Про продукт

Однією з найбільш загальних властивостей гумінових речовин є їх здатність до зв'язування різних субстратів, що зазвичай характеризується як дезінтоксикаційна активність.

Вуглеводи, амінокислоти і стероїди за допомогою водневих і ковалентних зв'язків можуть утворювати комплексні сполуки з гуміновими речовинами. За рахунок хелатуючих властивостей гумінові речовини здатні зв'язувати в міцні комплекси іони різних металів.

Інші сполуки реагують з гуматами за допомогою іонних взаємодій, віддачі або приєднання електрона, сил Ван дер Ваальса, обміну лігандів, а також гідрофобного зв'язування. При введенні всередину за рахунок макро-колоїдних властивостей гумінові речовини здатні утворювати на поверхні слизової оболонки шлунково-кишкового тракту бар'єрний шар, утримувати воду і запобігати її втрати через кишечник, забезпечуючи захист слизової оболонки від різних агресивних факторів.

Таким чином, реалізуються дезінтоксикаційний, ентеросорбуючий, гастропротекторний, антидіарейний ефекти. У зв'язку з тим, що механізм дезінтоксикаційної дії гумінових сполук розвивається не тільки на фізичному рівні (адсорбція), але і на рівні фізико-хімічних взаємодій (комплексоутворення, іонообмін), слід припустити їх більшу ефективність і більший антитоксичний спектр активності у порівнянні з простими фізичними адсорбентами.

Доказом тому є широкий перелік інтоксикацій, при яких підтверджена ефективність гумінових речовин. Наприклад, в експериментальних дослідженнях встановлена здатність гумату натрію, одержуваного з торфу, знижувати загибель тварин, викликану введенням різних токсичних агентів: летальних доз стрихніну, при токсичній анемії, що викликається фенілгідразином, гепатиті, викликаному тетрахлорметаном.

Детоксикуюча дія гумінових речовин по відношенню до іонів важких металів пов'язана з наявністю в гуматах широкого набору функціональних груп (карбоксильних, гідроксильних, карбонільних та ін.), відповідальних за зв'язування іонів металів з утворенням нерозчинних комплексів. Зв'язування гумінових речовин з токсичними речовинами призводить до зниження їх концентрації в розчиненій формі, а, отже, і до зниження токсичності цих речовин відносно різних організмів. За результатами багатьох досліджень можна зробити висновок, що різні живі організми позитивно реагують на наявність малих доз гумінових речовин в навколишньому середовищі, при високих концентраціях гумінові речовини проявляють бактерицидну дію на живі організми. Крім того, гумінові речовини можуть виконувати і протекторну функцію, захищаючи живі організми від впливу різних токсикантів.

Гепатопротекторні властивості гумату доведені на моделі токсичного гепатиту, що викликається тетрахлорметаном, і проявляється зниженням активності печінкових трансаміназ, збереженням активності церулоплазміну і запобіганням гіпопротеїнемії.

У зв'язку з тим, що введення гумату призводить до зниження тривалості гексеналового сну, одним з механізмів антитоксичної дії гуматів є підвищення активності мікросомальних ферментів печінки. Встановлено також, що на моделі гепатиту, що викликається тетрахлорметаном, при комбінованому застосуванні препарату "Еплір", який отримується з мулових сульфідних грязей, разом з ентеросорбентами поліфепаном і експериментальним препаратом торфу ЕСТ-1 спостерігається синергізм і значно підвищується гепатопротекторна активність, що підтверджується нормалізацією біохімічних і морфологічних показників функціонального стану печінки.

Показано, що гумінові кислоти торфу при внутрішньошлунковому введенні (25-100 мг/кг) перешкоджають гепатотоксичній дії тетрахлорметану, знижуючи інтенсивність процесів ліпопероксидації, вираженість синдромів цитолізу і холестазу, по ефективності істотно не поступаючись еталону порівняння — карсилу.

При експериментальній резекції двох третин печінки щурів, тривале застосування гумінових речовин торфу в добовій дозі 20 мг/кг збільшує активність орнітиндекарбоксилази, підвищує рівні спермідину, РНК і ДНК в гепатоцитах, призводить до збільшення маси регенеруючої печінки.

