ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ – ПЕРСПЕКТИВНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

  • Мария Владимировна Зыкова ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России (г. Томск) https://orcid.org/0000-0002-1973-8983
  • Л. А. Логвинова ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России (г. Томск)
  • М. В. Белоусов ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России (г. Томск)
Ключевые слова: гуминовые вещества, биологическая активность, фармакологические свойства

Аннотация

Природные биоминералы и геополимеры, такие как естественные продукты гумификации (торф, сапропель, мумие, леонардит), в последнее время стали привлекательными как пищевые добавки и исходные материалы для разработки лекарственных средств на их основе. Под высокомолекулярными соединениями гуминовой природы в общем виде понимают гуминовые вещества различных каустобиолитов. Полифункциональность и цвиттер-ионный характер являются уникальным свойством гуминовых веществ, поскольку характеризуют их как самых активных хелатных агентов среди природных органических веществ. Уникальные химические свойства гуминовых веществ позволяют применять их в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и медицине. В природе не существует соединений с идентичным набором таких же важных химических и биологических свойств и биосферных функций, поэтому гуминовые вещества являются перспективными БАВ для поиска и разработки лекарственных средств нового поколения. Благодаря планетарному распространению и постоянному пополнению сырьевых ресурсов гуминовых веществ, а также широкому спектру их фармакологических эффектов на сегодняшний день открываются большие возможности практического применения гуминовых веществ в медицине.

Биографии авторов

Мария Владимировна Зыкова, ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России (г. Томск)

Кандидат фармацевтических наук, доцент, заведующий кафедрой химии, м.н.с.

М. В. Белоусов, ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России (г. Томск)

M.V. Belousov

Литература

Попов А.И., Зеленков В.Н., Теплякова Т.В. Биологическая активность и биохимия гуминовых веществ. Часть 1. Биохимический аспект (обзор литературы) // Вестник Российской академии естественных наук. – 2016. – Т.16, №1. – С.11–18.

Engel M.H., Macko S.A. Organic geochemistry: principles and applications. – Plenum Publication: New York, 1993. – 861 p.

Бузлама А.В., Чернов Ю.Н. Анализ фармакологических свойств, механизмов действия и перспектив применения гуминовых веществ в медицине // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2010. – Т.73, №9. – С.43–48.

Davies G., Ghabbour E.A. Humic substances, structeres, properties and uses. – The Royal society of chemistry: Cambridge, 1998. – 260 p.

Zykova M.V., Schepetkin I.A., Belousov M.V. et al. Physicochemical characterization and antioxidant activity of humic acids isolated from peat of various origins // Molecules. – 2018. – Vol.23, N4. – P.753–768. DOI: 10.3390/molecules23040753.

Бузлама В.С., Долгополов В.Н., Сафонов А.В., Бузлама С.В. Механизм действия препаратов гуминовых веществ // Сборник докладов конференции «Итоги и перспективы применения гуминовых препаратов в продуктивном животноводстве, коневодстве и птицеводстве». – М., 2006. – С.24–35.

Piotrowska D., Dlugosz A., Witkiewicz K., Pajak J. The research on antioxidative properties of Tolpa Peat Preparation and its fractions / // Acta Pol Pharm. – 2000. – Vol.57. – P.127–129.

Visser S.A. Effects of humic substances on higher animals and man; the possible use of humic compounds in medical treatments // International Humic Substances Society meeting. – Sevilla, 1988. – P.89–135.

Бузлама А.В., Чернов Ю.Н., Дронова Ю.М., Астанина М.А. Изучение антитоксических свойств солей гуминовых кислот в экспериментальных исследованиях // Научные ведомости БЕЛГУ. – 2011. –Т. 22, № 17. – С.214–221.

Лотош Т.Д. Экспериментальные основы и перспективы использования препаратов гуминовых кислот из торфа в медицине и сельскохозяйственном производстве // Биологические науки. – 1991. – № 10. – С.99–103.

Belousov M.V., Akhmedzhanov R.R., Zykova M.V. et al. Hepatoprotective properties of native humic acids isolated from lowland peat of Tomsk // Pharm. Chem. J. – 2014. – Vol. 48, N 4. – P.249–252. DOI: 10.1007/s11094-014-1088-5.

Maslinski C., Fogel W.A., Andjewski W. The influence of Tolpa Peat Preparation on rat liver regeneration // Acta Pol. Pharm. – 1995. – Vol.50, N4–5. –

P.413–416.

