С. А. Місяк, А. П. Бурлака, С. М. Лукін, З. Г. Теплухіна, А. Б. Марченко, В. В. Тавокін
Досліджували бентонітові і каолінові глини, що пройшли санітарно-гігієнічну експертизу та були рекомендовані до внутрішнього та зовнішнього застосування як біологічно активні домішки. Мета експерименту – виявлення в цих глинах реакційно-активних парамагнітних центрів, що здатні взаємодіяти з біологічними структурами організму. Під час експерименту виявили широкий спектр парамагнітних центрів. Крім того, у бентонітовій і каоліновій глинах досліджували їх здатність «уловлювати» супероксидні радикали. Швидкість генерування супероксидних радикалів визначали на нейтрофілах, що виділені з венозної крові хворих із злоякісними пухлинами молочної залози. Виявили властивість глин уловлювати радикальні форми кисню, що засвідчує можливість їх використання як регулятора швидкості генерування супероксидних радикалів, оскільки вони мають властивості пастки.
Важливий напрямок лікувально-профілактичних заходів - розробка і вдосконалення технологій впровадження в практику засобів і методів попередження і лікування хронічних захворювань з використанням засобів природного походження, надають що регулює вплив на обмінні процеси, які посилюють функціональну активність систем організму, підвищує, в свою чергу, природну резистентність організму. До таких речовин слід віднести глини, що складаються з одного або декількох глинистих мінералів (каолініту, монтморилоніту, сапоніту або інших шаруватих силікатів алюмінію і магнію, що володіють специфічними властивостями - іонообмінні, сорбційні, каталітичні, цитопротекторними, а також функцією молекулярного сита, регуляцією кислотно-лужного обміну в організмі [1-5].
Ці властивості обумовлені особливою структурою шаруватих силікатів. Так, каолініт (Al4 [Si4O10] [OH] 8, або Аl2O3 • 2SiO2 • 2H2O) - двошаровий силікат, пакети в якому складені одним тетраедричних і одним октаедричних шарами. Монтморилоніт (-mMg3 [Si4O10] [ОН] 2} • p {Al, Fe •••) 2 [Si4O10] [ОН] 2) • nН2O) - тришаровий силікат, складений з двох тетраедричних і одного октаедричного шару, розташованого між ними . У мінералах монтмориллонита між пакетами розташовуються молекули води. Для мінералів цієї групи характерні широкі ізоморфні заміщення Si4 + на Al3 +, надлишкові негативні заряди компенсуються при цьому іонами Ca, Na, K та ін., Що розташовуються разом з молекулами води між пакетами. Кількість води між пакетами може змінюватися в широких межах, з чим пов'язана висока сорбційна і іонообмінна здатність монтмориллоніту. Монтморилоніт - основний мінерал глини, який має лікувальні властивості.
Глини з високим вмістом (понад 45%) монтморилоніту мають назву - ентонітовимі. Мінерали монтмориллонітової групи володіють практично всіма властивостями природних нанорозмірних частинок. Щоб природні наночастинки за своїми властивостями могли перевершувати штучні наноматеріали, необхідно використовувати бентонітові глини високої якості з вмістом монтморилоніту 85-95% [3].
З давніх-давен лікувальні якості глини використовувалися в народній медицині. Згодом це ефективний лікувальний засіб було витіснено сильнодіючими хімічними препаратами і забуте. В останні роки вчені знову звернулися до дослідження глини в лікуванні різноманітних захворювань і доводять незаперечну користь цього унікального природного речовини [5-8,11].
Мета роботи
Дослідити глини з метою визначення в них реакційно-активних парамагнітних центрів, здатних взаємодіяти з біологічними структурами.
Матеріали і методи дослідження
У роботі використовували зразки глин, які пройшли санітарно-гігієнічну експертизу і рекомендовані до застосування. Для дослідження взяли продукт БентаТМ (Бентоніт), виготовлений з еталонною бентонітової глини Кудринская родовища (АР Крим, Україна), що містить 95-98% монтмориллоніту. Її фізикохімічні характеристики вивчені співробітниками Українського державного інституту мінеральних ресурсів і Кримською академією природоохоронного та курортного будівництва і рекомендовано до використання в лікувальних цілях. Дана глина дозволена до використання як біологічно активна добавка і входить в «Перелік харчових добавок, які дозволені до використання в харчових продуктах», затверджених постановою Кабінету Міністрів України №12 від 4 січня 1999 року Державна санітарно-гігієнічна експертиза ГСЕС МОЗ України від 04 липня 2006 р №05.0302-04 / 31097 дозволила використовувати БентаТМ (Бентоніт) як харчову добавку.
