В настоящее время в России получили широкое распространение такие препараты сложного состава, как биологически активные добавки к пище (БАД) и обогащенные микронутриентами природного происхождения пищевые продукты.

В то же время довольно частым явлением стала негативная потребительская оценка многих БАД, что позволило инициировать в отечественных СМИ кампанию по дискредитации этой продукции, признанной безусловно полезной в большинстве развитых государств (США, Япония, Франция, Германия и т.п.).

Следует отметить, что настороженная реакция на БАД обусловлена, главным образом, не сомнением в их безопасности, а неоправдавшимися надеждами на эффективность и, следовательно, качество в широком смысле этого слова. Эта ситуация, как следует из зарубежных источников, является довольно характерной и по отношению ко многим безрецептурным лекарственным средствам, а также пищевым продуктам, позиционируемым как лечебно-профилактические.

Возможно ли, используя современные методы контроля, воспрепятствовать попаданию в сферу обращения БАД-“пустышек”? Ведь точный состав действующего начала, соотношение компонентов и механизмы физиологического действия БАД-парафармацевтиков часто неизвестны даже разработчикам и производителям.

В то же время современные клинические исследования весьма длительны и высокозатратны, что делает их малодоступными для многих производителей БАД. В этой связи многообещающим представляется, особенно для БАД-парафармацевтиков, такой методический подход к обнаружению биологической (фармакологической) активности, как биотестирование, тем более что оно успешно используется в фармакогнозии.

При этом биомодели должны отвечать ряду требований, в том числе сопоставимостью с физиологической реакцией высших животных, быстротой и технологичностью (экономичностью) по сравнению с традиционными методами, а также специфическими свойствами, позволяющими расширить представление о спектре действия тестируемого фактора на биосистему.

В данном контексте перспективными являются беспозвоночные животные, которые обладают всеми указанными параметрами, и, кроме того, удовлетворяют современным этическим представлениям и нормам, ограничивающим область применения высших животных в фармакологических и других экспериментальных исследованиях.

На кафедре товароведения и товарной экспертизы РЭА им. Плеханова в творческом содружестве с Институтом экспериментальной и теоретической биофизики РАН (Пущино-на-Оке) проведен анализ достоинств и недостатков существующих биотестов, что позволило остановиться на наиболее перспективном, по нашему мнению, методе с использованием планарий.

Это генетически однородные лабораторные объекты, прошедшие поверку на чувствительность, точность и воспроизводимость результатов исследований, они характеризуются некоторыми особыми свойствами, весьма расширяющими их применение: планарии обладают выдающимися способностями к регенерации - восстановлению утраченных частей тела после перерезки. Особенно ценно, что планарии способны к регенерации своей центральной нервной системы: головного ганглия. Это уникальное свойство планарий позволяет применять их в качестве специфического тест-объекта при биотестировании действия различных факторов на морфогенез нервной системы: пролиферацию и дифференцировку нервных клеток.

Разработанный биофизиками метод прижизненной компьютерной морфометрии (“Морфотест”) представляет собой новую биотехнологическую систему выявления действия сверхмалых концентраций препаратов и сверхслабых физических факторов на пролиферацию и дифференциацию клеток планарий. Высокая степень технологичности системы позволяет существенно снижать суммарную ошибку метода до 5%, что сопоставимо с наиболее точными методами измерения.

Разработка компьютерной прижизненной морфометрии на планариях устраняет основные недостатки методов биотестирования и дает дополнительные преимущества:

-результаты тестирования препаратов возможно получать уже на второй день эксперимента;

-оценка эффекта носит количественный характер.

Ранее было показано, что метод позволяет регистрировать действие слабых химических факторов (нейромедиаторов, нейропептидов, пептидных и стероидных гормонов) при их концентрации 10-15 – 10-9М (тестостерон).

Исследования проводили на гидробионте – планарии Dugesia tigrina. Метод регистрации действия веществ на планарии основан на измерении темпа регенерации головного конца тела животных после декапитации. Регистрировали прирост бластемы (отрастающей части тела) методом прижизненной компьютерной морфометрии. Сравнивали прирост бластемы у контрольных и подопытных животных, при этом опытные планарии содержались в воде с растворенными в ней изучаемыми соединениями, а контрольные – в чистой воде.

