О.П. Васецька, М.Г. Проданчук, Т.М. Верис

Державне підприємство «Науковий центр превентивної токсикології, харчової та хімічної безпеки імені академіка Л.І. Медведя Міністерства охорони здоров’я України», м. Київ, Україна

РЕЗЮМЕ. Раніше було показано, що регулятори росту рослин (РРР) на основі N-оксид піридину (Івін і Потейтін) за сумісного впливу з пестицидами знижують гостру і субхронічну токсичність пестицидів для ссавців, проявляють гепатопротекторну дію, сприяють зниженню мутагенної активності, зокрема цитостатиків Циклофосфану і Діоксидину (Васецька ОП, 2017, Васецька ОП та співавтори, 2020, 2021). Не виключено, що широкий спектр їхньої біологічної дії може бути пов’язаний з активацією захисних систем організму, зокрема антиоксидантної. Вплив зазначених РРР на стан прооксидантної та антиоксидантної систем недостатньо з’ясований. Тому важливим аспектом профілактичної токсикології є вивчення характеру впливу РРР на стан прооксидантної та антиоксидантної систем організму, що сприятиме розробці профілактичних заходів для попередження гострих і хронічних інтоксикацій пестицидами.

Мета. З’ясувати стан прооксидантної та антиоксидантної систем організму за умов однократного перорального впливу на організм деяких регуляторів росту рослин – метильних похідних N-оксид піридину.

Матеріали та методи. У роботі використані РРР N-оксид-2,6-диметил піридину (Івін) і комплекс N-оксид-2,6-диметил піридину з бурштиновою кислотою (Потейтін). РРР у вигляді водного розчину вводили щурам-самцям Wistar Han перорально за допомогою зонду: Івін у дозах 650 мг/кг (1/2 ЛД50) і 13 мг/кг (1/100 ЛД50), Потейтін – у дозах 1150 мг/кг (1/2 ЛД50) і 23 мг/кг (1/100 ЛД50). Вплив Івіну і Потейтіну на стан перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) і антиоксидантної системи за одноразового перорального впливу на організм щурів-самців визначали на 1, 3 і 7 добу. ПОЛ у тканинах печінки визначали за вмістом малонового діальдегіду (МДА), дієнових кон’югатів (ДК), кетодієнів (КД) і зв’язаних триєнів (ЗТ), шифових основ (ШО). Рівень МДА визначали за реакцією з 2-тіобарбітуровою кислотою, ДК, КД і ЗТ, ШО в тканинах печінки – екстракційно-спектрофотометричним методом. Антиоксидантний стан організму оцінювали за активністю ферментів каталази (КТ), глутатіонпероксидази (ГП), глутатіонредуктази (ГР), вмістом відновленого глутатіону (ВГ) і загальною антиоксидантною активністю (АОА). Обробку результатів досліджень проводили стандартними методами варіаційної статистики за t-критерієм Стьюдента.

Результати. Встановлено, що Івін у досліджених дозах у гептановій фракції знижує інтенсивність ПОЛ (вмісту МДА, ДК, ШО) у тканинах печінки щурів, у ізопропаноловій фракції – ДК; підвищує активність каталази та загальної АОА в сироватці крові. Потейтін у досліджених дозах у гептановій фракції знижує утворення продуктів ПОЛ (вмісту МДА, ДК, КД і ЗТ) у тканинах печінки щурів, ізопропаноловій фракції – ДК; підвищує активність каталази та вміст ВГ, загальну АОА. Обидві речовини не порушують систему глутатіону. У порівнянні з Івіном, Потейтін проявляє більш виражений вплив на інтенсивність ПОЛ і активність антиоксидантної системи.

Висновки. 1. Регулятори росту рослин Івін і Потейтін за одноразового впливу на організм щурів-самців у дозах відповідних 1/2 і 1/100 ЛД50 знижують прооксидантну активність, не порушують систему глутатіону, підвищують активність антиоксидантної системи.

2. Підвищення активності антиоксидантної системи та гальмування інтенсивності процесів перекисного окислення ліпідів як за впливу Івіну, так і Потейтіну, спрямовані на адаптацію організму до хімічного чинника.

3. Активація антиоксидантної системи разом зі зниженням інтенсивності ПОЛ може бути одним із механізмів захисту організму від токсичної дії пестицидів при їхньому сумісному надходженні до організму з регуляторами росту рослин на основі метильних похідних N-оксид піридину.

Ключові слова: регулятори росту рослин, Івін, Потейтін, прооксидантна та антиоксидантна системи.

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ / REFERENCES

1. DSouza UJA. Pesticide toxicity and oxidative stress: a review. Borneo Journal of Medical Sciences (BJMS). 2017;11(1):9–19. DOI: 10.51200/bjms.v0i0.466

2. Baraboy VA, Brechman II, Golotin VG, et al. Perekisnoye okisleniye i stress [Peroxidation and stress]. St. Petersburg: Nauka, 1992. 148 p.

