поэтому такие квоты сахароспирта в пище  не стоит рекомендовать для многомесячной профилактики кариеса  зубов. Квоты в 10% сорбитола в этом плане предпочтительнее.

Следовательно, для профилактики стоматологических заболеваний сахароспирты следует применять в пищевом рационе в невысоких квотах и с известной осторожностью. Так как сладкий сахароспирт ксилитол, препятствует индукции СДГ, нецелесообразно комбинировать одновременное применение сорбитола и ксилитола.

Определение остеоиндуктивной активности

Показатели К3, Са, Р и Са/Р - молярный коэффициент равны нулю подсаживаемого деминерализованного матрикса, т.к. он состоит из коллагена и не коллагеновых  кислотоустойчивых белков. Показатель М% равен 20%, а Кик около 10%(в данном случае это Н2О, связываемая матриксом). Пока­затели В, Ш в это время нулевые, а показатель П в ней равен единице.

В "мышечном кармане", матрикс атакуют макрофаги и он постепенно рассасывается. Почти одновременно со стороны воспри­нимающего ложа  сосуды, который постепенно прорастают ткань саженца и приносят клетки-мишени для костных морфогенов (перициты). Если в этот момент саженец извлечь, то по сравнению с исходным матриксом у него в  это время изменяется  показатель В саженца (появилась васкуляризация), показатель П может иметь нулевую оценку, а показатель М% может быть меньше 20% вследствие рассасывания матрикса.

На следующем этапе, выделяющиеся из подсаженной ткани морфогены вызывают дифференцировку перицитов в скелетогенные клетки. Интенсивность этого процесса зависит от степени васкуляризации ткани и от количества в ней морфогенов. При полном отсутствии морфогенов подсаженный матрикс в 25% случаев подвергается полной резорбции в течение 6 недель. Новообразованные скелетогенные клетки достаточно быстро преобразуются в остеобласты, а те в остеоциты, т.е. идет процесс остеогенеза. Так как васкуляризация идет с периферии, то и остеогенез идет тоже с периферии. Извлеченная на этой стадии ткань будет представлять собой конгломе­рат из посаженной ткани и новообразуемой кости. Это значит, что плотность саженца начнет увеличиваться и начнет расти показатель М%.

На следующем этапе процессы остеогенеза усилятся и начнутся процессы минерализации новообразуемого матрикса. При этом извлекаемая ткань  не только уплотняется, но на ее поверхности видны невооруженным глазом зоны оссификации в виде неравномерных напластований (показатель Ш больше нуля). Так как в ткани появляются Са и Р, то соответственно критерий Кик, Кз, Са и Р увеличитывается  и  тем больше, чем активнее процесс. Однако следует помнить, что Са и Р приходят из крови рецепиента. За счет очень активного метаболизма ткани  Р в это время находится в ней не только в минераль­ной фазе, но и в виде других соединений. Минеральный компонент на этой стадии еще слабо организован и нормальное соотношение аморфной и кристаллической форм  в виде фосфатов кальция еще не установилось. Следовательно, Са/Р - молярньй коэффициент существенно ни­же характерных для апатитов значений - 0,9.

По мере созревания костной ткани увеличивается и превышает на следующем этапе величина Са/Р - молярного коэффициента  характерный для апатитов уровень 1,33. По мере замещения ткани саженца, осталь­ные показатели  также  растут. Однако через 6 недель, т.е. к концу эксперимента полного замещения матрикса  еще не происходит и извлекаемая ткань представляет собой конгломерат из ткани сажен­ца и из новообразованной костной ткани. Т.е. ни один из показате­лей не достигает возможных для него максимальных значений, но стремится к этому.

При описании биологической значимости исследуемых критериев  чем согласованнее их  рост, тем лучше идет процесс.  Для этого используется критерий "интервал согласованности", представляющий собой разность между самым большим и самым малым значениями нормированных критериев, характеризующих данный объект. Например, если из 9 критериев максимальное значение имеет критерий  М% (0,6), а минимальное - критерий Кз (0,1), то "интервал согласованности" будет равен 0,5. Чем меньше этот интервал, тем согласованнее процесс, а следовательно, все  биоактивные белки матрикса находятся в эквивалентных количествах. Естественно, что активность белков  - регуляторов из матрикса подчиняется закону вариационных рядов. Этому же закону подчиняется чувствительность реципиента к этим белкам. В результате каждый критерий имеет пределы вариационных изменений, зависящие как от состава донорской ткани, так и от состояния реципиента. Известно, что в ряде случаев внешнее воздействие, не меняя положения центра вариационного ряда (так называемого М), меняет его границы, сужая их или расширяя. Для выявления такого эффекта  применяются различные  статистические методы, но самый простой вариант – вычисление длины вариационного ряда. Для этого из максимального значения  показателя вычитают минимальное. У животных, получавших нагрузку сорбитолом, показатель на­ходится в классе "удовлетворительно" и через месяц нагрузки и через 3 месяца, т.е. адаптации к сорбитолу не произошло.При нагрузке ксилитолом в течение месяца регенераторные потенции кости существенно снижаются. Из 13 посаженных трансплантантов рассосались 6, еще I исключен из математической обработки, т.к. в извлекаемой ткани не обнаружены Са и Р, а следовательно, остеогенез не произошел. Оставшиеся 6 саженцев замещались костью, но с оценкой не более, чем "удовлетворительно". Причем общее снижение оценки определялось преимущественно показателями Са, Р, Кз и Ш, т.е. были ослаблены процессы минерализации. В то  же время интервал согласованности увеличивался в этой группе статистически недостоверно. Во всех случаях введения смеси сорбитола с сахарозой (за исключением I) остеогенез по суммарному критерию оценивался как хороший.

В случаях введения смеси ксилитола с сахарозой остеогенез оценивался как удовлетворительный. Сопоставление «интервалов согласованности» не выявило различий между группами.

Разброс вариантов вариационных рядах отличается в разных группах опытов. Введение сорбитола или ксилитола влияло на характер распределения.  Во всех случаях, когда животные получали сорбитол в течение месяца, резко возрастала широта вариационного ряда показателя Кик (более чем вдвое). Но в обеих этих группах снижалась длина вариационного ряда для показателя Са. Кроме того, в одном случае сужались границы ряда для показателя Кз, а в другом - для Са/Р-молярного коэффициента. Сужение границ ряда для показателя Са наблюдалось и когда в пище содержится 27% сорбитола с 27% сахарозы, хотя и слабее выраженное. При введении сорбитола в течение 3 месяцев и по этому критерию наблюдалась адаптация.

При введении ксилитола сужался разброс вариантов вариационных рядов всех показателей минерального обмена (Са, Р, Кз, Са/Р-молярный коэффициент). Причем для последнего показателя он остался сниженным и при введении 27% ксилитола в смеси с 27% сахарозы.

Сужение разброса вариантов трудно оценить качественно (хорошо или плохо). Можно говорить о том, что введение таких заменителей сахарозы, как сорбитол и ксилитол, влияет на характер стадии минерали­зации при эктопическом остеогенезе. Сахарозаменители не безразличны для регенераторных процессов в костях, а так как снижен показатель, то можно считать, что они подавляют остеоиндуктивный механизм регенерации кости. Например, при костной травме или при атрофическом процессе в альвеолярном отростке при пародонтите. Однако  на основании данных по трехмесячной нагрузке сорбитолом с последующей ее трехмесячной отменой, можно предполагать, что со временем организм адаптируется к введению этого сахарозаменителя и его регенераторные потенции восстанавливаются.

Экспериментальное исследование на студентах - добровольцах*

  Результаты исследований и их обсуждение. Мы впервые критически обобщили разрозненные сведения о биохимических механизмах отдельных сахарозаменителей в профилактике кариеса (Ю.А. Петрович, В.А. Зубцов и др., 1991 г.). Так как сахарозаменители широко применяются при лечении сахарного диабета, ожирения, атеросклероза, то врачам - стоматологам и другим специалистам необходимо знать положительные стороны и особенно недостатки, свойственные конкретным сахарозаменителям. Кроме того, сахарозаменители широко применяются в промышленности для изготовления кондитерских изделий, напитков, а также они используются в лекарствах, зубных пастах и тому подобное. Нередко средства массовой информации рекламируют вредные для здоровья сахарозаменители, которые бесконтрольно продаются в ларьках, магазинах и даже в аптеках.

