ИЗУЧЕНИЕ ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКОЙ И ГИПОХОЛЕСТЕРИНЕМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ИССЛЕДУЕМОГО ВЕЩЕСТВА

АННОТАЦИЯ

В данной статье изучена гипогликемическая и гипохолестеринемическая активность полисахаридов, выделенных из сырья незрелых плодов растения Capparis spinosa L., на моделях экспериментальных животных. Исследование проводилось на белых крысах массой тела 180–200 г. Модель гипергликемии вызывали путем введения 40 % раствора глюкозы, а гиперлипидемии – путем голодания животных. Исследуемые полисахариды изучались в дозах 10,0–25,0–50,0–100,0 мг/кг, и их эффект сравнивался с референтными препаратами Метформина в дозе 30,0 мг/кг и Роксеры в дозах 1,0–5,0 мг/кг. Полученные результаты показали, что полисахариды проявляли гипогликемическое и гипохолестеринемическое действие, зависящее от увеличения вводимой дозы. Наибольшая эффективность в снижении уровня глюкозы в сыворотке крови наблюдалась при дозе 100,0 мг/кг, что дало результат, близкий к показателям Метформина – 48,6 %. В снижении уровня холестерина максимальная эффективность отмечалась при дозах 50,0–100,0 мг/кг и составила 54,8–56,5 %, что проявило активность, равную или превышающую эффективность препарата Роксера. Результаты исследования показывают, что полисахариды, выделенные из сырья, обладают потенциалом для применения в фармацевтической практике в качестве перспективного гипогликемического и гипохолестеринемического средства природного происхождения.

ABSTRACT

This article studies the hypoglycemic and hypocholesterolemic activity of the polysaccharide complex isolated from raw materials – unripe fruits of the Capparis spinosa L. in experimental animal models. The research was conducted on white rats weighing 180–200 g. A hyperglycemia model was induced by administering a 40 % glucose solution, while hyperlipidemia was induced by fasting the animals. The investigated polysaccharides were administered and studied at doses of 10.0, 25.0, 50.0, and 100.0 mg/kg, and their effects were compared with the reference drugs Metformin at a dose of 30.0 mg/kg and Roxera at doses of 1.0 and 5.0 mg/kg. The obtained results showed that the polysaccharides exhibited hypoglycemic and hypocholesterolemic effects in a dose-dependent manner. The highest efficacy in reducing blood serum glucose levels was observed at a dose of 100.0 mg/kg, yielding a result close to Metformin's indicators at 48.6 %. In reducing cholesterol levels, maximum efficacy of 54.8–56.5 % was recorded at doses of 50.0–100.0 mg/kg, demonstrating activity equal to or higher than the efficacy of the Roxera preparation. The research results indicate that polysaccharides isolated from raw materials have the potential for use in pharmaceutical practice as promising hypoglycemic and hypocholesterolemic agents of natural origin.

Ключевые слова: Capparis spinosa L., полисахариды, гипогликемический, гипохолестеринемический.

Keywords: Capparis spinosa L., polysaccharide, hypoglycemic, hypocholesterolemic.

Введение

В последние годы сахарный диабет и дислипидемия относятся к ряду заболеваний, представляющих серьезную угрозу для здоровья населения в глобальном масштабе. По данным Международной Федерации Диабета (IDF) за 2025 год, в мире 589 миллионов человек в возрасте 20–79 лет живут с диабетом, и прогнозируется, что этот показатель к 2050 году достигнет 853 миллионов [13]. В то же время атеросклероз и гиперхолестеринемия являются одними из основных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, ежегодно сокращая жизнь миллионов людей [9; 15]. Поэтому гипогликемические средства (метформин, ингибиторы SGLT2, агонисты GLP-1) играют важную роль не только в нормализации уровня глюкозы при контроле диабета, но и в снижении сердечно-сосудистых и почечных осложнений [5; 6]. Гипохолестеринемические препараты (статины, эзетимиб, ингибиторы PCSK9), в свою очередь, занимают основное место в резком снижении уровня холестерина, предотвращении атеросклероза и снижении таких тяжелых последствий, как инфаркт, инсульт [11; 12]. Применение этих классов лекарственных средств в современной медицине является неотъемлемой частью глобальной стратегии здравоохранения, и они представляют собой одно из наиболее актуальных направлений фармакотерапевтической практики. В последние годы активно изучается противовоспалительная активность полисахаридов, флавоноидов и других биоактивных веществ природного происхождения [2; 14]. По результатам дополнительных научно-исследовательских работ, проведенных фармакологами нашего института, было установлено, что субстанция полисахаридов, полученная из бутонов и незрелых плодов Capparis spinosa L., проявляет ряд видов биологической активности [1; 7; 8]. Это открывает возможность разработки более безопасных и эффективных альтернативных средств по сравнению с традиционными препаратами.

