С. А. Мисяк, А. П. Бурлака, С. М. Лукин, С. Г. Теплухина, А. Б. Марченко, В. В. Тавокин

Исследовали бентонитовые и каолиновые глины, прошедшие санитарно-гигиеническую экспертизу и были рекомендованы к внутреннему и внешнему применению как биологически активные добавки. Цель эксперимента - выявление в этих глинах реакционно-активных парамагнитных центров, способных взаимодействовать с биологическими структурами организма. Во время эксперимента обнаружили широкий спектр парамагнитных центров. Кроме того, в бентонитовых и каолиновой глинах исследовали их способность «улавливать» супероксидные радикалі. Скорость генерации супероксидных радикалов определяли на нейтрофилах, выделенных из венозной крови больных со злокачественными опухолями молочной железы. Обнаружили свойство глин улавливать радикальные формы кислорода, удостоверяющее возможность их использования в качестве регулятора скорости генерирования супероксидных радикалов, поскольку они имеют свойства ловушки.

Важное направление лечебно-профилактических мероприятий - разработка и совершенствование технологий внедрения в практику средств и методов предупреждения и лечения хронических заболеваний с использованием средств природного происхождения, оказывают регулирующее влияние на обменные процессы, усиливают функциональную активность систем организма, повышает, в свою очередь, естественную резистентность организма. К таким веществам следует отнести глины, состоящие из одного или нескольких глинистых минералов (каолинита, монтмориллонита, сапонита или других слоистых силикатов алюминия и магния, обладающие специфическими свойствами - ионообменные, сорбционные, каталитические, цитопротекторными, а также функцией молекулярного сита, регуляцией кислотно щелочного обмена в организме [1-5].

Эти свойства обусловлены особой структурой слоистых силикатов. Так, каолинит (Al4 [Si4O10] [OH] 8, или Аl2O3 • 2SiO2 • 2H2O) - двухслойный силикат, пакеты в котором сложены одним тетраэдрических и одним октаэдрических слоями. Монтмориллонит (-mMg3 [Si4O10] [ОН] 2} • p {Al, Fe •••) 2 [Si4O10] [ОН] 2) • nН2O) - трехслойный силикат, составленный из двух тетраэдрических и одного октаэдрического слоя, расположенного между ними . В минералах монтмориллонита между пакетами располагаются молекулы воды. Для минералов этой группы характерны широкие изоморфные замещения Si4 + на Al3 +, избыточные отрицательные заряды компенсируются при этом ионами Ca, Na, K и др., Что располагаются вместе с молекулами воды между пакетами. Количество воды между пакетами может изменяться в широких пределах, с чем связана высокая сорбционная и ионообменная способность монтмориллониту. Монтмориллонит - основной минерал глины, который имеет лечебные свойства.

Глины с высоким содержанием (более 45%) монтмориллонита называются - ентонитовыми. Минералы монтмориллонитовой группы обладают практически всеми свойствами природных наноразмерных частиц. Чтобы природные наночастицы по своим свойствам могли превосходить искусственные наноматериалы, необходимо использовать бентонитовые глины высокого качества с содержанием монтмориллонита 85-95% [3].

Издавна лечебные качества глины использовались в народной медицине. Впоследствии это эффективное лечебное средство было вытеснено сильнодействующими химическими препаратами и забыто. В последние годы ученые вновь обратились к исследованию глины в лечении различных заболеваний и доводят неоспоримую пользу этого уникального природного вещества [5-8,11].

Цель работы

Исследовать глины с целью определения в них реакционно-активных парамагнитных центров, способных взаимодействовать с биологическими структурами.

Материалы и методы исследования

В работе использовали образцы глин, которые прошли санитарно-гигиеническую экспертизу и рекомендованы к применению. Для исследования взяли продукт БентаТМ (Бентонит), изготовленный из эталонной бентонитовой глины Кудринская месторождения (АР Крым, Украина), содержащий 95-98% монтмориллониту. Ее физико-химические характеристики изучены сотрудниками Украинского государственного института минеральных ресурсов и Крымской академией природоохранного и курортного строительства и рекомендовано к использованию в лечебных целях. Данная глина разрешена к использованию в качестве биологически активной добавки и входит в «Перечень пищевых добавок, разрешенных к использованию в пищевых продуктах», утвержденных постановлением Кабинета Министров Украины №12 от 4 января 1999 года Государственная санитарно-гигиеническая экспертиза ГСЭС МЗ Украины от 04 июля 2006 г. №05.0302-04 / 31097 позволила использовать БентаТМ (Бентонит) как пищевую добавку.

Результаты клинических исследований, проведенных украинскими учеными, и разработанные на их основе методики внутреннего и внешнего использования БентаТМ (Бентонит) приведены в методических рекомендациях, утвержденных МОЗ Украины [11]. Производитель - Научно-медицинское производственное объединение «Бента», Украина.