При проведении исследований в эксперименте на крысах, находившихся на различных диетах в сериях от 1 до 8-ой, нами не обнаружено отклонений в активности половых гормонов и инсулина.

С целью получения устойчивых урожаев стевии в средней полосе России с высоким содержанием в листьях детерпеновых гликозидов нами были поставлены дополнительные цели. Необходимо было подобрать из имеющихся стимуляторов роста или разработать новую технологию получения отечественного ростового стимулятора, который бы с успехом применялся в биохимии, биотехнологии, а также и в растениеводстве.

Мы разработали новую технологию получения отечественного стимулятора – казаминовые кислоты. За разработку технологии получения казаминовых кислот на Первом Международном Салоне инноваций и инвестиций (г. Москва 7-10 февраля 2001 г.) международное жюри отметило данную разработку большой Золотой Медалью. Технология получения казаминовых кислот включает следующие стадии: кислотный гидролиз, гель-фильтрацию, концентрирование, сушку готового продукта и упаковку. Для оптимизации процесса выделения активной фракции гидролизата казеина – казаминовых кислот нами разработана установка, состоящая из дозирующей камеры, хроматографической колонки, коллектора фракций, спектрофотометра – СФ – 46, потенциометра с самописцем. С целью автоматизации процесса нанесения и разделения на фракции применяли дозирующую камеру специальной конструкции. Хроматографическое разделение гидролизата казеина осуществляли методом гель-фильтрации на сефадексе G-25.

При анализе аминокислотного состава активной фракции гидролизат казеина обнаружены незаменимые непротеиновые аминокислоты. Используемый метод гель-фильтрации для хроматографического разделения гидролизата казеина позволил установить молекулярную массу активной фракции – казаминовых кислот. Ростостимулирующая активность казаминовых кислот определяется низкомолекулярными пептидами с молекулярной массой в пределах 1200-2200 Дa. 

Нами выпущены методические рекомендации по использованию казаминовых кислот (В.А. Зубцов, Л.Л. Осипова, 2004 г.).

В свете полученных нами результатов и литературных данных мы провели  научные исследования по  использованию казаминовых кислот в качестве ростостимулятора при возделывании растения Stevia rebaudiana Bertoni. Это растение, являющееся выходцем из Южной Америки, представляет большой интерес, поскольку листья этого растения являются источником перспективного сахарозаменителя – дитерпеновых гликозидов.

Учитывая сказанное, целью проведения работы явилось сравнительное изучение действия растворов стевиозида, ксилитола и сорбитола на изоферментный спектр ЛДГ смешанной слюны добровольцев, а также состояние КОР в полости рта, характер слюноотделения и свойств смешанной слюны: параметры изменений рН, скорость слюноотделения.

Исследование состояло из трех серий. Первая серия исследований проведена на 50 добровольцах в возрасте от 18 – 22 лет (25 мужчин и 25 женщин)- практически здоровых студентах стоматологического факультета Тверской государственной медицинской академии. Эта серия исследований была проведена при участии к.м.н. Подгорного Г.Н. на базе ТГМА. Изучали влияние на изоферментный спектр лактатдегидрогеназы (ЛДГ) смешанной слюны добровольцев раствором сахарозы, стевиозида и сорбитола. У контрольной группы для полоскания использовали дистиллированную стерильную воду.

В первой серии опытов мы изучили влияние различных концентраций водных растворов сахарозы, стевиозида и сорбитола у добровольцев- студентов стоматологического факультета Тверской государственной медицинской академии.  Рот полоскали объемом 15 мл в течение 30 секунд. Одновременно изучали рН смешанной слюны после однократного полоскания рта объемом 15 мл в течение 30 секунд. Слюну собирали в пробирку и охлаждали до 4°С. Электрофорез проводили в 7% полиакриламидном геле трисглициновом буфере (рН 8,0) в течение 90 мин. При силе тока 1,5 – 2 мА на каждую электрфоретическую трубку (Ornstein,1964; Maurer,1971). Денсинограммы снимали на приборе SK: madzu corporation chart 200 – 91527.

Средние данные по влиянию сахарозаменителей на изоферментный спектр фермента лактатдегидрогеназы в смешанной слюне у добровольцев после полоскания 30′ 15 мл раствора сахарозаменителей представлены на рис.2. У добровольцев обнаружено 5 изоферментов ЛДГ в смешанной слюне.

Таблица 9

Некоторые сладкие дитерпеновые гликозиды, выделенные из раствора Stevia rebaudiana Berioni

Дитерпен

Химическая формула

Содержание Stevia reb., %

Сладость (сахароза -1)

Стевиозид

С38Н60О18

6-8

250-300

Ребаудиозид  А

С44Н70О23  •  3Н2О

1,4 - 2

350-450

Ребаудиозид  В

С38Н 60О • 2Н2О

0,03-0,07

300-350

Ребаудиозид  С

С44Н70О22  • 3 Н2О

следы

50-120

Полученные результаты характеризуют у добровольцев значительное и достоверное снижение анаэробного гликолиза, это характеризует выявленное увеличение фракций ЛДГ4 и ЛДГ5 во всех случаях эксперимента. Наибольшее снижение анаэробного гликолиза наблюдалось в смешанной слюне добровольцев, использовавших для полоскания полости рта 0,2% раствор стевиозида по сравнению с контрольной группой исследуемых добровольцев. Изоферменты ЛДГ  анаэробного типа (ЛДГ5 и ЛДГ4) – субъединицы М типа, которые избыточно катализируют превращение пирувата в лактат, способствуя тем самым инициальной деминерализации поверхностных слоев эмали.

Во второй серии исследования проведены на 25 добровольцах. Эти исследования были проведены на кафедре терапевтической стоматологии совместно с д.м.н. В.А.Румянцевым и сотрудницей РНИЛ по БАВ  «ФАВИС» М.Н.Ивановой. Сравнивали влияние полоскания рта растворами стевиозида, ксилитола, сорбитола и сахарозы на состояние КОР в полости рта: рН, буферная емкость, вязкость, скорость слюноотделения. Проводили по 4 исследования у каждого пациента с перечисленными растворами (всего 100 определений). Оценивали одновременно органолептические свойства сахарозаменителей, включая длительность сохранения вкуса во рту. Во второй серии исследований проведена на 25 добровольца обоего пола в возрасте от 18 до 26 лет. Оценивали влияние 30-секундного полоскания рта 15 мл. 0,2% растора стевиозида и 10% растворов ксилитола, сорбитола и сахарозы (всего 100 исследований) на состояние кислотно-основного равновесия в полости рта, характер слюноотделения и свойства смешанной слюны (показатели кривых рН, буферная емкость, вязкость, скорость слюноотделения). Кроме того, сравнивали органолептические свойства сахарозаменителей и брали образцы смешанной слюны для последующего биохимического анализа.

Установлено то, что все изученные сахарозаменители вызывали в смешанной слюне физиологическое смещение КОР в щелочную сторону; анализируя результаты по водородному показателю. Время смещения находилось в пределах 20-30 мин. Однако сахароза вызывала длительный и стойкий ацидоз. Нами отмечены значительные изменения рН при использовании в эксперименте водного раствора стевиозида. В ротовой жидкости амплитуда кривой рН под влиянием раствора стевиозида была в 1,4 раза больше, чем сорбитола. Как и предполагалось, наибольшая скорость изменений рН в смешанной слюне  (по Кк) обнаружена под влиянием раствора сахарозы. При исследовании по этому показателю сахарозаменителей первое место занимает стевиозид. После применения сахарозы длительность рН в смешанной слюне до начала проявления восстановительных и компенсаторных процессов наиболее выражена у сахарозаменителей стевиозида и ксилитола: этот показатель при сравнении был очень близок.