Таким чином, гепатопротекторна активність гумінових речовин реалізується за рахунок дезінтоксикаційних і антиоксидантних властивостей, здатності бути індукторами мікросомальних ферментів, впливати на метаболічні процеси і підвищувати біосинтез поліамінів, таких як спермідин, що беруть участь у формуванні структури рибосом і процесах біосинтезу білка в гепатоцитах.

Гумінові речовини мають регулюючий вплив на різні ланки імунної системи, підвищуючи активність клітинних і гуморальних компонентів природної резистентності. Так, показано, що елементами імуностимулюючої активності гумату є підвищення фагоцитарної активності лейкоцитів і лізоциму сироватки крові.

Розроблено одержуваний з торфу препарат, що містить гумінові, уронові і амінокислоти, що названі Тоlра Реаt Preparation (ТРР). В кінці 90-х років проведена серія досліджень, присвячених імуностимулюючим, регенераторним і протизапальним властивостям даного препарату, в результаті чого з'явився дозвіл на застосування ТРР в Польщі в якості лікарського засобу. Встановлено, що ТРР є індуктором інтерферону, підвищує вміст імуноглобулінів IgM та IgG [10], фагоцитарну та бактерицидну активність лейкоцитів людини.

Встановлено, що одержуваний з бітумного вугілля гумат калію, умовно названий оксігумат, підвищує проліферативну активність лімфоцитів людини, стимульованих фітогемаглютиніном, як in Vitro в концентрації 20 мкг/мл, так і ех vivo при призначенні протягом двох тижнів у дозі 4 г на добу у ВІЛ-інфікованих пацієнтів з імунодефіцитом. Ймовірним механізмом імуностимулюючої дії оксігумату є здатність збільшувати активність Т-хелперної субпопуляції лімфоцитів ТН1, відповідальної за синтез інтерлейкіну-2, і підвищувати експресію інтерлейкінових рецепторів.

За даними експериментальних досліджень, гумінові речовини проявляють антибактеріальні і фунгіцидні властивості.

Найбільш вірогідним механізмом даних видів активності гумінових речовин є порушення метаболізму білків і карбоангідратів по каталітичному механізму, а також здатність утворювати зв'язки між іонами з високомолекулярними субстратами мікроорганізмів. Поєднання імуномодулюючої, дезінтоксикаційної, антибактеріальної та противірусної дій обумовлює здатність гумінових речовин неспецифічно підвищувати резистентність організму. Зазначений комплекс ефектів є передумовою для подальшого вивчення можливості застосування гумінових речовин в терапії інфекційних захворювань та інтоксикацій різної етіології.

Одним з найбільш відомих видів фармакологічної активності гумінових речовин є протизапальна дія. Встановлено, що оксігумат бітумного вугілля дозозалежно пригнічує адгезію і дегрануляцію нейтрофілів, інгібує експресію рецепторів комплементу Типу 3 (CR3-рецептор) на активованих нейтрофілах.

У зв'язку з тим, що експресія CR3-рецепторів асоційована з підвищенням синтезу прозапальних цитокінів, активних форм кисню, азотистих метаболітів і протеолітичних ферментів, цей ефект може бути одним з механізмів протизапальної та імуномодулюючої активності гумінових речовин. Доведено, що гумат калію, одержуваний з бітумного вугілля, в концентрації 40 мг/мл in vitro значно знижує вивільнення прозапальних цитокінів — фактора некрозу пухлин альфа (ФНП-α), інтерлейкінів (ІЛ-1 - β, 6 і 10) в мононуклеарних лімфоцитах людини, стимульованих фітогемаглютиніном А, а також інгібує класичні та альтернативні шляхи активації системи комплементу.

