Russian
Adyghe
English
УДК 577.125
ББК 28.072
Ц 59
Цикуниб А.Д.1, Алимханова А.Х.2
1 ФГБОУ ВО «Адыгейский государственный университет»
2 ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова»
ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ САХАРОЗЫ НА АКТИВНОСТЬ ЛАКТАЗЫ В МОДЕЛЬНЫХ СРЕДАХ
Особенности влияния сахарозы на активность лактазы изучали на основе стандартизированного статического метода консенсуса InfoGest в условиях in vitrо. Установлено, что сахароза снижает активность фермента лактазы, при этом, чем больше концентрация сахарозы, тем интенсивнее снижается активность лактозы.
Tsikunib A.D.1, Alimkhanova A.Kh.2,
1 Adyghe State University
2 Kadyrov Chechen State University
EFFECT OF HIGH SUCROSE CONCENTRATIONS ON LACTASE ACTIVITY IN MODEL MEDIA
The peculiarities of sucrose influence on lactase activity were studied on the basis of standardised static InfoGest consensus method in vitro. It was found that sucrose decreases the activity of lactase enzyme, the higher the concentration of sucrose, the more intensive the decrease in lactase activity.
Изучение процессов желудочно-кишечного пищеварения с участием людей является дорогостоящим и спорным с этической точки зрения, поэтому в качестве альтернативы выступают условия in vitro [1]. Эти методы являются более быстрыми, не такими трудоемкими, не имеют этических ограничений и обеспечивают необходимыми условиями для исследований и построения гипотез [2]. Ранее, в исследованиях, проведенных под руководством Цикуниб А.Д. на различных моделях, в том числе на модели изолированного кишечника, показано, что сахароза ингибирует амилазу, снижая интенсивность переваривания крахмала; активирует липазу, повышая интенсивность переваривания и усвоения жира в кишечнике, приводит к индукции активности и количества сахаразо-изомальтазного комплекса кишечника [3]. В продолжение данного методологического подхода, целью исследований явилось изучение влияния сахарозы на активность лактазы в модельных средах с разными концентрациями глюкозы и сахарозы.
Материалы и методы исследования. Особенности влияния сахарозы на активность лактазы изучали на основе стандартизированного статического метода переваривания in vitro, являющегося итогом международного консенсуса (метод консенсуса InfoGest) [1], адаптированным к определению активности лактазы. При имитации процесса переваривания лактозы исключали желудочную фазу, а создавали условия, характерные для кишечной фазы.
На основе растворов электролитов, имитирующих кишечный сок, различных концентраций дисахаридов и определенной концентрации фермента лактазы готовили опытные пробы (n=9). В качестве контроля выступили пробы, не содержащие глюкозу.
Контрольные и исходные опытные пробы выдерживали в термостате при температуре 37°С в течение 2 часов, обеспечивая периодическое перемешивание, отбирали экспериментальные пробы (ЭП) для определения активности лактазы. Об активности лактазы судили по динамике содержания глюкозы в экспериментальных пробах.
Содержание глюкозы в экспериментальных пробах определяли колориметрическим методом с использованием тест-набора «Глюкоза-8-Ольвекс» согласно прописи производителя. Степень развития окраски реакционной среды определяли на спектрофотометре «ЮНИКО UV». Реактивы: сахароза (ч), лактоза (ч), дист. вода, препарат Лактазар (Россия), KCl (ч), KH2PO4 (чда) , NaC(чда), NaOH(ч), NaHCO3(чда), MgCl2(H2O)6(чда), CaCl2(H2O)6(чда), H2SO4 конц. (чда), ацетат цинка (CH3COO)2Zn(чда), гексацианоферрат (11) калия C6N6FeK4(чда).
При обработке данных рассчитывали средние величины и стандартное отклонение (M±σ), достоверность различий между группами оценивали по двустороннему t-критерию Стьюдента. Статистический анализ данных проведен с использованием прикладных компьютерных программ Statistica 10 и Excel 2010,
Результаты и их обсуждение. Исследования влияния различных концентраций сахарозы и лактозы на активность лактазы в модельных средах с различными концентрациями дисахаридов показало, что в течение двух часов ферментации лактозы под действием лактазы, сахароза снижает глубину гидролиза лактозы (таблица 1).