Рис. 2 Влияние сахарозы и ее заменителей на рН смешанной слюны после однократного полоскания рта 15 мл в течение 30 сек

Обнаружены статистически достоверные отличия во влиянии растворов стевиозида на буферную емкость в сравнении с изучаемыми сахарозаменителями. После применения раствора стевиозида на предмет изучения длительности сохранения вкусовых ощущений (по методу С.М.Будылина, Н.С.Зайко,1985) она была более  4-х минут, что значительно больше (в 2 раза), чем у других исследуемых сахарозаменителей (ксилитола, сорбитола). В этой серии экспериментов использовали 10% водные растворы сахарозы, сорбитола и ксилитола, а также водный 0,2% раствор дитерпеновых гликозидов (стевиозид). В исследовании использовали двойной слепой метод.

Рис. 3 Угловой коэффициент кривых изменений рН. смешанной слюны после 

однократного полоскания рта 15 мл в течение 30 сек растворами сахарозы и ее 

заменителей (М±m)

Рис. 4 Длительность сохранения вкуса после однократного полоскания рта 15 мл в 

  течение 30 сек растворами сахарозы и ее заменителей (М±m)

 

Рис. 5 Влияние однократных полосканий рта раствором сахарозы и 

сахарозаменителей на буферную ёмкость смешанной слюны добровольцев (М±m)

В третьей серии эксперименты были проведены на 10 добровольцах и изучалось влияние исследуемых сахарозаменителей на функциональную активность ротовой микрофлоры. Активность кислотопродуцирующей микрофлоры оценивали путем сравнения амплитуд двух тестовых кривых Стефана в смешанной слюне. Первую тестовую кривую (контрольную) получали после полоскания рта 15 мл 54% раствора сахарозы в течение 30 сек (тестовый раствор). Вторую (опытную) тестовую кривую рН получали, применив 54% раствор сахарозы после полоскания.

Всего проведено 60 исследований по три парных наблюдения у каждого пациента. В день исследования все участвующие в эксперименте не чистили зубы и после приема пищи (завтрака) в день эксперимента проходило не менее 50 минут. Во всех сериях исследований растворы сахарозаменителей применяли в виде полосканий рта 15 мл в течение 30 сек.

Третья серия исследований проведена на 10 добровольцах обоего пола в возрасте от 20 до 26 лет и посвящена изучению влияния 0,2% раствора стевиозида на функциональную активность ротовой микрофлоры. Оценивали ацидогенную и уреазную активность смешанной микрофлоры полости рта in vivo после воздействия раствором стевиозида у лиц с активной микрофлорой и после ее подавления биглюконатом хлоргексидина.

Таблица 10

  Влияние однократных полосканий рта растворами сахарозы и сахарозаменителей

  на некоторые показатели слюны и слюноотделения (М±m)

Раствор для полоскания рта (15 мл в течение 30 сек)

Максимальные изменения показателей смешанной слюны под влиянием полосканий полости рта

Буферная, емкость, мэкв/л

вязкость, сПз

скорость

слюно-отделенгия,

мл/мин

по кислоте

по щелочи

Стевиозид 0,2%

+ 40,81± 5,26

+108,83± 10,41

1,11± 0,12

1,43± 0,128

Сахароза 10%

+13,15± 4,19

+103,24 ±13,24

0,34± 0,16

1,57± 0,143

Ксилитол 10%

+21,44± 5,66

+86,33± 8,38

0,86± 0,10

0,94± 0,102

Сорбитол 10%

+26,92± 6,27

+80,02± 7,68

0,93± 0,09

1,06± 0,094

р1 - 2

<0,001

>0,5

<0,001

>0,5

р1 - 3

<0,01

>0,1

<0,05

<0,05

р1 - 4

<0,05

<0,05

<0,05

<0,05

Всего проведено 60  исследований  в тех же условиях водными растворами поочередно, одним из сахарозаменителей. Таким же образом определили изменение аммиакобразующей активности находящейся микрофлоры в полости рта под влиянием использованных растворов сахарозаменителей, за исключением тестового раствора сахарозы, 15 мл 0,1М тестовый раствор карбамида использовали в течение 30 сек. Нами обнаружено, что все используемые  сахарозаменители в полости рта обладают хотя и слабым, но подавляющим общее микробное кислотообразующее действие (по методу Л.М.Гаврикова, В.А.Храмов,1992).

Выделенный нами стевиозид в 2,1 раза превосходил известные ксилитол и в 1,3 раза сорбитол (Р<0,05) по влиянию на амплитуду тестовых кривых рН Стефана. (рис.10 ). Этот обнаруженный результат указывает на предпочтительность использования стевиозида перед широко известными и давно выпускаемыми сахарозаменителями, такими как ксилитол и сорбитол, как добавление вместо сахарозы в пищевые продукты, напитки. Из-за высокой сладости (в 150-300 раз) стевиозида его использование в продуктах питания несколько ниже, т.е. в меньшем количестве, чем используемое количество в пищевых продуктах известных сахароспиртов. Обнаруженная нами в несколько раз превосходящая способность дитерпеновых гликозидов – стевиозида подавлять микробную кислотообразующую продукцию в полости рта, позволяет считать его перспективным профилактическим средством в плане снижения карисогенности пищи. Нами обнаружен и тот факт, что стевиозид не ферментируется ацитогенной и уреазопозитивной микрофлорой полости рта. Этот факт подтверждается тем, что не выявлено значительное (Р>0,05) влияние используемых сахарозаменителей на амплитуду тестовых кривых рН в смешанной слюне добровольцев, полученных при стимуляции в течение 30 сек. 15 мл 0,1М раствором карбамида. Возможно, незначительное уменьшение этих амплитуд может быть отдельным незначительным подавляющим действием сахарозаменителей на микрофлору, использующих в качестве субстрата мочевину.

Рис.6  Влияние ротовых ванночек (30 с 15 мл) с профилактическим  эликсиром для полости рта или раствором сахарозы на  рН смешанной слюны у добровольцев.

На основе полученных данных в ходе клинико-лабораторных исследований можно с высокой степенью достоверности сделать вывод, что выделанный по нашей технологии дитерпеновый гликозид из листьев стевии, выращенной на Тверской земле, является высоко эффективным сахарозаменителем, значительно превосходящим по своему действию в полости рта традиционно используемых сахароспиртов: ксилитола и сорбитола.

Нельзя оставить без внимания и подавляющее действие стевиозида на ацитогенную микрофлору полости рта, увеличение буферных свойств слюны и слюноотделения. Также необходимо подчеркнуть, что стевиозид превосходит ксилитол и сорбитол по длительности сохранения во рту вкусовых ощущений.

Резюмируя вышеизложенное, нужно отметить, что стевиозид, выделенный по нашей технологии из районированного нами, можно уже сказать, что тверское растение стевия является новым сахарозаменителем растительного происхождения, превосходящим все некариесогенные сахарозаменители. За стевиозидом большая перспектива как  за заменителем сахара.

Изучение эффективности предложенного зубного эликсира

Зубной эликсир обладает хорошими дезодорирующим, освежающим, очищающим свойствами.  Для достижения максимального эффекта не следует принимать пищу в течение 30-60 минут после полоскания.

Очищающие свойства эликсира изучали путем определения гигиенического индекса OHI-S,компонента ЗН индекса РНР. Для оценки исходного пародонтального статуса  использовали индекс  CPITN.

Очищающее действие. При первоначальном осмотре добровольцев, участников эксперимента, было выбрано 23 человека, разделенных на две группы А - 12 человек и В - 11 человек. А – была контрольная группа, а  В - профилактическая. Выявлено,  что,  сравнивая исходные значения индекса контрольной и профилактической групп, достоверных различий не обнаружено. Величина компонента ЗН составила 1,54±0,06 в группе  В – профилактической  и 1,66±0,05 в группе А – контрольной. Уровень оценки  гигиены полости рта у добровольцев - участников исследования соответствовал удовлетворительному критерию по величине компонента ЗН. Осмотр, проведенный через 15 дней от начала исследования по этому критерию, продемонстрировал достоверное (р<0,001) уменьшение показателя ЗН в профилактической группе до 1,25±0,06, тогда  как в контрольной  группе за этот же период наметилась лишь тенденция к снижению (1,58±0,06).Эти значения соответствовали удовлетворительному критерию оценки уровня гигиены полости рта у добровольцев - участников исследования.