На моделі набряку лапи щурів гумінові речовини проявляють протизапальні властивості, будучи інгібіторами 5-ліпоксигенази. У концентрації 100 мкг/мл гумінові кислоти торфу призводять до десятикратного зниження вивільнення ФНП-α в культурі клітин людини і937, стимульованих ліпополісахаридом, що слід розцінювати як виражену протизапальну активність. На моделі експериментального ад'ювантного поліартриту доведено протизапальну та імунокорегуючу дію гумінових кислот мулових сульфідних грязей. Зменшення активності аутоімунних реакцій виражалося в зниженні ШОЕ, лейкоцитозу, вмісту мієлопероксидази, ІЛ-1 - β, ФНП-α, фібронектину, нормалізації властивостей моноцитарно-макрофагальної системи і нівелюванні дисбалансу імунорегуляторних субпопуляцій Т-лімфоцитів.

Гумат леонардиту, що призначається щодня внутрішньо в дозі 61 мг / кг протягом 6 днів, значно знижує вираженість запального набряку вушної раковини, пригнічуючи прояви контактної гіперчутливості, що викликається попередньою сенситизацією динітрофторбензеном в ступені, що можна порівняти з преднізолоном.

Гумат натрію, одержуваний з торфу Томської області, знижує ступінь вираженості анафілактичного шоку і інтенсивність реакції гіперчутливості уповільненого типу до еритроцитів. 1 і 5% мазь гумату прискорює загоєння опіку шкіри, що викликається ультрафіолетовим випромінюванням. Її ефективність можна порівняти з еталонним репарантом — солкосерилом. Застосування мазі гумату викликає пригнічення показників пасивної шкірної анафілаксії в цільній сироватці крові, в ступені нарівні з маззю "Белодерм".

На думку авторів цих досліджень, антиалергічні властивості гумату натрію пов'язані з виявленими раніше механізмами його протизапальної дії – антигістамінним, антисеротоніновим, антибрадикініновим і антипростагландиновим ефектами.

Одним з механізмів регенераторної і ранозагоювальної дії гумінових речовин є їх здатність утворювати водневі і ковалентні зв'язки з біополімерами типу колагена. Доведено, що in vitro інкубація з гуміновими кислотами значно підвищує розривну міцність п'яткового сухожилля тварин, збільшує механічну і хімічну стійкість колагенових волокон і прискорює процес їх дозрівання.

Відома також здатність гумінових речовин прискорювати процес загоєння виразкових дефектів слизової оболонки шлунково-кишкового тракту.

Найбільш відомим практичним додатком антиульцерогенної дії гуматів в російській медицині є застосування різних методів електрофорезу з розчинами гуматів, одержуваних з торфу (гумат натрію) і сапропелів (гумізоль) при виразковій хворобі шлунка і дванадцятипалої кишки.

Механізм противиразкової дії гуматів цікавий у зв'язку з тим, що речовини, що володіють протизапальним ефектом, часто, навпаки, виявляють здатність до ульцерогенної дії. Можна припустити, що антиульцерогенний ефект гумінових речовин реалізується за рахунок їх макро-колоїдних властивостей, як було згадано раніше, і здатності знижувати проникність гістогематичних бар'єрів.

Одним з механізмів дії гумінових речовин на клітинному рівні є здатність регулювати процеси окисного фосфорилювання. Гумінові кислоти торфу в дозах 25-100 мг/кг мають виражену антигіпоксичну дію на моделях гістотоксичної і гіпобаричної гіпоксії. В умовах нормобаричної гіперкапнічної гіпоксії гумінові кислоти запобігають роз'єднанню окисного фосфорилювання, нормалізуючи активність сукцинат- і НАД-залежних процесів енергопродукції в мітохондріях головного мозку та печінки, причому їх ефективність можна порівняти з антиоксидантом і антигіпоксантом дигідрокверцетином.

Антиоксидантна дія представляється однією з важливих властивостей гумінових речовин, оскільки вона є опосередковуючим механізмом багатьох з їх біологічних ефектів. Антиоксидантна дія гумінових речовин реалізується за рахунок відновних властивостей [32] прямого захоплення вільних радикалів, підвищення активності ферментів антиоксидантного захисту, участі у відновленні ендогенних антиоксидантів і здатності до залізо-хелатуючої дії. Так, наприклад, лужний гумат, що одержується з торфу, має виражену антирадикальну і антиоксидантну дію, що порівнюється з ефектом еталонів — аскорбінової кислоти і дигідрокверцетину.