Авакумова Н.П., Жданова А.В., Глубокова М.Н., Жернов Ю.В. Влияние гуминовых веществ пелоидов на процессы свободнорадикального окисления // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т.13, №1. – С.1960–1963.

Vetvicka V., Vashishta A., Vashishta M. et al. The relative abundance of oxygen alkyl-related groups in aliphatic domains is involved in the main pharmacological-pleiotropic effects of humic acids // J Med Food. – 2013. – Vol.16, N7. – P.625–632.

Ozcan A., Sen H.M., Sehitoglu I. et al. Neuroprotective effect of humic acid on focal cerebral ischemia injury: an experimental study on rats // Inflammation. – 2015. – Vol.38, N1. – P.32–39. DOI: 10.1007/s10753-014-0005-0.

Akbas A., Silan C., Gulpinar M.T. et al. Renoprotective effect of humic acid on renal ischemia-reperfusion injury: an experimental study in rats // Inflammation. – 2015. – Vol.38. – P.2042–2048. DOI: 10.1007/s10753-015-0185-2.

Cagin Y.F., Sahin N., Polat A. et al. The acute effect of humic acid on iron accumulation in rats // Biol Trace Elem Res. – 2016. – Vol.171. – P.145–155. DOI: 10.1007/s12011-015-0507-0.

Avvakumova N.P., Gerchikov A.Y., Khairullina V.R., Zhdanova A.V. Antioxidant properties of humic substances isolated from peloids // Pharm Chem J. – 2011. – Vol. 45. – P.192–193. DOI: 10.1007/s11094-011-0590-2.

Addington A., Schauss A. Peat-derived organic Humifulvate concentrate (HFC): a new multimineral dietary supplement [Электронный ресурс] / A. Addington,. – 1999. – Режим доступа: www.fda.gov/ohrms/ dockets/dockets/95s0316/rpt0091_02_attachment _01.pdf.

Krzeminski T.F., Nożynski J.K., Grzyb J. et al. Angiogenesis and cardioprotection after TNFα-inducer-Tolpa Peat Preparation treatment in rat’s hearts after experimental myocardial infarction in vivo // Vascular Pharmacology. – 2005. – Vol.43, N3. – P.164–170. DOI: 10.1016/j.vph.2005.06.003.

Skopinska-Rozewska E., Polakowski I., Zukowska M. et al. The effect of Tolpa Peat Preparation (TPP) on human mononuclear leukocyte-induced angiogenesis // Herba Pol. – 1993. – Vol.34. – P.41–51.

Radomska-Lesniewska D.M., Skopinska-Pozewska E., Jozwiak Ja. et al.Angiomodulatory properties of some antibiotics and Tolpa peat preparation / // Central European Journal of Immunology. – 2016. – Vol.41, N 1. – P.19–24. DOI: 10.5114/ceji.2016.58312.

Banaszkevicz W., Drobnik M. The influence of natural peat and isoleted humic acid solution on certain indices of metabolism and acid-base equilibrium in exoerimental animals // Rocz. Panstw. Zakl. Hig. – 1994. – Vol. 45, N 4. – P.353–360.

Klöcking H.-P., Mahr N., Heise K.H., Herdering W. Factor VIIA inhibition by naturally occurring peat humic acids and synthetic humic acid-like polymers / // Wise use of Peatland. – 2004. – Vol.1. – P.417–420.

Riede U.N., Zeck-Kapp G., Freudenberg N. et al. Humate induced activation of human granulocytes // Virchows Arch B cell Pathol Incl Mol. Pathol. – 1991. – Vol.60. – P.27–34.

Belousov M.V., Akhmedzhanov R.R., Zykova M.V. et al. Effect of native humic acids from Tomsk region lowland peat on mitochrondrial oxidative phosphorylation under hypoxic conditions // Pharm. Chem. J. – 2015. – Vol.49, N4. – P.250–253. DOI: 10.1007/s10517-016-3486-z.

Belousov M.V., Akhmedzhanov R.R., Zykova M.V. et al. Antihypoxic activity of native humic acids of Tomsk lowland peat // Pharm. Chem. J. – 2014. – Vol. 48. – P.97–99. DOI: 10.1007/s11094-014-1056-0.

Бузлама A.B., Чернов Ю.Н., Сливкин А.И. Изучение гипогликемических и антидиабетических свойств гуматов различного происхождения в эксперименте // Вестник Воронежского государственного университета. – 2010. – № 1. – С.140–145.