Дальнейшие осмотры через 30 и 60 дней выявили дальнейшее снижение величины компонента ЗН в профилактической группе до значений равных 1,11±0,02 (р<0,001) и 1,01±0,03 (р<0,001). За этот период в контрольной группе через 30 дней наблюдалось уменьшение показателя ЗН лишь до 1,45±0,06  (р<0,001), а через два месяца, то есть к  концу исследования  отмечено незначительное его увеличение до 1,51±0,05 (р<0,01). Между тем, следует отметить, что при использовании эликсира у участников эксперимента в контрольной и профилактической группах оценочный критерий уровня гигиены полости рта оставался удовлетворительным. Эффективность от использования эликсира по компоненту ЗН индекса OHI-S  за весь период эксперимента (60 дней) составил 34,4%, что в 3,8 раза больше, чем в контрольной группе.

       Гигиенический индекс. Нами не выявлено при изучении изменений индекса РНР достоверных различий между исходными значениями применяемого индекса среди контрольной и профилактической групп. Эти показатели были в контрольной группе 2,75±0,12 и у лиц профилактической группы – до 2,35±0,08 (р<0,02). В обеих группах в дальнейшем наблюдалась также тенденция через 30 дней значение индекса в контрольной группе 2,18±0,05 (р<0,001) и в профилактической 2,05±0,06. В конце исследования в контрольной – 2,04±0,04 (р <0,001) и профилактической 1,89±0,05 (р<0,001).

       Однако изменений уровня гигиены полости рта среди добровольцев не наблюдалось, эффективность от использования зубного эликсира в качестве  дополнительного средства по индексу РНР составила около 34,2%, по сравнению с контрольной группой (25,8%).

                 Противовоспалительное действие. Сравнительный анализ состояния

тканей пародонта перед экспериментом не показал достоверных различий

между группами.  Индекс гингивита в контрольной  группе составил  1,07±0,05 (р>0,05)  и

в  профилактической 1,01±0,08 (табл. 11). Оценивая исходный  пародонтальный  статус

.  Таблица 11 

Динамика индекса гингивита при использовании эликсира

Группы

Исходное состояние

(M±m)

Через 

15 дней

(M±m)

р (по сравне-нию с исходным)

Через

  30 дней (M±m)

р (по срав-нению с исходным)

  Через

60

  дней (M±m)

р (по срав-нению с исход.)

Профилак

тическая

1,01± 

0,08

0,81±

0,07

р< 0,02

0,55±

0,05

р< 0,001

0,24± 0,04

р<0,001

Контрольная

1,07±

0,05

0,89±

0,07

р< 0,05

0,85±

0,06

р<

0,001

0,78 ±0,07

р< ,001

использованием индекса  CPITN у лиц  контрольной группе,        определялись в среднем 1,83±0,22 интактных  сектантов пародонта,1,27±0,19 – секстантов с кровоточивостью и секстанта с зубным камнем 3,05±0,42, В профилактической группе эти показатели составили соответственно 1,11±0,23, 1,47±0,24, 3,48±0.28. Через 15 дней в профилактической группе индекс гингивита уменьшился (с 1,01±0,08  до 0,81±0,07)  на 24,7,5%, а в контрольной – на 20,2% . В  2,3 раза уменьшилось среднее количество сектантов пародонта с зубным камнем у лиц обеих исследуемых групп способствовало проведение профессиональной  гигиены полости рта в начале исслежования, в результате в 2,3 раза возросло количество секстантов с кровоточивостью, а в профилактической группе  на 12% увеличилось число интактных скстантов.2% . В  2,3 раза уменьшилось среднее количество сектантов пародонта с зубным камнем у лиц в профилактической группе и контрольной –в  2,1 раза. Такому улучшению состояния тканей пародонта у лиц обеих исследуемых групп способствовало проведение профессиональной гигиены полости рта в начале исследования, в результате в 2,3 раза возросло количество секстантов  с кровоточивостью, а в профилактической группе на 12% увеличилось число интактных секстантов. Через 30 дней от начала исследования оценка противовоспалительного действия зубного эликсира показало, что в профилактической группе отмечено достоверное  (р <0,001) снижение индекса гингивита  0,81±0,007 до 0,55 ± 0,05 (на 47,2%), а также увеличение числа интактных секстантов  пародонта в 2,7 раза за счет уменьшения количества секстантов  кровоточивостью.

Рис.7 Изменения показателей гигиенических индексов при применении зубного эликсира (М±m) в контрольной группе «А».

Рис.8 Изменения показателей гигиенических индексов при применении зубного эликсира (М±m) в профилактической группе «В».

В то же  время  резко не изменялось число секстантов пародонта с зубным камнем (0,33%). Обнаружено достоверное снижение величины гигиенического индекса у лиц контрольной группы от 2,39±0,12 и у лиц профилактической группы – до 2,35±0,08 (p<0,02). В обеих группах в дальнейшем наблюдалась также тенденция через 30 дней значение индекса в контрольной группе 2,18±0,05 (p<0,001) и в профилактической 2,05±0,06. В конце исследования в контрольной – 2,04±0,04 (p<0,001) и профилактической 1,89±0,05  (p<0,001). Однако изменений уровня гигиены полости рта среди добровольцев не наблюдалось.

Оценка  противовоспалительной  эффективности зубного эликсира через 60 суток от начала эксперимента показала, что в профилактической группе наблюдалось дальнейшее улучшение состояния тканей пародонта. На 72,1% индекс гингивита снизился, а количество интактных секстантов увеличилось (с 1,10±0,23 до 4,05±0,12) в 3,6 раза, на фоне снижения числа секстантов с кровоточивостью (3,48±0,28 до 0,48±0,12) в 7,3 раза. В контрольной группе показатель индекса гингивита снижался  и к концу окончания эксперимента был равен 0,78±0,07 (р<0,001). Одновременно в 1,4 раза увеличилось количество интактных секстантов пародонта.        Таким образом, проведенные исследования показали эффективность от использования зубного эликсира в качестве дополнительного средства по индексу РНР составила около 34,2%, по сравнению с контрольной группой  (25,8%) и по компоненту ЗН индекса OHI-S  за весь период эксперимента (60 дней) составил 34,4%, что в 3,8 раза больше, чем в контрольной группе.

Оценка противовоспалительной эффективности зубного эликсира  показала  улучшение состояния тканей пародонта на 72,1%, индекс гингивита снизился, а количество интактных секстантов увеличилось (с 1,10±0,23 до 4,05±0,12) в 3,6 раза, на фоне снижения числа секстантов с кровоточивостью (3,48±0,28 до 0,48±0,12) в 7,3 раза.

В 1Х серии опытов  предложили жевательную резинку «Блеск и Сила» с дитерпеновыми  гликозидами,  выделенными по нашему патенту из районированного в Тверской области растения Стевии. Состав жевательной резинки был приготовлен по традиционной рецептуре за исключением используемых сахарозаменителей: ксилитол сорбитол и других  представителей, нами были включен сахарозаменитель стевиозид «Стевикс», состоящий из стевиозида и ребаудиозида А различной концентрации: 1,25 и 2,50.

Нами разработана и запатентована технология выделения и очищения дитерпеновых гликозидов стевии. В то же время этот сахарозаменитель еще мало используется в отечественной пищевой промышленности,  в том числе не применяется в составе жевательных резинок.

Целью исследования явилось сравнительное контролируемое изучение двойным слепым методом влияния однократного применения ряда жевательных резинок и конфет, содержащих сахарозаменители, в том числе – стевиозид, на кислотно-щелочное равновесие в полости рта у добровольцев.