3. Zenkov NK, Lankin VZ, Menshikova EB. Okislitel'nyy stress. Biokhimicheskiye i patofiziologicheskiye aspekty [Oxidative stress. Biochemical and pathophysiological aspects]. M: Nauka, Interperiodica, 2001. 343 p.

4. Menshikova EB, Lankin VZ, Zenkov NK, Bondar IA, Krugovykh NF, Trufakin VA. Okislitel'nyy stress. Prooksidanty i antioksidanty [Oxidative stress. Prooxidants and antioxidants]. Moscow: Firm "Slovo", 2006. 556 p.

5. Baraboy VA, Reznikov OG. Fiziolohiya, biokhimiya i psykholohiya stresu [Physiology, biochemistry and psychology of stress]. K.: Interservis, 2013. 314 p.

6. Reznikov OG, Polumbrik OM, Bl’on YaG, Polumbrik MO. Pro- ta antyoksydantna systemy i patolohichni protsesy v orhanizmi lyudyny [Pro-antioxidant system and pathological processes in the human body]. Bulletin of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2014;10:17–29.

7. Vladimirov YuA, Archakov AI. Lipid peroxidation in membranes. M.: Nauka, 1972. 252 p.

8. Sorokina IV, Krysin AP, Khlebnikova TB, Kobrin VS, Popova LN. The role of phenolic antioxidants in increasing the resistance of organic systems to free radical oxidation: Analit. Review. Novosibirsk, 1997. 68 p. (Ser. "Ecology". Issue 46).

9. Shakhmardanova SA, Gulevskya ON, Seletskya VV, Zelenskaya AV, Khananashvili YaA, Nefedov DA, et al. Antioksidanty: klassifikatsiya, farmakoterapevticheskiye svoystva, ispol'zovaniye v prakticheskoy meditsine [Antioxidants: classification, pharmacological properties the use in the practice of medicine]. Journal of fundamental medicine and biology. 2016;3:4–15.

10. Pelyo IM, Bardov VG, Omelchuk ST, Sasinovych LM. Cumulative properties and nature of toxicodynamics of pesticide mixtures used in vegetable growing. Ukrainian journal of modern problems of toxicology. 2010;4:19–28.

11. Pelyo I, Leonenko O, Omelchuk S, Sasinovich L. State of prooxidant-antioxidant equilibrium in rats' organism under subchronical exposure of pesticides mixtures. Environment & Health. 2009;3:6–10.

12. Naumov MM, Zimina TV, Hryukina EI, Ryabchinskaya TA. Role of Multifunctional Plant Growth Regulators in Overcoming the Herbicidal Stress. Agrochemistry. 2019;5:21–8.

13. Tarchevsky IA. Plant catabolism and stress. M.: Nauka, 1993. 83 p.

14. Bobrova M, Vorona S, Uldiakova L. Features of quantitative content of prooxidants and antioxidants in root tissues Daucus саrota L. Ecological Sciences. 2020;5(32):41–4. DOI https://doi.org/10.32846/2306-9716/2020.eco.5-32.6.

15. Ponomarenko SP, Iutynska HO. New plant growth regulators: basic research and technologyes of application. Monograph. Kyiv: Nichlava, 2011. 210 р.

16. Konturska OO, Palladina TO. Aktivnist' fosfolipazi D u korenyakh prorostkiv za umov sol'ovogo stresu ta peredposivnogo obroblennya kukurudzi preparatami adaptogennoi' dii' [The activity of phospholipase D in the roots of seedlings for the minds of salt stress and pre-treatment of corn with adaptogenic preparations]. Ukr. biokhim. zhurn. 2008;80(2):141–6.

17. Iutinskaya GA, Ponomarenko SP. Bioregulation of microbial-plant systems: Monograph. Kyiv: Nichlava, 2010. 464 p.

18. Grishko VM, Demura TA. Vplyv rehulyatoriv rostu na stiykistʹ prorostkiv kukurudzy, rozvytok protsesiv perekysnoho okyslennya lipidiv i vmist askorbinovoyi kysloty za sumisnoyi diyi kadmiyu i nikelyu [The influence of growth regulators on the stability of corn seedlings, the development of lipid peroxidation processes and the content of ascorbic acid under the combined action of cadmium and nickel]. Physiology and biochemistry of cultivated plants. 2009;41(4):335–43.

19. Havrys IL, Tsygankova VA, Ponomarenko SP. The use of growth regulators on tomato plants in winter greenhouses: Monograph, Vinnytsia: "Nilan LTD", 2013. 174 p.

20. Vakulin KM. Mobilization of the biologically adaptive potential of some medicinal crops with the complex use of growth regulators and pesticides / diss. for the degree of candidate of biological sciences in the specialty Medicinal and essential oil crops – 06.01.13. М., 2008. 146 с.