Цель исследования: состояла в изучении гипогликемической и гипохолестеринемической активности полисахаридов, выделенных из сырья.

Материалы и методы исследования. Исследования гипогликемической и гипохолестеринемической активности суммы полисахаридов, выделенных из сырья, проводились на беспородных белых крысах-самцах массой тела 180–200 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария (обеспечен естественный 12/12-часовой цикл свет/темнота, температура воздуха +22±2℃, неограниченный доступ к пище и воде). Выбор доз и путей введения вещества осуществлялся на основе «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» [4]. Все исследования проводились в соответствии со стандартами «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» [10].

Гипергликемия вызывалась путем внутрибрюшинного введения крысам 40 % раствора глюкозы в дозе 3500,0 мг/кг [3]. Исследуемое вещество в дозах 10,0–25,0–50,0–100,0 мг/кг, референтный препарат Метформин (Mediwin Pharmaceuticals, Индия) в дозе 30,0 мг/кг вводились перорально в желудок с помощью нетравматического металлического зонда. Уровень глюкозы в крови определялся до начала эксперимента, до введения 40 % раствора глюкозы в брюшную полость крысам и через 180 минут после введения.

Для изучения уровня холестерина гиперлипидемия вызывалась у крыс, которых предварительно голодали в течение одних суток [3]. Исследуемое вещество в дозах 10,0–25,0–50,0–100,0 мг/кг, референтный препарат Роксера (розувастатин, KRKA, Словения) в дозах 1,0–5,0 мг/кг вводились перорально, и изучалось их гипохолестеринемическое свойство в сыворотке крови. Количество глюкозы и холестерина в сыворотке крови измерялось с помощью тестов, произведенных Cypress diagnostics (Бельгия), на биохимическом анализаторе CYANSmart (Бельгия) при длине волны 505 нм и температуре 37°C.

Полученные результаты и их обсуждение. Анализ результатов проведенных экспериментов показывает, что в условиях гипергликемии, вызванной глюкозной нагрузкой, у крыс контрольной группы через 3 часа уровень глюкозы в крови повысился до 14,8±1,7 ммоль/л по сравнению с показателями в нормальном состоянии. Это подтверждает успешное создание модели гипергликемического состояния и служит надежным критерием для сравнения. Введение выбранного в качестве референтного препарата Метформина в дозе 30,0 мг/кг снизило уровень глюкозы в крови до 8,0±1,5 ммоль/л, показав гипогликемическую эффективность 45,9 %. Этот результат установил контрольный уровень для испытаний вещества. При испытании суммы полисахаридов, выделенных из сырья в различных дозах, были получены следующие результаты:

• При дозе вещества 10,0 мг/кг глюкоза снизилась до 9,6±1,6 ммоль/л, наблюдалось уменьшение на 35,1 %.
• При дозе вещества 25,0 мг/кг глюкоза снизилась до 8,7±1,4 ммоль/л, наблюдалось гипогликемическое действие 41,2 %.
• При дозе вещества 50,0 мг/кг результат был более выраженным, глюкоза снизилась до 8,1±1,7 ммоль/л, а эффективность составила 45,2 %.
• При дозе вещества 100,0 мг/кг была зафиксирована наивысшая эффективность: глюкоза снизилась до 7,6±1,5 ммоль/л, а гипогликемическая эффективность достигла 48,6 %.