К участию в исследовании привлекли 126 студентов-добровольцев медицинской академии (68 мужчин и 58 женщин) в возрасте от 18 до 25 лет. Индекс КПУ у них не превышал 10, они не пользовались зубными протезами, не находились на ортодонтическом лечении, не имели сопутствующей соматической патологии. Все добровольцы привычно ухаживали за полостью рта.

Оценивали действие в полости рта 5 видов жевательных резинок разных производителей, среди которых преобладали производители Южной Кореи, и конфет для жевания R.O.C.S. Кроме того, для исследования подготовили два вида жевательной резинки, в состав которых вошли основа для резинки (поливинилацетат) и стевиозид в двух разных концентрациях. В качестве контроля использовали основу для резинки без каких-либо добавок (placebo). Тестовые продукты для жевания раскладывали в бумажные пакеты, которые произвольно нумеровались. Масса каждого продукта для жевания составляла 10 г. Таким образом, исследуемые и исследователи не знали, какой именно продукт используется. Результаты исследования обрабатывались на компьютере сторонним пользователем.

Все пациенты были поровну произвольно разделены на 2 группы: «А» и «В». У испытуемых группы «А» определяли рН сплюнутой смешанной слюны (начальное значение). Затем они в течение 10 минут жевали один из предназначенных для этого продуктов. Исследование в группе «В» отличалось только тем, что после определения начального значения рН смешанной слюны добровольцы проводили стимуляцию ротовой кислотопродуцирующей микрофлоры путем полоскания рта в течение 30 с 15 мл 47% раствора сахарозы. В результате получали начальную часть тестовой кривой рН Стефана в смешанной слюне. Спустя 10 мин. после полоскания рта сахарозой они так же,  как и в группе «А», на протяжении 10 мин. жевали один из продуктов. По полученным кривым изменения рН смешанной слюны для группы «А» рассчитывали их амплитуды как разность между начальным и экстремальным (максимальным или минимальным) значениями рН. Кроме того, для группы «В» рассчитывали угловой коэффициент восходящей части кривой (анакроты) по формуле:

Ка = А/t 10000, где:        Ка – угловой коэффициент анакроты;

       А – амплитуда кривой рН (ед. рН);

t – длительность анакроты (мин);

10000 – условный коэффициент.

  Измерение рН ротовой жидкости проводили с интервалом в 5 мин. с помощью рН-метра «Jenco» (США) и стандартных стеклянных электродов в микрокювете объемом 5 – 10 мкл. Каждое исследование длилось 30 мин. Все исследования проводили в утренние часы, спустя не менее 1 часа после последнего приема пищи, в спокойном состоянии испытуемых. Всего было проведено 160 исследований, по 20  с каждым продуктом. В группе исследуемых «А», где добровольцы не использовали стимуляцию раствором сахарозы, а только пережевывали резинку или конфету в течение 10 минут, оказалось, что все исследованные продукты, кроме резинки «Color», вызывали в разной степени выраженное смещение реакции смешанной слюны в щелочную сторону. Судя по средней величине амплитуд кривых рН,  наибольшие такие изменения вызывало употребление резинок со стевиозидом, а также жевательных конфет «R.O.C.S.».  Наименьшие – жевательные резинки, содержащие ксилитол и сорбитол, а также чистая основа для резинки (placebo). Жевательные резинки «Color» провоцировали изменение рН смешанной слюны в кислую сторону с выраженной отрицательной амплитудой кривой (р<0,001). Таким образом, сахаросодержащие резинки (как, например, «Color») нельзя признать полезными, так как они провоцируют изменение кислотно-щелочного баланса в полости рта в кислую сторону, что при наличии других предрасполагающих факторов может быть рискованным в отношении развития кариеса зубов.

Таблица 12

Расчетные показатели кривых изменения рН смешанной слюны, спровоцированного разжевыванием жевательных резинок и конфет (M±m, ед. рН)

Название продуктов для жевания

Доступная информация о содержании сахарозы и сахарозаменителей

Амплитуда

(группа «А»)

Угловой коэффициент анакроты

(группа «В»)

«Color»

(«Lotte», Южная Корея)

сахароза, глюкоза, 

сорбитол

– 1,12 ± 0,153

715 ± 42

«Dirol» мятная

(«Dirol Kadbery»,

Россия)

сорбитол, аспартам

+ 0,10 ± 0,018

1010 ± 64

«Xylitol»  сладкая мята

(«Lotte», Южная Корея)

ксилитол 74%,

  сахароза

+ 0,47 ± 0,022

1480 ± 78

«Xilitol»

(«Lotte», Южная Корея)

ксилитол 36% + 

сорбитол 11%

+ 0,45 ± 0,021

465 ± 38

Жевательные конфеты «R.O.C.S.» со вкусом ананаса (WDS)

ксилитол + сорбитол + стевиозид

+ 0,74 ± 0,035

770 ± 54

Основа со

стевиозидом 1

стевиозид 1,25%

+ 0,62 ± 0,036

790 ± 55

Основа со

стевиозидом 2

стевиозид 2,5%

  + 0,84 ± 0,047

910 ± 61

Основа (placebo)

+ 0,12 ± 0,013

560 ± 43

В группе «В» (табл.12), где пережевыванию исследуемых продуктов предшествовала стимуляция ацидогенной микрофлоры полости рта тестовым раствором сахарозы, нас в большей степени интересовала скорость ликвидации микробного ацидоза в смешанной слюне. Ее наиболее точно отражает угловой коэффициент анакроты кривой рН. Судя по его величине, после сахарозной нагрузки реакция смешанной слюны наиболее быстро возвращается к начальным значениям под влиянием жевательных резинок «Xylitol» и «Dirol», что мы связываем с наличием в их составе мятной отдушки. В то же время резинки со стевиозидом и жевательные конфеты «R.O.C.S.», несмотря на то, что они не содержали такой отдушки, также достаточно быстро ликвидировали ацидоз в смешанной слюне добровольцев. Не исключено, что это действие также обусловлено присутствием стевиозида в рецептуре конфет «R.O.C.S.». Наиболее медленно восстанавливалось значение рН под влиянием резинки «Xylitol» с 36% ксилитола и 11% сорбитола, а также placebo.

Исследования в обеих группах показали, что сахарозаменитель стевиозид, содержащийся в жевательных резинках в небольшом количестве (1,25 – 2,5%), способствует выраженному смещению рН смешанной слюны и его быстрому восстановлению после сахарозной стимуляции микробной кислотопродукции. Эти показатели статистически достоверно превосходят аналогичные, полученные с другими жевательными резинками и placebo. По нашему мнению, именно выраженный сладкий вкус стевиозида способствует количественному и качественному изменению состава секретируемой слюны во время жевания. Таким образом, сахарозаменитель стевиозид может являться полезной альтернативой ксилитолу, сорбитолу и другим известным сахарозаменителям, наиболее популярным в настоящее время в составе жевательных резинок.

Проведенное исследование показала, что двойное слепое исследование показало, что жевательные резинки и конфеты с сахарозаменителями на протяжении 10 минут жевания способствуют смещению реакции смешанной слюны в щелочную сторону и ликвидации микробного ацидоза, вызванного употреблением ферментируемых углеводов. Жевательные резинки с сахарозой потенциально опасны для зубов. В то же время использование стевиозида в составе жевательной резинки позволяет при сохранении ее положительных действий в полости рта существенно уменьшить (в 30 – 40 раз) концентрацию сахарозаменителя и, следовательно, его побочное действие на организм.

Предварительные клиническо - лабораторные исследования проведены на кафедре пародонтологии,  зав. каф., проф. В.А. Румянцев.

Согласно поставленным задачам в настоящем исследовании проведены 9 серий экспериментов  на животных и на добровольцах. Установлены сезонные хронобиологические ритмы под влиянием сахарозы и сахарозаменителей: ксилитолом, сорбитолом и профилактическая направленность в восстановлении рН полости рта у добровольцев после приема высоких концентраций сахарозы и сахарозаменителей. Мы отдаем предпочтение растительному сахарозаменителю, полученному по нашему способу из выращенной и акклиматизированной  в средней полосе  России бразильского растения стевии. Впервые установлено влияние сахарозаменителей и сахарозы на остеиндуктивную активность нижнечелюстной кости крысы.