Зыкова М.В., Трофимова Е.С., Кривощеков С.В. и др. Спектральные параметры и биологическая активность высокомолекулярных соединений гуминовой природы // Бюллетень сибирской медицины. – 2017. – Т.16, №1. – С.36–49. DOI: 10.20538/1682-0363-2017-1-36-49.

Трофимова Е.С., Зыкова М.В., Лигачева А.А. и др. Влияние гуминовых кислот торфа различных способов экстракции на функциональную активность макрофагов in vitro // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2016. – Т.162, №12. – С.708–713.

Trofimova E.S., Zykova M.V., Ligacheva A.A. et al. Effects of humic acids isolated from peat of various origin in vitro production of nitric oxide: a screening study // Bulletin of experimental biology and medicine. – 2016. – Vol.161, N5. – P.687–692. DOI: 10.1007/s10517-016-3486-z.

Vetvicka V., Baigorri R., Zamarreno A.M. et al. Glucan and humic acid: synergistic effects on the immune system // J. Med Food. – 2010. – Vol.13, N4. – P.863–869. DOI: 10.1089/jmf.2009.0178.

van Rensburg C.E.J., Naude P.J.W. Potassium humate inhibits the production of inflammatory cytokines and complement activation in vitro // Inflammation. – 2009. – Vol.32, N4. – P.270–276. DOI: 10.1007/s10787-009-0026-8.

Кулешов С.М. Влияние «Биоэффекта ДВ-1» на заживление экспериментальных и случайных ран у животных // Научный журнал КубГАУ. – 2007. – №26. – С.1–8.

Joone G.K., Rensburg C.E. An in vitro investigation of the anti-inflammatory properties of potassium humate // Inflammation. – 2004. – Vol.28, N3. – P.169–174. DOI: 10.1023/B:IFLA.0000039563.90066.5d.n.

Inglot A.D., Sobiech K.A., Zielinska-Jenczylik J. et al. Development and disappearance of tolerance to induction of interferon and tumor necrosis factor response in athletes treated with natural immunostimulant // Arch Immunol Ther Exp (Warsz). – 1999. – Vol.47. – P.237–244.

Junec R., Morrow R., Schoenherr J.I. et al. Bimodal effect of humic acids on the LPS-induced TNF-α release from differentiated U937 cells // Phytomedicine. – 2009. – Vol.16, N5. – P.470–476. DOI: 10.1016/j.phymed.2008.10.003.

Obminska-Domoradzka B., Switala M., Debowy J., Garbulinski T. The effect of Tolpa Peat Preparation on the phagocytic and metabolic activity of neutrophils in normothermic rabbits and those with pyrogen-induced fever // Acta Pol Pharm. – 1993. – Vol.50. – P.389–392.

Brzozowski T., Dembiński A., Konturek S. Influence of Tolpa Peat Preparation on gastroprotection and gastric and duodenal ulcers // Acta Pol Pharm. – 1994. – Vol.51, N1. – P.103–107.

Vaškova J., Veliká B., Pilátová M. et al. Effects of humic acid in vitro // In Vitro Cell Dev Biol. – 2011. – Vol.47, N5–6. – P.378–382. DOI: 10.1007/s11626-011-9405-8.

Hseu Y.-C., Wang S.-Y., Chen H.-Y. et al. Humic acid induces the generation of nitric oxide in human umbilical vein endothelial cells: stimulation of nitric oxide synthase during cell injury // Free Radic Biol Med. – 2002. – Vol.32, N7. – P.619–629. DOI: 10.1016/S0891-5849(02)00752-9.

van Rensburg C.E.J., Cromarty A.D., Naude P.J.W. Potassium humate inhibits carrageenan induced paw oedema and a graft-vs-host reaction in rats // Inflammopharmacol. – 2010. – Vol.18, N1. – P.33–39. DOI: 10.1007/s10787-009-0026-8.

van Rensburg C.E.J., Snyman J.R., Mokoele T. et al. Brown coal derived humate inhibits contact hypersensitivity; an efficacy, toxicity and teragenicity study in rats // Inflammation. – 2007. – Vol.30, N5. – P.148–152. DOI: 10.1007/s10753-007-9031-5.

Gandy J.J., Meeding J.P., Snyman J.R., van Rensburg C.E.J. The clinical efficacy of potassium humate in the treatment of allergic rhinitis: a double blind placebo controlled trial // Drug Develop Res. – 2010. – Vol.71. – P.358–363.

van Rensburg C.E.J., Badenhorst B.E., Gandy J.J., Snyman J.R. Potassium humate reduces inflammation and clincally improves the outcomes of patients with osteoarthritis of the knee // The Open Conference Proceedings Journal. – Bangkok, 2010. – P.69–74.