Таблица 1 - Глубина гидролиза лактозы (ГГЛ) в пробах с разными концентрациями лактозы и сахарозы,%
|
Концентрация лактозы, Взп(1) |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
|||
|
Концентрация сахарозы, ФН(2) |
Концентрация глюкозы, г/100 мл |
ГГЛ,%
|
Концентрация глюкозы, г/100 мл |
ГГЛ,%
|
Концентрация глюкозы, г/100 мл |
СГЛ,%
|
|
0 (конт.) |
0,42+0,01 |
26,6 |
1,60+0,02 |
50,8 |
3,78+0,01 |
60,0 |
|
0,5 |
0,36+0,01 |
22,8 |
1,46+0,03 |
46,4 |
3,77+0,02 |
59,8 |
|
1,0 |
0,29+0,02 |
18,4* |
1,28+0,03 |
40,6* |
3,12+0,01 |
49,5* |
|
1,5 |
0,22+0,02 |
13,9** |
1,05+0,02 |
33,3* |
2,65+0,02 |
42,1* |
Примечание: РВзп(1)- рекомендуемые величины, согласно принципам здорового питания; ФН(2)-физиологические нормы; *- р≤0,05; **- р≤0,01 - достоверность различий ГГЛ в опытных пробах и контрольных пробах.
Из полученных данных видно, что ГГЛ зависит и от концентрации лактозы, и от концентрации сахарозы в модельной среде. В ЭП с исходной концентрацией лактозы 0,25 РВзп и исходной концентрацией сахарозы 0,5ФН после окончания ферментации ГГЛ в ЭП в сравнении с КП снижается в 1,17 раза, но р>0,05, при исходной концентрацией сахарозы 1,0 ФН - в 1,45 раза (р=0,04), а при исходной концентрацией сахарозы 1,5 ФН – в 1,91 раза (р=0,003). При исходной концентрации лактозы на уровне 0,5 РВзп и исходной концентрацией сахарозы 0,5ФН после окончания ферментации ГГЛ в ЭП в сравнении с КП снижается в 1,1 раза (р>0,05), при исходной концентрацией сахарозы 1,0 ФН – в 1,25 раза (р=0,05) и при исходной концентрацией сахарозы 1,5 ФН – в 1,53 раза (р=0,04). Если исходная концентрация лактозы была на уровне 1,00 РВ, а сахарозы 0,5ФН, ГГЛ в ЭП не отличается от контрольной пробы., а при уровне 1,0ФН и 1,5ФН к концу инкубации СГЛ в экспериментальных пробах, в сравнении с контрольными пробами, снижается в 1,21 раза (р=0,04) и 1,43 раза (р=0,04) соответственно.
Таким образом, полученные в модельных условиях результаты показали, что сахароза снижает активность лактазы и глубину гидролиза лактозы, при этом, чем больше концентрация сахарозы, тем интенсивнее снижается активность лактозы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. A standardised static in vitro digestion method suitable for food – an international consensus / M. Minekus, M. Alminger, P. Alvito [et al.] // Food Funct. – 2014. – № 5 (6). – P. 1113-1124.
2. McConnell, E. L. Gut instincts: explorations in intestinal physiology and drug delivery / E. L. McConnell, H. M. Fadda, A. W. Basit // International Journal of Pharmaceutics. – 2008. – № 364 (2). – P. 213-226.
3. Цикуниб, А. Д. Активность ферментов желудочно-кишечного тракта в условиях различного содержания сахарозы в рационе питания / А. Д. Цикуниб, С. Р. Кайтмесова // Научные труды ІІІ Съезда физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека» / под редакцией А. И. Григорьева, О. А. Крышталя, Ю. В. Наточина, Р. И. Сепиашвили. – Москва : Медицина – Здоровье, 2011. – 336 с.
____________________________________________________________________________
Цикуниб Аминет Джахфаровна (Aminet D. Tsikunib) – доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой химии, заведующий лабораторией нутрициологии, экологии и биотехнологии НИИ КП ФГБОУ ВО «Адыгейский государственный университет», Майкоп, Российская Федерация, Е-mail: cikunib58@mail.ru, http://orcid.org/0000-0002-7491-0539
Алимханова Аминат Хамзатовна (Aminat Kh. Alimkhanova) – ассистент кафедры физиологии и анатомии человек и животных ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова», Грозный, Российская Федерация, Е-mail: a.alimhanova@mail.ru, https:/orcid.org/0000-0002-2706-4499