Можно говорить о том, что введение таких заменителей сахарозы, как сорбитол и ксилитол, влияет на характер стадии минерализации эктопического остеогенеза.  Сахарозаменители не безразличны для регенераторных процессов в костях, а так как снижен показатель суммарной характеристики регенераторной  потенции кости (Сумма Х), то можно считать, что они подавляют остеоиндуктивный механизм регенерации кости. Например, при костной травме или при атрофическом процессе в альвеолярном отростке при пародонтите. Однако на основании данных по трехмесячной нагрузке сорбитолом с последующей ее трехмесячной отменой можно предполагать, что со временем организм адаптируется к введению этого сахарозаменителя и  его регенераторные потенции  восстанавливаются.

Внедрение в клиническую практику наших разработок может оказать положительное влияние на профилактику и снижение воспалительных заболеваний заболеваний полости рта при приеме в лечебных дозах изученных сахарозаменителей: сорбитола,  ксилитола  и  стевиозида.

ВЫВОДЫ

1. У крыс, питавшихся обычным рационом вивария, отмечены сезонные изменения ряда биохимических параметров; активности Гл-6-ФДГ, ЛДГ и СуДГ, содержания лактата в печени и слизистой оболочке десны, активности МДГ в печени. Эти сезонные колебания сохранялись при питании рационом с 54% сорбитола или 54% сахарозы или смесью из 27% сорбитола с 27% сахарозы. Только в печени крыс, питавшихся рационом с 54% сорбитола, выявлена инвертная сезонная реакция, что отражает влияние сахароспиртов на углеводный обмен и метаболический цикл Кребса.

2. Установлена взаимозависимость между возрастом, сезоном, различными квотами сахароспиртов в диете животных и активностью ферментов углеводного обмена  цикла трикарбоновых кислот.

3. Кормление крыс кариесогенной диетой с 54% сахарозы увеличивало содержание лактата в слюне и печени.

4. Диета, даваемая в течение месяца, с 54% сорбитола, вызывала диарею, снижала массу тела и печени крыс, резко повышала активность сорбитолдегидрогеназы сыворотки крови и печени, несколько уменьшала остеоиндуктивные потенции альвеолярного отростка нижней челюсти, а даваемая в течение 3 месяцев снижала уровень АТФ в слизистой оболочке десны. Диета с 27% сорбитола меньше снижала массу тела. Диета с 10% сорбитола не оказывала существенного влияния на изученные параметры.

5. Пища 54% ксилитола, даваемая в течение месяца, вызывала диарею, снижала массу тела и печени. Диета с 27% ксилитола меньше снижала массу тела. Пища с 10% ксилитола не влияла существенно на массу тела и печени крыс, но несколько ухудшала остеоиндуктивные свойства кости альвеолярного отростка челюсти.

6. Диета с 54% сорбитола, даваемая в течение 3 месяцев, меньше месячной диеты снижала массу тела и остеоиндуктивные потенции альвеолярного отростка кости и меньше повышала активность сорбитолде-гидрогеназы сыворотки крови по сравнению с животными, находившимися на обычном виварийном рационе.

7. Отмена трехмесячного 54% сорбитольного  рациона и последующее трехмесячное кормление обычной виварийной пищей не приводило к полной нормализации массы тела и активности сорбитолдегидрогеназы сыворотки крови. Масса тела оставалась более низкой, а активность сорбитолдегидрогеназы более высокой, чем в контрольной группе крыс, питавшихся обычной пищей вивария.

8. Длительное кормление пищей с высоким содержанием сорбитола или ксилитола не следует рекомендовать для предупреждения кариеса зубов из-за вызываемых этими пищевыми рационами неблагоприятных изменений как в организме вообще, так и в тканях и жидкостях полости рта. Более благоприятной оценки в этом плане заслуживает диета с 10% ксилитола или 10% сорбитола, хотя некоторое ослабление остеоиндуктивных потенций кости альвеолярного отростка челюсти выявлено при 10% ксилитольной диете, что может иметь значение в направлении усиления атрофии кости альвеолярного отростка при пародонтите.

9. Разработаны новые отечественные технологии получения дитерпеновых гликозидов - перспективных сахарозаменителей и ростостимулятора - казаминовых кислот, имеющих также большие перспективы по их использованию. Обе технологии защищены патентами.

10. Разработана новая отечественная технология получения зубного элексира, превосходящая ныне существующие по поддержанию щелочного баланса в полости рта, КОР и обладающего положительным бактериоцидными свойствами. Технология защищена патентом.

11. Разработана концепция по использованию сахарозаменителей в терапии , хирургии и стоматологии как при лечении, так и в профилактике различных заболеваний.

12.  Установлена зависимость биохимических свойств слюны у добровольцев в эксперименте под влиянием полосканий сахароспиртов различной концентрации и нового отечественного сахарозаменителя- стевиозида.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

  1. Для выделения современного сахарозаменителя ­– дитерпенового гликозида стевиозида из листьев растения Стевии разработана и может использоваться новая технология, включающая в себя этапы: подготовку сырья, экстракцию, хроматографическую очистку, концентрирование, сушку, измельчение и просеивание, расфасовку и упаковку.
  2. Сахарозаменители, широко используемые в пищевой и фармацевтической промышленности, имеют существенные недостатки: ксилитол снижает остеоиндуктивные потенции костной ткани пародонта, чем может способствовать развитию пародонтита, а сорбитол – инициирует диарею и образование мочевых конкрементов. Эти побочные действия  проявляются при регулярном употреблении в пищу продуктов с содержанием указанных сахарозаменителей, превышающим 10%.
  3. Из известных на сегодняшний день сахарозаменителей наиболее оптимальными для использования в пищевой и фармацевтической промышленности являются стевиозид и ребаудиозид А – дитерпеновые гликозиды растительного происхождения, которые в 150 – 300 раз слаще сахарозы и лишены целого ряда недостатков, присущих другим сахарозаменителям.
  4. Применение современных, не ферментируемых в полости рта сахарозаменителей стевиозида и ребаудиозида А в виде ротовых ванночек их растворами способствует быстрому восстановлению в полости рта кислотно-основного равновесия, нарушенного метаболической активностью ацидогенной микрофлоры, что позволяет рекомендовать их для профилактики кариеса зубов.
  5. Разработанный новый профилактический эликсир и жевательная резинка для полости рта, содержащий в своем составе сахарозаменитель стевиозид, может способствовать нормализации кислотно-основного равновесия в полости рта и профилактике кариеса зубов и заболеваний пародонта.
  6. Выявленные сезонные колебания активности ряда ферментов в печени, крови и слизистой оболочке десны у лабораторных крыс в эксперименте указывают на необходимость учета времени года при планировании и реализации кариеспрофилактических программ и мероприятий у людей.
  7. Для стимуляции роста растений, в том числе Стевии, выращиваемых в условиях Центрального Нечерноземья, разработана новая технология получения отечественного стимулятора роста «казаминовые кислоты». Этот стимулятор способствует ускоренному росту корней, повышению доли сухих веществ в растении, существенно увеличивают его массу.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Зубцов В.А. Влияние высокоуглеводной  ( кариесогенной ) диеты на ферменты углеводного обмена и цикл Кребса крови и тканей животных в хронологическом аспекте // Тезисы VIII Международной конференции по химическим реактивам « Реактив-95». - Уфа,  1995 . - С.- 124.

2. Зубцов В.А. Влияние сахарозной кариесогенной диеты на изоферменты ЛДГ и МДГ слюны крыс // Стоматология. 1978. Т.57.- С.13-16.

3. Зубцов В.А. Влияние сахарозы и натуральных сахарозаменителей стевиозида и сорбитола на изоферментный спектр лактатдегидрогеназы слюны // Материалы Российского научного Форума с  международным участием  «Стоматология нового тысячелетия». – Москва, 2002. – С.148-149. 