Препарат торфу ТРР і його фракції зменшують вираження ліпопероксидації в мітохондріях і знижують рівень МДА в ступені, що можна порівняти з вітаміном Е.

Гумусові кислоти торфу проявляють антиоксидантні та антирадикальні властивості, будучи каталізаторами диспропорціонування супероксиду.

Дослідження антиоксидантної активності гумінового комплексу показало, що він здатний нейтралізувати шляхом прямої взаємодії різні форми активного кисню та інші вільні радикали, що утворюються в процесі метаболізму, і являє собою перспективне природне джерело для отримання лікарських засобів, що володіють антиоксидантною активністю.

Акумулятивна функція полягає в накопиченні хімічних елементів і енергії, необхідних живим організмам. Практично це означає, що гумінові речовини відповідальні за життєзабезпечення ґрунтової біоти і гідробіоти, але, оскільки вони, завдяки своїй стійкості, зберігаються тривалий час (згідно з радіовуглецевим датуванням, сотні і тисячі років), то тим самим гарантують безперервне постачання рослин і мікроорганізмів енергією і будівельним матеріалом.

У складі гумінових речовин знайдено від 40 до 60% вуглецю (С), 3-5% азоту (N), 30-40% кисню (О), а також водень, сірка, фосфор, багато металевих катіонів, в тому числі і так звані мікроелементи. Не випадково темно-сірі і чорні за кольором ґрунти в народі завжди вважалися родючими, і називали їх, хоч і не завжди правильно, чорноземами. Забарвлення таким ґрунтам надають саме гумінові речовини.

Гумінові речовини віддають живим організмам необхідні їм елементи живлення поступово, у міру їх споживання, зберігаючи тим самим необхідний запас цих елементів для наступних поколінь. Цим вони істотно відрізняються від багатьох мінеральних сполук, які можуть постачати рослини елементами живлення, але представлені, як правило, легкорозчинними речовинами, які швидко витрачаються або вимиваються з ґрунту. У той же час частина мінеральних елементів входить в кристалічну решітку алюмосилікатів, вони недоступні живим організмам і тільки після руйнування мінералів споживаються рослинами.

Доведено участь гумінових кислот в регуляції імунної відповіді при внутрішньовенному введенні. Гумінові кислоти здатні стимулювати фактори вродженого противірусного імунітету, виступаючи в якості активних індукторів ендогенного інтерферону-α, інгібіторів активації системи комплементу і ентеросорбентів ЛПС. Гумінові кислоти ефективно інгібують реплікацію оболонкових вірусів (ВІЛ, ВСВ, ВКЕ) і не впливають на 43 реплікацію необолонкових вірусів (ентеровірус а71, поліовірус і вірус Коксакі).

Таким чином, виявлена противірусна активність гумінових кислот, що полягає в інгібуванні білків злиття оболонкових вірусів, дозволяє знижувати вірусне навантаження на організм і збільшувати вироблення організмом своєї власної антивірусної вакцини і антитіл. Гумінові кислоти являють собою противірусні компоненти для мікробіцидів з багатоцільовим механізмом інгібування реплікації вірусу: інгібування злиття ВІЛ з клітиною і інгібування зворотної транскрипції ВІЛ. Гумінові кислоти проявляють синергічний ефект з іншими антиретровірусними речовинами: азидотимідином, лектиновим білком гріффітсином і сульфатами хітозану. Експериментально доведено перспективність застосування мікробіцидів на основі гумінових кислот природного походження для топічної фармако-профілактики ВІЛ-інфекції. Мікробіциди, виготовлені на основі гумінових кислот природного походження, відносяться до 4 класу небезпеки хімічних речовин – малотоксичні речовини (або речовини з вкрай низьким ступенем токсичності). При цьому також доведено, що мікробіциди виготовлені на основі гумінових речовин, які були екстраговані з природного бурого вугілля і леонардитів, перевершують за своєю антивірусною активністю мікробіциди, які були отримані з гумінових речовин екстрагованих з торфів.