Результаты статистического анализа (p<0,05) показывают, что дозы 25,0 мг/кг и выше значительно снижали уровень глюкозы. Наивысшая доза 100,0 мг/кг показала эффективность, почти идентичную Метформину, что подтверждает перспективность полисахаридов для клинического применения. Результаты проведенного эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Гипогликемическая активность полисахаридов, выделенных из сырья при однократном введении экспериментальным животным (крысам) (M±m, n=6)

Примечание: (p<0,05)* - по сравнению с показателями животных контрольной группы.

Полученные экспериментальные результаты показывают, что сумма полисахаридов, выделенных из сырья, обладает гипогликемической активностью, и ее эффект усиливается в зависимости от дозы. Полученные показатели подтверждают потенциальную терапевтическую ценность полисахаридов и то, что они могут иметь большое значение в фармакологии в качестве гипогликемических средств, полученных из природного источника. Особенно то, что высокие дозы 50,0–100,0 мг/кг показали результат, близкий к эффективности Метформина, усиливает перспективы применения этих веществ при диабете и метаболическом синдроме.

В следующем эксперименте была изучена гипохолестеринемическая активность суммы полисахаридов, выделенных из сырья, при введении экспериментальным животным в различных дозах в сравнении с референтным препаратом Роксера. У животных интактной (контрольной) группы количество холестерина в крови составило 47,4±0,312 мг/дл, что подтверждает успешное применение модели.

Использованный в качестве референтного препарата Роксера (розувастатин) в малой дозе 1,0 мг/кг и высокой дозе 5,0 мг/кг показал эффективность в снижении уровня холестерина в крови на 47,0 % и 54,4 % соответственно. Эти результаты послужили надежным критерием для эксперимента.

При введении суммы полисахаридов, выделенных из сырья экспериментальным животным в различных дозах, наблюдалось следующее воздействие:

- При введении вещества в дозе 10,0 мг/кг количество холестерина в сыворотке крови снизилось до 25,7±0,312 мг/дл, проявилась эффективность снижения 45,7 %.

- При введении вещества в дозе 25,0 мг/кг показатель снизился до 23,9±0,296 мг/дл, и эффективность достигла 49,5 %.

- При введении вещества в дозе 50,0 мг/кг количество холестерина снизилось до 21,4±0,274 мг/дл, была зафиксирована одна из наивысших эффективностей – 54,8 % (p<0,05).

- При введении вещества в дозе 100,0 мг/кг уровень холестерина снизился до 20,6±0,307 мг/дл, наблюдался максимальный гипохолестеринемический эффект – 56,5 % (p<0,05).

Полученные экспериментальные результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Влияние суммы полисахаридов, выделенных из сырья, на уровень холестерина в крови в условиях эндогенной гиперлипидемии (n=6)

Примечание: (p<0.05)* - по сравнению с показателями животных интактной группы.

Полученные экспериментальные результаты показывают, что гипохолестеринемический эффект суммы полисахаридов, выделенных из сырья возрастал в зависимости от дозы, и особенно высокие дозы 50,0–100,0 мг/кг проявили активность, равную или превышающую относительно референтного препарата Роксера. Полученные результаты свидетельствуют о наличии перспективы применения полисахаридов в фармакологии в качестве альтернативного гиполипидемического средства, являющегося природным и безопасным.

Заключение. Результаты проведенных исследований показали, что полисахариды, выделенные из сырья, является биоактивным веществом природного происхождения, обладающим гипогликемическими и гипохолестеринемическими свойствами. В модели экспериментальной гипергликемии высокие дозы полисахаридов 50,0–100,0 мг/кг значительно снижали уровень глюкозы в сыворотке крови, показав результат, близкий к эффективности референтного препарата Метформина. В то же время, в модели эндогенной гиперлипидемии также было установлено, что высокие дозы полисахаридов 50,0–100,0 мг/кг снижали уровень холестерина в сыворотке крови на уровне, равном или превышающем показатели препарата Роксера.