Результати клінічних досліджень, проведених українськими вченими, і розроблені на їх основі методики внутрішнього і зовнішнього використання БентаТМ (Бентоніт) наведені в методичних рекомендаціях, затверджених МОЗ України [11]. Виробник - Науково-медичне виробниче об'єднання «Бента», Україна.
Представником групи каолінових глин вибрали Кремневіт, яка зареєстрована як харчова добавка і дозволена до використання на підставі результатів санітарно-епідеміологічної експертизи ТУУ 15.8-35151417-001: 2009 від 10 липня 2009 р №05.03.02-06 / 41965. Каолінова глина добувається в Волноваському родовищі Донецької області. Виробник - ТОВ «ТЕХДРОМ», Україна. З глин готували зразки для дослідження методом ЕПР в спеціальних прес-формах і заморожували в рідкому азоті. Зразки глин поміщали в кварцовий посудину Дьюара і при Т = 77 ° К реєстрували спектри ЕПР на комп'ютеризованому спектрометрі ЕПР РЕ-1307. Умови реєстрації спектрів ЕПР: частота 9,2 ГГц, магнітне поле 1-4 КЕ, модуляція магнітного поля частотою 100 кГц і амплітудою 10 Е.
Досліджували також здатність глин «вловлювати» супероксидні радикали, які генеруються нейтрофілами крові хворих на злоякісну пухлину. З венозної крові з додаванням 1 мл трилону Б, взятої у хворих із злоякісними новоутвореннями молочної залози, виділяли нейтрофіли за відомою методикою, описаної в [12]. Реєстрацію швидкості генерування О2. (Супероксидних радикалів) НАДФ • Н-оксидазой нейтрофілів проводили на радіоспектрометр ЕПР з використанням технології Spin Traps, для чого 103 нейтрофілів поміщали в спеціальну плоску кварцову кювету, в яку додані спіновий уловлювач (4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametyl -piperidine-1-oxyl) і глина в розведенні 1: 100.
Результати та їх обговорення
А) У спектрах ЕПР глини Бентонит визначаються три області (мал. 1), які містять парамагнітні центри (ПЦ). Перший сигнал ЕПР має g = 2,003, що характеризує наявність в досліджуваному зразку вільнорадикальних станів флавоубісеміхінонного типу, жирних і амінокислот.
Мал. 1. Вид спектру ЕПР зразка Бента.
Другий сигнал ЕПР має g-фактор спектроскопічного розщеплення рівний 2,2-2,4. ПЦ даного типу можуть формувати комплекси «вільного заліза». Третій сигнал ЕПР характеризують ПЦ, які реєструються в низьких магнітних полях і мають g = 4,25. Парамагнітні центри з такими спектроскопичними характеристиками визначаються також в крові людей, тварин і характеризують фермент трансферін.
Б) При дослідженні каолінової глини крем'яні виявлені дві області, які мають парамагнітні центри (мал. 2).
Перша область, яка знаходиться в зоні високих магнітних полів 3020 Ерстед, виявляє інтенсивний сигнал, що формується великою кількістю парамагнітних центрів з g-фактором = 2,003. ПЦ, що відповідають за цей сигнал ЕПР, відносяться до вільнорадикальним станів флавоубісеміхінонного типу, жирних кислот, амінокислот і т.п. У цій же області магнітного поля реєструються ПЦ g-фактора = 2,03, які в живих організмах характеризують комплекси NO з FeS-білками негемового типу електротранспортної ланцюга мітохондрій.
Як і глина Бентоніт, каолінова глина в області низьких магнітних полів має значну кількість парамагнітних центрів з g-фактором = 4,25.