Авакумова Н.П., Семионова М.А., Егоров В.А., Авакумова А.А. Применение препарата гуминовых кислот в комплексном лечении ревматоидного артрита // Аллергология и иммунология. – 2005. – Т.6, №3. – С.423.

Бузлама A.B. Изучение противовоспалительной и анальгетической активности солей гуминовых кислот леонардита // Вестник РУДН. – 2010. – №3. – С.150–152.

Дерхо М.А., Ткаченко А.В., Нурмухаметов Н.М. Использование Лигфола в комплексной терапии

хронического стронгилоидоза лошадей // Сборник докладов конференции «Итоги и перспективы применения гуминовых препаратов в продуктивном животноводстве, коневодстве и птицеводстве». – М., 2006. – С.17–24.

Zraly Z., Pisarikova B., Trckova M., Navratilova M. Effect of humic acids on lead accumulation in chicken organs and muscles // Acta veterinary Brno. – 2008. Vol. 77. – P.439–445. DOI: 10.2754/avb200877030439.

Topal A., Alak G., Atamanalp M. et al. Effects of humic acid on liver and kidney toxicity induced by cadmium in brown trout (Salmo trutta fario, L) // Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. – 2013. – Vol.13. – P.621–627. DOI: 10.4194/1303-2712-v13_4_07.

Rouleau C., Tjalve H., Gottofrey J., Pelletier E. Effects of some chelating agents on the uptake and distribution of 54Mn(II) in the brown trout (Salmo trutta) // Pharmacol Toxicol. – 1994. – Vol.74. – P.271–279.

Klocking R. Humic substances in the global enviromnent and implication for human health. – Elsevier: Amsterdam, 1994. – 1368 p.

van Rensburg C.J., van Rensburg C.E.J., van Ryssen J.B.J. et al. In vitro and in vivo assessment of humic acid as an aflatoxin binder in broiler chickens // Poult. Sci. – 2006. – Vol.85, N9. – P.1576–1583.

Sato T., Ose Y., Nagase H., Hayase K. Adsorption of mutagens by humic acid // Sci. Total Environ. – 1987. – Vol.62. – P.305–310. DOI: 10.1016/0048-9697(87)90514-6.

Pukhova G.G., Druzhina N.A., Stepchenko L.M., Chebotarev E.E. Effect of sodium humate on animals irradiated with lethal doses // Radiobiologia. – 1987. – Vol.27, N5. – P.650–653.

Fuchs V., Kuhnert M., Golbs S., Dedek W. The enteral absorption of iron (II) from humic acid-iron complexes in suckling piglets using radiolabeled iron // Dtsch. Tierarztl. Wochenschr. – 1990. – Vol.97, N 5. – Р.208–209.

Schnitzer M., Khan S.U. Characterization of humic substances by physical methods. – New York : Marcel Dekker Inc, 1972. – 251 p.

Kuhnert M., Fuchs V., Golbs S. Pharmacologic and toxicologic properties of humic acids and their activity profile for veterinary medicine therapy // Dtsch. Tierarztl. Wochenschr. – 1989. – Vol.96, N1. – Р.3–10.

Николаевский В.А., Чернов Ю.Н., Холодов Д.Б., Бузлама A.B. НПВС-гастропатия: проблема и возможные пути решения // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2014. – Т.13, №2. – С.290–299.

Skliar T.V., Krysenko A.V., Gavriliuk V.G., Vinnikov A.I. A comparison of the developmental characteristics of Neisseria gonorrhoeae and Staphylococcus aureus cultures on nutrient media of different compositions // Mikrobiol. – 1998. – Vol.60. – P.25–30.

Cagno V., Donalisio M., Civra A. et al. In vitro evaluation of the antiviral properties of Shilajit and investigation of its mechanisms of action // Journal of Ethnopharmacology. – 2015. – Vol.166. – P.129–134. DOI: 10.1016/j.jep.2015.03.019.

Li H.-H., Lu F.-J., Hung H.-Ch. et al. Humic acid increases amyloid β-induced cytotoxicity by induction of ER stress in human SK-N-MC neuronal cells // International Journal of Molecular Sciences. – 2015. –Vol.6, N5. – P.10426–10442. DOI: 10.3390/ijms160510426.

van Rensburg C.E.J., Dekker J., Weis R. et al. Investigations on the anti-HIV properties of oxihumate // Chemotherapy. – 2002. – Vol.48. – P.138–143.