Результаты подтверждают, что полисахариды обладают дозозависимым эффектом и их гипогликемическая и гипохолестеринемическая эффективность могут иметь важное практическое значение в фармакологии. Это позволяет оценить полисахариды, выделенные из сырья, в качестве перспективного природного терапевтического средства, которое может применяться при таких широко распространенных заболеваниях, как диабет, метаболический синдром и дислипидемия.

Список литературы:

1. Мирзаев Ю.Р., Рузимов Э.М., Ботиров Р.А., Саидова Г.Э., Садиков А.З., Сагдуллаев Ш.Ш. Фармакологическое исследование экстракта бутонов и цветков Сapparis spinosa L. // Universum: химия и биология электрон. научн. журн. – 2023. – №3(105). – № 41. Физиология. – C. 26–32.
2. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. – Ч.1. – М: Гриф и К, 2012. – 944 с.
3. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. – Ч.1. – М.: Гриф и К, 2012. – 673 c.
4. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под общ. ред. Р.У. Хабриева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. – 832 с.
5. American Diabetes Association. Standards of Care in Diabetes — 2025: Cardiovascular Disease and Risk Management // Diabetes Care. – 2024. – Vol. 48. – Suppl. 1. – Retrived from: https://diabetesjournals.org. (accessed date: 15.09.2025).
6. American Diabetes Association. Summary of Revisions: Standards of Care in Diabetes — 2025 // Diabetes Care. – 2025. – Vol. 48. – Suppl. 1. – S6–S10. – Retrived from: https://diabetesjournals.org. (accessed date: 25.09.2025).
7. Bekmurzayeva N.B., Botirov R.A., Azamatov A.A., Tursunkhodzhaeva F.M., Aytbayeva A.B., Sadykov A.Z., Sagdullayev Sh.Sh. Anti-inflammatory, antihypoxant and antioxidant activity of products isolated from caper cultivated in Uzbekistan // The Bioscan. – 2024. – Vol. 19(2). – Pp. 75–80. doi.org/10.63001/tbs.2024.v19.i02.pp75-80
8. Bekmurzayeva N.B., Botirov R.A., Azamatov A.A., Tursunkhodzhaeva F.M., Sadykov A.Z., Sagdullayev Sh.Sh., Sultanova R.K. Biologically active products with anticoagulant and blood glucose regulating effects from Capparis spinosa L. cultivated in Uzbekistan // Biochemical and Cellular Archives. – 2024. – Vol. 24. – Suppl. 1. – Pp. 3639–3646. DOI: https://doi.org/10.51470/bca.2024.24.1-S.3639.
9. Chen L., et al. Low-Density Lipoprotein Cholesterol, Cardiovascular Disease, and Mortality // Current Atherosclerosis Reports. – 2024. – DOI: 10.1007/s11883-024-01158-6. – Retrived from: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11850012/ (accessed date: 15.09.2025).
10. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes // Official Journal of the European Union, 2010.
11. European Society of Cardiology / European Atherosclerosis Society. ESC/EAS Guidelines for the management of dyslipidaemias – 2019 va 2025 yangilanishlari – Retrived from: https://escardio.org; TCTMD, 10.09.2025 (accessed date: 25.09.2025).
12. Global Burden of Cardiovascular Diseases 2023. // J Am Coll Cardiol. – 2025. – Retrived from: https://www.jacc.org. (accessed date: 25.09.2025).
13. International Diabetes Federation // IDF Diabetes Atlas. – 11th ed. – 2025. – Retrived from: https://diabetesatlas.org.  (accessed date: 05.06.2025)
14. Jiang M., Li Z., Zhu Y. Natural polysaccharides as potential anti-inflammatory agents: mechanisms and applications // International Journal of Biological Macromolecules. – 2023. – Vol. 231. – P. 123–135. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.123135
15. World Heart Federation. Cholesterol – High cholesterol & cardiovascular health. – Retrived from: https://world-heart-federation.org (accessed date: 15.09.2025).