Проведені дослідження показали, що гумінові кислоти не чинять негативної дії на компоненти вродженого і набутого імунітету, не володіють місцево подразнюючою і аллергізуючою дією і не індукують алергічні реакції, такі як анафілактичний шок.

Найбільша протизапальна активність гумінових кислот виявлялася в дозі 2,0 мг/кг. При вивченні характеру змін імунологічних і гематологічних показників при придушенні гострого імунного запалення за допомогою гумінових кислот виявлено, що протизапальний ефект викликаний в першу чергу впливом на активність нейтрофільних гранулоцитів і моноцитів.

Доведено, що гумат леонардиту проявляє антиексудативні, жарознижуючі та аналгетичні властивості, за ефективністю можна порівняти з диклофенаком натрію, причому проявляє активність у нижчій дозі — 1,0 мг/кг проти 8,0 мг/кг для диклофенаку.

Результати досліджень дозволяють розглядати можливість використання субстанції гумату екстрагованого з леонардиту в якості альтернативи класичним нестероїдним протизапальним засобам.

Вільнорадикальне окислення є неспецифічною уніфікованою ланкою патогенезу різних захворювань, до яких відносяться цукровий діабет, гепатити, патології серцево-судинної системи, безліч онкологічних і аутоімунних захворювань, в тому числі ревматоїдний поліартрит, ревматизм, склеродермія [Казначеєв та ін].

Гумінові речовини можуть проявляти протипухлинні та антипроліферативні властивості. Результати дослідження антиоксидантної активності гумінових кислот на моделі окисного стресу демонструють, що гумінові кислоти мають антитоксичну активність по відношенню до продуктів метаболізму. Вони мобілізують ендогенні системи організму, підвищуючи рівень основних антиоксидантних ферментів як в печінці, так і в плазмі крові. У дослідженні S. K. Aydin et al. (2017) оцінювався вплив гумінових речовин на різні ракові клітини. Протягом 48 і 72 годин клітини (Hep3B, HT29 і PC3) обробляли різними концентраціями гумінових речовин, проліферацію оцінювали за допомогою МТТ-тесту. В ході дослідження було з'ясовано, що вона інгібувала проліферацію всіх клітинних ліній, що використовувалися. Також було виявлено, що клітини Hep3B виявляли найбільшу чутливість для 48-годинного застосування при IC50 = 1,58–2,43 мкг/мкл. Варто відзначити, що на тлі її застосування також значно підвищувалася регуляція апоптотичних генів на рівні мРНК порівняно з необробленою контрольною групою.

Схожий ефект спостерігався і в роботі R.G.P.T. Jayasooriya et al. (2016) в ході дослідження також зазначалося, що гумінові речовини посилювали загибель різних ракових клітин, таких як Hep3B, LNCaP і HL60, та індукували апоптоз клітин фібросаркоми MCA-102.

Дана інформація підтверджується роботою К. Pant et al. (2015), в якій оцінювалися протипухлинні та антипроліферативні властивості гумінових речовин. В ході експерименту клітини Huh7 обробляли різними концентраціями гумінових кислот (10-1000 мкг/ мл) протягом 24 годин. Результати оцінювали за допомогою MTT-аналізу і Tunel-аналізу. МТТ аналіз продемонстрував дозозалежне інгібування проліферації клітин. У концентрації 1000 мкг/мл гумінові речовини інгібували проліферацію на 73,23%, а в концентрації 500 і 200 мкг/мл — на 56,4 і 45,36% відповідно. Продукція NO також продемонструвала дозозалежний ефект. При концентрації 1000 мкг/мл спостерігалося збільшення продукції на 45,59%, а при концентрації 500 і 100 мкг/мл — на 26,17 і 24,04% відповідно. Також за допомогою Tunel-аналізу було виявлено посилення апоптозу і збільшення пошкодження ДНК зі збільшенням концентрації гумінових речовин.