21. Vasetska OP. Combined effect of plant growth regulators based on pyridine n-oxide derivatives and some pesticides of different chemical groups. Ukranian journal of modern problems of toxicology. 2017;3(79):26–33.

22. Vasetska O, Zhminko P, Prodanchuk M, Galkin A, Tsygankova V. Perspective for using 2,6-dimethylpyridineN-oxide to reduce the toxic effect of xenobiotics in mammals. J Adv Pharm Educ Res. 2022;12(1):21–9. https://doi.org/10.51847/TXCxI0PsO1.

23. Vasetska O. Toxicodynamics of chlorpyrifos and «Ivin» combined action under prolonged admission. Ukranian journal of modern problems of toxicology. 2020;(89):5–13.

24. Vasetska OP, Zhminko PG. Biological activity and toxicological power of growth regulators of roslin - methyl derivatives of pyridine-N-oxide. Monograph Synthesis and bioactivity of functional nitrogen-containing heterocycles. Kyiv: Interservice, 2021. P. 288–324.

25. Vasetska OP, Zubko OS, Prodanchuk MG, Kravchuk OP, Zhminko PG. Influence of N-oxide-2,6-dimethylpyridine on the expression of cytogenetic effects induced by cyclophosphamide in mouse bone marrow cell. Georgian Med News. 2020;7–8(304–305):141–7.

26. Vasetska O, Zubko O, Prodanchuk M, Kravchuk O, Zhminko P. Effect of 2,6-dimethylpyridine-N-oxide on the severity of cytogenetic effects induced by dioxidine in bone marrow cells of mice. Georgian Med News. 2021;05(314 ):139–45. PMID: 34248044/

27. Stalnaya ID, Garishvili TG. Metod opredeleniya malonovogo dial'degida s pomoshch'yu tiobarbiturovoy kisloty. V kn.: Sovremennyye metody v biokhimii [Method for the determination of malondialdehyde using thiobarbituric acid. In: Modern Methods in Biochemistry]. M.: Medicine, 1977. S. 66–8.

28. Volchegorsky IA, Nalimov AG, Yarovinsky BG, Lifshits RI. Sopostavleniye razlichnykh podkhodov k opredeleniyu produktov perekisnogo okisleniya lipidov v geptan-izopropanol'nykh ekstraktakh krovi [Comparison of different approaches to the determination of lipid peroxidation products in heptane-isopropanol blood extracts]. Questions of Medical Chemistry. 1989;35(1):127–31.

29. Koroliuk MA, Ivanova LI, Maiorova IG, Tokatev VYe. The method for determining the activity of catalase. Laboratornoye delo. 1988;(1):16–9.

30. Chernadchuk SS, Fedorko NL, Zakhariieva ZYe, Budniak AK, Petrov SA, Zaporozhchenko AV. Methods for assessing the state of oxidant and antioxidant systems of biological objects. Guidelines. Odessa, 2011. 52 p.

31. Levchenko VI, Golovakha VI, Kondrakhin IP, et al. Methods of laboratory clinical diagnosis of animal diseases; under the editorship. K.: Agrarian education, 2010. 437 p.

32. Zambrzhitsky ON, Batsukova NL, Katkovskaya MV, Kukharchik MA. Opredeleniye obshchey antioksidantnoy aktivnosti v probakh slyuni i mochi studentov s pomoshch'yu model'noy sistemy. [Determination of the total antioxidant activity in saliva and urine samples of students using a model system]. Health and the environment: collection of scientific works, ed. V.P. Filonov. 2008;12:127–9.

33. Lapach SN, Gubenko AV, Babich PN. Statistics in science and business. Kyiv: Morion, 2002. 640 p.

34. Labenska IB. Burshtynova kyslota – potentsiynyy farmakofor pry modelyuvanni novykh biorehulyatoriv na osnovi azotovmisnykh heterotsykliv [Succinic acid – a potential pharmacophore in the modeling of new bioregulators based on nitrogen-containing heterocycles]. Pharmacology and medicinal toxicology. 2016;2:3–13.

35. Li ON, Tyrtyshnikova AV, Kropotov AV, Sedyh TN. Antioxidant properties of a combined medicine containing amberic acid with thermal influence on the organism. Pacific Medical Journal. 2021;1:76–9. doi: 10.34215/1609‑1175‑2021-1-76-79.

36. Rembovskiy VR, Mogilenkova LA. Detoxification Protsessy detoksikatsii pri vozdeystvii khimicheskikh veshchestv na organism. [Processes upon Chemical Exposure of Humans]. St. Petersburg: Politekhnicheskii Univ, 2017. P. 384.

Стаття надійшла до редакції 02.01.2023

Article was received by the editors on January, 2nd, 2023