4.Зубцов В.А. Земледельческая  механика  выращивания южноамериканского растения стевия в северных районах РФ на примере  Тверской области и  его  применение  в качестве источника сахарозаменителей  //Материалы  2-ой  Международной научно - практической конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» - М.: ВИМ – 2003. – С.121- 126.

5. Зубцов В.А., Петрович Ю.А. Подорожная  Р.П.. Влияние сахарозной диеты на активность ферментов и содержание  метаболитов углеводного обмена  в  слюне  крыс  разного возраста // Вопросы  питания. 1979. - № 2.- С. 47 49. 

6. Зубцов В.А. Стевия. Тверь, 1998. – 100 с. 

7. Зубцов В.А., Зенюк В.И.. Иванова М.Н. Способы выращивания в условиях  Нечерноземья  сырья  для производства натуральных подсластителей // Тезисы  Второго  Международного  симпозиума  «Питание и здоровье: биологически активные добавки к пище». – Москва, 1996. - С. 55 - 56.

8. Зубцов В.А.,  Кураков Г.А. К вопросу о синтезе  подслащивающих веществ // Тезисы VIII Международной конференции по химическим реактивам  « Реактив-95». - Уфа, 1995. - С.119.

  9. Зубцов В.А., Милородова Е.И.,Осипова Л.Л. Новый технологический способ  получения  препарата  стевиозид/ В.А.Зубцов [и др.,]  //  Тезисы  VIII  Международной конференции по химическим реактивам «Реактив-95».- Уфа, 1995. - С.122.

10.Зубцов В.А., Милородова Е.И., Осипова Л.Л. Технология получения препарата Стевикса – смеси дитерпеновых гликозидов из листьев Stevia rebaudiana / В.А. Зубцов  [и др.] // Материалы VII Международного совещания по химическим реактивам. – Уфа, 1994. – С. 26.

11.Зубцов В.А., Милородова  Е.И. ,  Юрова  Е.Ю. Дитерпеновые гликозиды – перспективная биологически активная добавка к пище, используемая для коррекции питания / В.А. Зубцов [и  др.,] // Тезисы Второго Международного симпозиума « Питание и здоровье : биологически активные добавки к пище». – Москва, 1996. – С. 56.

12.Зубцов В.А., Осипова Л.Л., Плетнева С.Г. и др. Влияние  метаболической активности  на  мутагенность стевиола и его производных  – сладких  гликозидов стевии /В.А. Зубцов [и др] // Материалы VI совещания  по химическим реактивам. – Уфа-Баку, 1993. – С. 90.

13.Зубцов В.А., Осипова Л.Л.  Казаминовые кислоты.  Новый отечественный ростстимулятор,  его получение и  применение  // Методические рекомендации. – Москва, Тверь.- 2004. – 13 с.

14.Зубцов В.А.,  Осипова Л.Л.,  Плетнева С.Г. Метод выделения смеси дитерпеновых гликозидов  из растения  Stevia rebaudiana / В.А. Зубцов [ и  др.,] //  Материалы  VI совещания по химическим реактивам. – Уфа-Баку, 1993. – С. 89.

15.Зубцов В.А., Осипова Л.Л., Плетнева С.Г. Стевиозид – дитерпеновый гликозид из растения стевия, его структура и биологическая  роль /В.А. Зубцов [и др.,] // Материалы VI совещания по  химическим реактивам.  – Уфа-Баку, 1993. - С. 88.

16. Зубцов В.А.,  Петрович Ю.А., Боровский Е.В. Влияние  сахарозной  диеты на углеводный  обмен  и  некоторые  патологические  процессы  в полости рта / В.А. Зубцов [и др.,]  // Материалы  Всесоюзной  конференции,  посвященной 50 -  летию  Института  Питания  АМН  СССР  «Теоретические  и  практические аспекты питания человека». – Москва, 1980. – Т.1. –  С. 67.

17. Зубцов В.А., Петрович Ю.А., Подорожная Р.П. Влияние сахарозной диеты на углеводный обмен и некоторые патологичсекие процессы в полости рта / В.А. Зубцов [и др.,] // Материалы Всесоюзной конференции, посвященной 50-летию Института Питания АМН СССР «Теоретические и практические аспекты питания человека». – Москва, 1980.- Т.1 – С.67.

  18. Зубцов  В.А.,  Трусова  Н.Ф.,  Бобылева  В.Р.  .  Влияние  сахарозной и  других диет  на  обмен  углеводов и липидов / В.А. Зубцов  [и  др.,] //Тезисы научных сообщений lV Всесоюзного биохимического съезда. М.: Наука,  1979. – Т. 2. – С. 261- 262.

19. Зубцов В.А., Румянцев  В.А., Петрович Ю.А.  Новый  сахарозаменитель  стевиозид.  Изучение  действия в полости рта / В.А. Зубцов [и  др.,]  // Вестник стоматологии. 1998. - № 4 (61). С. 22-23.

20. Петрович Ю.А., Зубцов В.А. Дегидрогеназы  и  их  изоферменты  в слюне  при изменении диеты в разном возрасте // В кн.: Окислительные  ферменты  животной клетки и регуляция их активности. Тезисы Всесоюзного симпозиума. – Горький. – 1978. – С. 142 – 143.

21. Петрович Ю.А., Зубцов В.А. Молекулярные механизмы профилактики кариеса// Тезисы Международной конференции «Современные  аспекты  профилактики и лечения стоматологических заболеваний».- М.,2000.- С.173.

22. Петрович Ю.А. , Зубцов В.А.,  Вавилова Т.П.  и  др.  Влияние  сахарозы  и  сахарозаменителей  на здоровье и углеводный  обмен / Ю.А. Петрович  [ и  др.,] // Материалы  научной конференции с  международным  участием  « Питание :  здоровье и болезнь». – М., 1990. – С. 159.

23.   Петрович Ю.А.  ,  Зубцов В.А. ,  Трусова  Н.Ф. . Сахарозаменители. Биохимический механизм  действия. Применение в стоматологии. //  Учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов « Основы  стоматологической биохимии». Изд.2. Москва, 2000. С.125-137.

24. Петрович Ю.А.,  Зубцов В.А., Трусова Н.Ф.  Сахарозаменители  и профилактика кариеса (факты, перспективы, недостатки) / Ю.А. Петрович  [и др.,]// Стоматология. - 1991. Т.70, № 3. С. 76 80.

25. Зубцов В.А., Петрович Ю.А., Zubzov V.A., Petrovich Yu.A. et  al.  Diagnostic  value  of proteinase glicosidas and dehydrogenases of Saliva // International Congress on Clinical Enzymology Cambridge. 1996. P. 33.

  26. Зубцов, В.А. Петрович Ю.А., Zubzov  V.A. ,  Petrovich  Yu.A. et al. Effect of Cariogenic Diet on  Components  of  Rats  Saliva //  16th   International Conference on Oral  Biology. 2000. P. 27.

27. Зубцов В.А., Сумароков Д.Д.  и др.  Zubzov V.A., Sumarokov D.D. et al. Action of natural Sugar Substitutes on osteoinduction  activity  of sorbitol  dehydrogenase level  of  insulin  and production  of ammonia  in human  and  animal  Saliva  // 17th  International  Congress. Clinical Chemistry and Laboratory Medecine. 1999. Vol.37.- P. 512.

28. Зубцов В.А., Трусова Н.Ф.,  Сумароков Д.Д Оценка механизма биохимического действия пищевых сахарозаменителей /В.А. Зубцов[и др.,]  //  Материалы Vll Всероссийского конгресса. – М., 2003. – С. 197 – 198.

29. Влияние пищевого рациона, возраста, пародонтоза, перелома костей на активность меченного атома селена между  биологическими жидкостями и минерализованными тканями / Петрович,  Ю.А., Подорожная,  Р.П., Вавилова,  Т.П., Киченко, С.М., Козлова, М.В., Зубцов,  В.А.  //  Материалы VII Всероссийского конгресса « Здоровое питание населения России». – М. – 2003. – С. 401 – 402.