Joone G.K., Dekker J., Elizabeth C., van Rensburg J. Investigation of the immunostimulatory properties of oxihumate // Zeitschrift fur Naturforschung C. – Vol.58, N3–4. – P.263–267. DOI: 10.1515/znc-2003-3-421.

Ilyicheva T.N., Balakhnin S.M., Gashnikova N.M. et al. Antiviral activity of humic substances // Book of abstracts of third international conference of CIS IHSS on humic innovative technologies tenth international conference daRostim «Humic substances and other biologically active compounds in agriculture». – Moscow, 2014. – P.118.

Степченко Л.М., Жорина Л.В., Кравцова Л.В. Влияние гумата натрия на обмен веществ и резистентность высокопродуктивной птицы // Научные доклады высшей школы. – 1991. – №10. – С.130–135.

Кузнецов Р.А., Перетятко Л.П. Основные механизмы профилактики и коррекции плацентарной недостаточности гуминовыми соединениями в эксперименте // Вестник новых медицинских технологий. – 2007. – №3. – С.19–23.

Сарыева О.В. Морфология тимуса, селезенки, надпочечников и особенности физического развития крыс под влиянием гуминовых соединений: автореф. дисс….канд. мед. наук. – М., 2006. – 23 с.

Исматова Р.Р., Зиганшин А.У., Дмитрук С.Е. Экспериментальное изучение гумата натрия из торфа для применениия при аллергодерматозах // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – №3. – С.28–30.

Riede U.N., Jonas I., Kirn B. et al. Collagen stabilization induced by natural humic substances // Arch. Orthop. Trauma Surg. – 1992. – Vol.111, N5. – Р.259–264.

Davies C.M., Evison L.M. Sunlight and the survival of enteric bacteria in natural waters // J. Appl. Bacteriol. – 1991. – Vol.70, N3. – Р.265–274.

Chadzopulu A., Adraniotis J., Theodosopoulo E. The therapeutic effects of mud // Prog Health Sci. – 2011. – Vol.1, N2. – P.132–136.

Codish S., Abdu-Shakra M., Flusser D. et al. Mud compress therapy for the hands of patients with rheumatoid arthritis // Rheumatol Int. – 2005. – Vol.25, N1. – P.49–54. DOI: 10.1007/s00296-003-0402-4.

Beer A.M., Juninger H.E., Likanov J., Sagorchev P. Evaluation of the permeation of peat substances through human skin in vitro // Int. J. Pharm. – 2003. – Vol.253, N1–2. – P.169–175. DOI: 10.1016/S0378-5173(02)00706-8.

Wollina U. The response of erythematous rosacea to ondasentron // Br J Dermatol. – 1999. – Vol.140. – P.561–562.

Klöcking R., Felber Y., Guhr M. et al. Development of an innovative peat lipstick based on the UV-B protective effect of humic substances // Mires and Peat. – 2013. – Vol.11. – P.1–9.

Schlickewei W., Riede U.N., Ziechmann W. et al. Influence of humate on calcium hydro-xyapatite implants // Arch Orthop Trauma Surg. – 1993. – Vol.112. – P.275–279.

Wyczolkowska J., Michon T., Seysarczyc A. et al. Influence of Tolpa Peat Preparation on the IgE-induced anaphylactic reactions in mice // Acta Pol. Pharm. – 1995. – Vol.50, N6. – P.475–480.

Maslinski Cz., Wyczolkowska J., Czuwaj M., Michon T. Investigations of allergenic properties of Tolpa Peat Preparation // Acta Pol Pharm. – 1993. – Vol.50. – P.469–474.

Koziorowska J., Chlopkiewicz B., Anuszewska E. Evaluation of mutagenic and genotoxic properties of TPP // Acta Pol Pharm. – 1993. – Vol.50. – P.379–382.

Juszkiewicz M., Minta B., Włodarczyk B. et al. Studies of the embryotoxic and teratogenic effects of Tolpa Peat Preparation // Acta Pol Pharm. – Vol.50, N4–5. – P.383–388.

Белоусов М.В., Ахмеджанов Р.Р., Зыкова М.В. и др. Исследование кардиотоксических свойств нативных гуминовых кислот торфа // Бюллетень сибирской медицины. – 2014. – Т.13, №1. – С.14–19.

Опубликован
2018-06-30
Как цитировать
[1]
М. Зыкова, Л. Логвинова, и М. Белоусов, ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ – ПЕРСПЕКТИВНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, tm, вып. 2(53) 2018, сс. 27-38, июн. 2018.
Выпуск
Раздел
Натуротерапия