Для получения стандартных изображений регенерирующих планарий использовали экспериментальную установку, включающую видеокамеру VAT 127-LH, смонтированную на окуляре бинокулярного микроскопа МБС-2, и компьютер IBM PC 486 AT, состыкованные с помощью видеограббера DigitEye DE-15 (“Candela”, Москва).

Аналоговый сигнал с видеокамеры поступал на видеограббер, смонтированный на материнской плате персонального компьютера.

С помощью специального пакета программ Plana 4.1 определялась общая площадь тела животного и площадь бластемы. Для оценки регенерации были выбраны следующие показатели: общая площадь животного, площадь отрастающей бластемы. В качестве количественного показателя регенерации использован так называемый “критерий роста”, представляющий собой отношение площади бластемы к общей площади планарии. Он вычисляется по формуле: R=s/S, где s - площадь бластемы, S ­площадь всего тела регенеранта в данный момент времени. Каждое из измеряемых значений R как в опыте, так и в контроле является результатом усреднения измерений на 20-32 животных. Изменение индекса регенерации в эксперименте по сравнению с контролем определялось по формуле(1):

где ∆R - разница (%) между величинами индекса регенерации в экспериментальных RЭ и контрольных RК образцах, δЭ,К - стандартные ошибки измерений в опыте и контроле. Ошибка в определении R в каждой выборке не превышала 5%. Определяли среднее значение критериев регенерации для всей экспериментальной группы животных на 3-й день регенерации и сравнивали с подобным критерием у контрольной группы животных по критерию t Стьюдента.

В проведенной работе изучались возможности описанного метода выявлять наиболее эффективные (следовательно, качественные) БАД в течение трехсуточного низкозатратного эксперимента.

Предварительная серия исследований была проведена на группе фармпрепаратов и включала сравнительное изучение действия этих лекарственных средств на планарий, крыс и мышей в институте экспериментальной и теоретической биофизики РАН. Были использованы препараты: ортофен, пиперазин, проксодолол, антрасенин, тромбовар, тетриндол, глибутид, фторфеназин. В других исследованиях были протестированы ряд стероидных гормонов и нейропептидов: соматостатина, вазопрессина, даларгина.

Все исследования выявили высокую чувствительность модели регенерации планарий. Так, в опытах с даларгином (аналогом энкефалина, активно заживляющим язву двенадцатиперстной кишки человека) наблюдался стимулирующий эффект при разведении пептида до концентрации 10-11 М, а в опытах с люлиберином было обнаружено влияние на регенерацию при концентрации пептида 10-15 М.

Сводные данные по действию на организм планарий БАД разного происхождения, доказанной эффективности и содержащих разные количества минорных компонентов пищи представлены в таблице 1.

+ + - выраженный эффект стимулирования роста (статистически достоверный по критерию Стьюдента)

+ - незначительный эффект стимулирования роста

0. - отсутствие влияния на репарацию планарий

Как видно из таблицы, наиболее сильными стимуляторами регенерации являются “Алисат”, “Алликор”, “Каринат” (БАД чесночного происхождения), “Окулист” (БАД черничного происхождения), “Антипохмелин”, “Инолтра”, “Сеалекс”. С учетом ранее полученных или рассчитанных (на основании информации производителя) данных по содержанию в этих БАД минорных компонентов пищи (МКП), эффективные концентрации МКП этих препаратов были 10-7 - 10-9 М (1 мг/л) в тест-системе. Это позволяет говорить о весьма высокой чувствительности тест-системы к присутствию БАД-парафармацевтиков.

Незначительный эффект стимулирования обнаружен для таких БАД, как “Глазки”, “Зоркий глаз”, “Капилар”, тогда как остальные исследованные БАД не влияли на репарацию планарий.

Можно предположить, что основное различие между БАД первой группы (сильный эффект) и остальных двух состоит в содержании МКП, с которыми связывают физиологическую активность БАД. Более того, почти все препараты первой группы успешно прошли клинические исследования (что позволило наградить некоторые из них медалью Мечникова) или характеризуются высокой потребительской оценкой.

Таким образом, полученные результаты позволяют с большой степенью вероятности утверждать, что биотестирование на планариях целесообразно использовать для предварительной оценки эффективности и качества биодобавок. Более того, этот биотест обладает весьма высокой чувствительностью, которая не только не уступает, но и существенно превышает чувствительность целого ряда химико-аналитических методов контроля.