Представителем группы каолиновых глин выбрали Кремневит, зарегистрированной в качестве пищевой добавки и разрешена к использованию на основании результатов санитарно-эпидемиологической экспертизы ТУ 15.8-35151417-001: 2009 от 10 июля 2009 г. №05.03.02-06 / 41965. Каолиновая глина добывается в Волновахском месторождении Донецкой области. Производитель - ООО «ТЕХДРОМ», Украина. С глин готовили образцы для исследования методом ЭПР в специальных пресс-формах и замораживали в жидком азоте. Образцы глин помещали в кварцевый сосуд Дьюара и при Т = 77 ° К регистрировали спектры ЭПР на компьютеризированном спектрометре ЭПР РЕ-1307. Условия регистрации спектров ЭПР: частота 9,2 ГГц, магнитное поле 1-4 КЭ, модуляция магнитного поля частотой 100 кГц и амплитудой 10 Е.

Исследовали также способность глин «улавливать» супероксидных радикалов, генерируемых нейтрофилами крови больных злокачественной опухолью. С венозной крови с добавлением 1 мл трилона Б, взятой у больных со злокачественными новообразованиями молочной железы, выделяли нейтрофилы по известной методике, описанной в [12]. Регистрацию скорости генерирования О2. (Супероксидных радикалов) НАДФ • Н-оксидазой нейтрофилов проводили на радиоспектрометр ЭПР с использованием технологии Spin Traps, для чего 103 нейтрофилов помещали в специальную плоскую кварцевую кювету, в которую добавлены спиновый улавливатель (4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametyl -piperidine-1-oxyl) и глина в разведении 1: 100.

Результаты и их обсуждение

А) В спектрах ЭПР глины Бентонит определяются три области (рис. 1), которые содержат парамагнитные центры (ВЦ). Первый сигнал ЭПР имеет g = 2,003, что характеризует наличие в исследуемом образце свободнорадикальных состояний флавоубисемихинонного типа, жирных и аминокислот.

Рис. 1. Вид спектра ЭПР образца Бента.

Второй сигнал ЭПР имеет g-фактор спектроскопического расщепления равен 2,2-2,4. ПЦ данного типа могут формировать комплексы «свободного железа». Третий сигнал ЭПР характеризует ПЦ, которые регистрируются в низких магнитных полях и имеют g = 4,25. Парамагнитные центры с такими спектроскопичнимы характеристиками определяются также в крови людей, животных и характеризуют фермент трансферрин.

Б) При исследовании каолиновой глины кремневые обнаружены две области, которые имеют парамагнитные центры (рис. 2).

Первая область, которая находится в зоне высоких магнитных полей 3020 Эрстед, обнаруживает интенсивный сигнал, формируется большим количеством парамагнитных центров с g-фактором = 2,003. ПЦ, отвечающие за этот сигнал ЭПР, относятся к свободнорадикальным состояний флавоубисемихинонного типа, жирных кислот, аминокислот и т.п. В этой же области магнитного поля регистрируются ПЦ g-фактора = 2,03, которые в живых организмах характеризует комплексы NO с FeS-белками негемового типа электротранспортной цепи митохондрий.

Как и глина Бентонит, каолиновая глина в области низких магнитных полей имеет значительное количество парамагнитных центров с g-фактором = 4,25.

В) Скорость генерации супероксидных радикалов нейтрофилами больных раком молочной железы обычно составляет 2,5 нмоль / 103 клеток • мин. При добавлении в систему раствора глины скорость генерирования О2. составила 1,7 нмоль / 103 клеток • мин. Таким образом, глина проявляет свойства ловушки радикальных форм кислорода, который может быть эффективно при различных патологических состояниях, связанных с увеличением нерегулируемого синтеза.

Болезни, относящиеся к классу свободнорадикальной патологии, широко распространены. Ослабление антиоксидантной защиты - одно из важных звеньев патогенеза не только при злокачественных новообразованиях, но и при вегетативной дисфункции, атопический дерматит, стоматологической патологии, сахарном диабете, артропатиях, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей и др. Исходя из полученных предварительных результатов, расширяется диапазон применения глин при хронических заболеваниях.

Выводы

1. Исследуемые образцы глин имеют в своем составе широкий спектр и значительные количества парамагнитных центров, может принимать решение о биологической активностью.

2. Изучены глины могут быть использованы в качестве регуляторов скорости генерирования супероксидных радикалов, так как обладают свойствами «ловушек».

Список литературы

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 Кристаллография 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 бентонитов 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. - М .: 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. Сакинова З.Б. Экспертная оценка безопасности бентонитовых глин Республики Казахстан / Сакинова З.Б., Абдуллин К.А., Опришко И.А. // Запорожский медицинский журнал. - 2010. - Т. 12, №1. - С. 96-99.

10. Бурлака А.П. Радикальные формы кислорода и оксида азота при опухолевом процессе / Бурлака А.П., Сидорик Е.П. - М .: Наукова думка, 2006. - 227 с.

11. Буглак М.П. Применение полиминерального средства природного происхождения «БЕНТА» (бентонит) »при хронических интоксикациях и метаболических расстройствах / Буглак М.П., ​​Чоботько М., Богданов Н.Н., Тарикин Д.Н., Мирошниченко Н.В., Каладзе Н.Н., Коваленко А.Н., Копылова А.В., Лавренчук Г. И. // Методические рекомендации МЗ Украины от 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