30.Зубцов В.А. Перспективы использования сахарозаменителей и продуктов из инулинсодержащих растений / В.А. Зубцов // Топинамбур и другие инулинсодержащих растений. Проблемы возделывания и использования. Материал V1-ой международной научно-практической конференции 12 -14 июня, 2006.- С.108 – 111. - 259 с.

       31. Зубцов В.А. Антипова Н.В. Осипова Л.Л. Влияние сахарозаменителей на патофизиологические и биохимические механизмы / В.А. Зубцов [и др.,]        //Топинамбур и другие инулинсодержащих растений. Проблемы возделывания и использования. Материал V1-ой международной научно-практической конференции 12 -14 июня, 2006. – С. 115 -119. -259 с.

       32. Зубцов, В.А. Влияние сахарозаменителей на активность ферментов углеводного обмена и АТФ [Текс] / В.А. Зубцов // В  матер. науч. обесп. национального проекта «Развитие АПК». – Тверь, 2006. – С.229 – 233.

33.Зубцов В.А., Киченко С.М. , Петрович Ю.А. Новые сведения о механизме действия, пользе и вреде сахарозаменителей / Зубцов В.А., [и др.,]// Рос. стомат. журн. 2006. - №3. С. 35 - 37.

34. Петрович Ю.А. Воложин, А.И. Зубцов В.А. Киченко,С.М. Биоритмы активности дегидрогеназ печени, крови и изменение массы тела крыс при обычном корме и при избытке сахарозаменителей /Ю.А. Петрович [и др.,]// Бюлл. эксперим. биол. и медицины. 2007. Т. 144. - №12. С. 686 689.

35.Петрович, Ю.А.  Воложин, А.И.,  Зубцов, В.А., Трусова Н.Ф.,  Киченко,С.М. К механизму повышения активности сорбитолдегидроге-назы в сыворотке крови и печени крыс при избытке сахарозаменителя сорбитола в пищи / Ю.А. Петрович [и др.,] // Патол. физиол. и эксперим. терапия. 2007. - №1. С. 4 6.

36. Петрович, Ю.А. Воложин, А.И. Зубцов В.А. Киченко,С.М. Влияние повышенного количества сорбитола и сахарозы в пище на активность ферментов и массу печени крыс в разные сезоны года / Ю.А.Петрович [и др.,] // Патол. физиол. и эксперим. терапия. 2007. - №2. С. 14-16.

37. Петрович, Ю.А. Воложин, А.И. Зубцов, В.А. Трусова И.Ф. Влияние сахарозы и сахарозаменителей сорбитола и ксилитола на активность сорбитолдегидро-геназы в сыворотке крови и в печени крыс / Ю.А. Петрович [и др.,] // Х11 международная конференция челюстно-лицевых хирургов и стоматологов в стоматологии. Россия, Санкт-Петербург, 22 мая-24 мая 2007г.- С.163.

38. Зубцов, В.А. Петрович, Ю.А Воложин, А.И. Влияние сахарозы и сахарозаменителем  сорбитолом на активность дегидрогеназ печени и в сыворотке крыс в хронобиологическом аспекте / В.А. Зубцов [и др.,]

// Конференция эколого-физиологических проблем адаптации. Матер. Х11 Международного симпозиума 30 -31 января, 2007. – С. 121 – 123. 

39.Зубцов, В.А. Петрович, Ю.А. Румянцев, В.А. Механизм действия, польза и вред сахарозаменителей и подсластителей [Текст] / В.А. Зубцов [и др.,] // Сб. науч. трудов по материалам  Межд. Науч. – практ. конференции 2 -4 июня 2009, Часть 1. Тверь. – «Агросфера», 2009. – С.117 – 123. – 235с.

40. Румянцев, В.А. Беляев, В.В. Зубцов, В.А. Сахарозаменитель стевиозид в жевательной резинке: сравнительное двойное слепое контролируемое исследование [Текст] / В.А. Румянцев [и др.,] // Стоматология. М, 2010 . в печати.

41. Зубцов, В.А. Концепция  по использованию сахарозаменителей для профилактики кариеса зубов и заболеваний слизистой оболочки  полости  [Текст] / В.А. Зубцов// В матер. междунар. научно- практической конференции «Инновационные технологии как основа развития аграрного образования и АПК региона». – Тверь, 1-3 июня 2010. – Тверь,2010: Б.и. в печати.

42.  Зубцов, В.А. Противокариозное действие минерального нанокластерного комплекса с сахарозаменителем «стевиозид» (экспериментальное исследова-ние) / В.А. Зубцов [и др.,] // В матер. ХV международной конф. Челюстно -лицевых хирургов и стоматологов 19-22июня 2010. Санкт-Петербург, 2010. – С. 82 – 83.

Авторское свидетельство и патенты по теме диссертации:

1.А.с.  314534 СССР, МКИ  B 01 D 13/00.  Прибор для плоского вертикального электрофореза в гелях / Зубцов В.А., Петухов М.И. (CCCР).№1333000/31-16; Заявлено 26.5.69; Опубл. 21.9.71, Бюл. № 28 // Открытия. Изобретения. 1971. - № 28.

  2. Патент 2111969, МКИ  6  С 07 Н  15/24, 15/256.  Способ получения стевиозида / Зубцов В.А.,

  Милородова Е.И.,  Юрова Е.Ю.,  Рясенский С.С. № 95118920/04; Заявл. 08.11.95; Опубл. 27.05.98 Бюл. 

  № 15.

  3. Патент 2264412, МПК С 07 К 1/16, 4/12. Способ получения Казаминовых кислот.  / Зубцов В.А. - № 

2004114321; Заявл. 13.05.04.; Опубл. 20.11.05 // Бюл. № 32. 

4.Патент 2265499, МПК А 61 К 7/16, 7/26. Зубной эликсир / Зубцов В.А.  -  № 2004130179; Заявл.11.10.04.;

Опубл. 10.11.05.// Бюлл. № 31.

               Список сокращений

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота 

БЖ – биологическая жидкость

В – показатель  васкуляризации

ГАП – гидроксиапатит

ГИ – гингивальный индекс

Гл-6-ФДГ – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа

ДЖ – десневая жидкость

ЗК – зубной кариес

ЗН – зубной налет

Кз  – показатель коэффициента зрелости

КИК – показатель кислотоизвлекающего компонента

КОР – кислотно-основное равновесие

ЛДГ – лактатдегидрогеназа

МБК – морфологический белок кости

МДГ – малатдегидрогеназа

МК – молочная кислота

ОА – остеоиндуктивная активность

П – показатель дифференцировки  перецитов (плотность)

ПВК – пировиноградная кислота

ПК – персональный компьютер

РЖ – ротовая жидкость

РП – ротовая полость

СДГ – сорбитолдегидрогеназа

СуДГ – сукцинатдегидрогеназа

ХГКС – хлоргексидин/ксилитол

ЦТК – цикл трикарбоновых кислот (цитратный, Кребса)

Ш – показатель напластований

Са - кальций;  Са/Р – молярный коэффициент; F – фторид

М% - показатель положения центра вариационного ряда рассасывания

М – средняя арифметическая

m – среднеквадратическая ошибка средней арифметической

n – число исследований

Р –  показатель разброса вариационных рядов минерального обмена

p – вероятность (величина) статистической значимости отличий

рН – отрицательный логарифм концентрации водородных ионов

r – коэффициент  корреляции Пирсона

t – критерий Стьюдента

рНi – начальное значение рН (ед. рН); рНw – минимальное значение рН (ед.рН)

Тk – длительность снижения рН мин;  Т  -  длительность повышения рН мин

А -  амилитуда кривой рН отн. Ед. рН;

Кk – угловой коэффициент катакроты ед. рН/ мин

  Кa – угловой коэффициент анакроты ед. рН /мин

Kw – коэффициент асимметрии  усл. ед.

КОНЕЦ

ТАБЛИЦУ НА СЛЕДУЮЩЕМ СЛАЙДЕ НЕ НАДО. Просто уберите.

С уважением ВАЗ.

Рис. .9  Результаты изучения эффективности зубного эликсира полученному по нашему патенту.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.