В) Швидкість генерування супероксидних радикалів нейтрофілами хворих на рак молочної залози зазвичай становить 2,5 нмоль / 103 клітин • хв. При додаванні в систему розчину глини швидкість генерування О2. склала 1,7 нмоль / 103 клітин • хв. Таким чином, глина проявляє властивості уловлювача радикальних форм кисню, що може бути ефективно при різних патологічних станах, пов'язаних зі збільшенням нерегульованого синтезу.
Хвороби, що відносяться до класу вільнорадикальної патології, широко поширені. Ослаблення антиоксидантного захисту - одне з важливих ланок патогенезу не тільки при злоякісних новоутвореннях, але і при вегетативної дисфункції, атопічний дерматит, стоматологічної патології, цукровому діабеті, артропатиях, захворюваннях шлунково-кишкового тракту, сечовивідних шляхів і ін. Виходячи з отриманих попередніх результатів, розширюється діапазон застосування глин при хронічних захворюваннях.
Висновки
1. Досліджувані зразки глин мають в своєму складі широкий спектр і значні кількості парамагнітних центрів, що може приймати рішення щодо біологічну активність.
2. Вивчені глини можуть бути використані в якості регуляторів швидкості генерування супероксидних радикалів, так як мають властивості «пасток».
Список літератури
1. Mittal K.C. Electro and Physico Chemical Properties of Indian clay loam / K.C. Mittal, O.P. Bansal // Journal für Praktische Chemie – 1968. – Vol. 38, №5–6. – Р. 257–259.
2. Lipson S.M. Adsorption of reovirus to clay minerals: Effects of cationexchange capacity, cation saturation, and surface area / Lipson S.M., Stotzky G // Appl Environ Microbiol. – 1983.
– Vol. 46. – Р. 673–682.
3. Успенская М.Е. Минералогия с основами кристаллографии и петрографии: Уч. пос / Успенская М.Е., Посухова Т.В. – М.: Диалог-МГУ, 2006. – 124 с.
4. Романютин А.А. Целебная глина / Романютин А.А., Назаревич Р.А. // Медицина Украины. – 1995. – №2. – С. 49–50.
5. Тедорадзе З.С. Действие бентонитового препарата асканкола на клиническое течение ожоговой болезни / Тедорадзе З.С. // Применение бентонитовых глин в медицине и сельском хозяйстве: Мат. III научной сессии. – Тбилиси, 1974. – С. 20–21.
6. Pratt R.R. Art, dance, and music therapy / Pratt R.R. // Phys Med Rehabil Clin N Am. – 2004. – Vol. 15. – Р. 827–841.
7. Назаревич Р.А. Маргельские глины и их использование в медицине / Назаревич Р.А. – К.: Укргеологстром, 1989. – С. 18–93.
8. Michel Abehsera. The Healing Power Of Clay: The Natural Remedy for Dozens of Common Ailments / Michel Abehsera. – NY: Kesington Publishing Corp., 2001. – 185 p.
9. Сакінова З.Б. Експертна оцінка безпеки бентонітових глин Республіки Казахстан / Сакінова З.Б., Абдуллін К.А., Опрішко І.А. // Запорожский медицинский журнал. – 2010. – Т. 12, №1. – С. 96–99.
10. Бурлака А.П. Радикальні форми кисню та оксиду азоту при пухлинному процесі / Бурлака А.П., Сидорик Е.П. – К.: Наукова думка, 2006. – 227 с.
11. Буглак М.П. Застосування полімінерального засобу природного походження «БЕНТА» (БЕНТОНИТ)» при хронічних інтоксикаціях та метаболічних розладах / Буглак М.П., Чоботько Г.М., Богданов М.М., Тарикин Д.Н., Мірошниченко Н.В., Каладзе М.М., Коваленко О.М., Копилова О.В., Лавренчук Г. Й. // Методичні рекомендації МОЗ України від 17.09.2008р. – 28 с.
12. Панасенко О.М. Образование свободных радикалов при распаде гидропероксидаз в присутствии миелопероксидазы или активированных нейтрофилов / Панасенко О.М., Чеканов А.В., Арнольд Ю., Сергиенко В.И., Осипов А.Н., Владимиров Ю.А. // Биохимия. – 2005. – №70 (9). – С. 1209–1217