«ДЕТОКСИКАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ КОМПЛЕКСА FULXP»

Конференция «Инновационно-техническое развитие науки и образования в XXI веке» (31.07.2020)

• • Публикация в РИНЦ
• • Место проведения: Москва
• • Дата проведения: 31.07.2020

 

Аннотация: в статье описаны основные биохимические и фармакологические эффекты влияния гумусовых кислот на организм человека. Рассмотрены перспективы и возможности использования этого класса соединений в качестве средства для связывания, нейтрализации и выведения различных токсинов с целями неспецифической профилактики и\или в качестве части комплексной терапии различных заболеваний.

Ключевые слова: гумусовые вещества, гуминовые кислоты, гиматомелановые кислоты, фульвовые кислоты, детоксикация, энтеросорбенты, гепатопротекторы, нейропротекторы.

 

Современная городская среда с неблагоприятными экологическими характеристиками воздуха, почв и водных ресурсов в последние годы все увереннее выдвигается на лидирующие позиции среди причин заболеваемости хроническими патологиями. Избежать влияния факторов промышленного загрязнения окружающей среды в условиях техногенного урбанизированного общества практически невозможно. Для этого нужно полностью менять все технологические процессы, переводя производства, транспорт и прочие области человеческой деятельности на «зеленые» методы работы. Разумеется, данный подход, хоть и реализуется частично в некоторых странах, в глобальном масштабе смотрится пока утопично. А потому следует обратить самое пристальное внимание на способы как можно более быстрого, полного и безопасного выведения токсинов из человеческого организма. В качестве одного из таких способов отечественные и зарубежные исследователи рассматривают употребление гумусовых кислот.

 

Гумусовые кислоты – это обширная группа высокомолекулярных оксикислот, в состав которых всегда входит азот и бензоидное ядро [2]. Согласно современных научным представлениям эти соединения представляют собой сложные гетерополимеры, образующие супрамолекулярные структуры. Формируются гумусовые кислоты в процессе естественного разложения тканей растений и/или животных [24]. Их принято делить на три класса согласно растворимости в тех или иных средах:

1. Гуминовые кислоты, которые растворяются в щелочах и не растворяются в минеральных кислотах.
2. Гиматомелановые кислоты, которые растворяются в этиловом спирте.
3. Фульвовые кислоты, обладающие самым широким спектром растворимости: щелочи, минеральные кислоты и даже обычная вода [3].

 

Несмотря на то, что гумусовые кислоты весьма неоднородны по своему химическому составу, современные исследования свидетельствуют о том, что их можно выделить в отдельную группу органических соединений гетерогенной природы [5]. Это становится возможным благодаря тому, что гумусовые вещества характеризуются общим принципом молекулярного строения и сходными физико-химическими свойствами [6, 7, 8, 9]. А биологически значимые эффекты каждого из этих гетерополимеров во многом определяются его третичной и четверичной структурой [10].

 

На сегодняшний день для гумусовых кислот исследованиями было подтверждено уже несколько таких эффектов:

1. Противовирусная активность. Гумусовые вещества способны блокировать мембранную адгезию вирионов и их проникновение в клетку. Эти свойства они проявляют в отношении вирусов простого герпеса 1-го и 2-го типа [HSV-1, HSV-2] [11], цитомегаловируса, вируса гриппа типов А и В, вируса Коксаки, вируса иммунодефицита человека, вируса геморрагической лихорадки, а также коронавируса атипичной пневмонии SARS-CoV-1 [21, 22].

2. Усиление иммунного ответа. Для гумусовых кислот была продемонстрирована способность стимулировать активность Т-лимфоцитов и нейтрофильный фагоцитоз [18], подтверждено положительное влияние на регуляторный механизм иммунного гомеостаза [16, 17] и неспецифическую иммунологическую реактивность [4].

3. Ускорение тканевой регенерации. Гумусовые кислоты ускоряют процессы клеточного деления посредством активации синтеза дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот, а также внутриклеточной сборки протеинов. Реализуется этот механизм преимущественно через ферментную стимуляцию белкового и нуклеинового метаболизма. Результатом становится ускоренное появление новых клеток, а следовательно, на макроуровне – восстановление различных тканевых дефектов в виде ран, изъязвлений и т.д. [19].

4. Противовоспалительные свойства. Многие исследователи сообщают о том, что гумусовые кислоты способны угнетать воспалительные реакции, протекающие с участием гистамина, серотонина, брадикинина и простагландина. Гумусовые вещества статистически достоверно ингибируют экссудативную и пролиферативную фазы воспаления. Причем интенсивность этого подавления была сопоставима с эффективностью традиционных фармакологических препаратов нестероидного противовоспалительного ряда [20, 25].

 

Уже сегодня ряд фармакологических препаратов, имеющих в своем составе гумусовые кислоты, зарегистрированы в Российской Федерации и рекомендованы к практическому применению при хронических и подострых радикулитах, плекситах, невралгиях различного генеза, ревматоидном артрите, инфекционных полиартритах, артрозах, хронических заболеваниях среднего уха и придаточных пазух носа, хронических фарингитах, ринитах и других патологиях [14].

 

Но одним из важнейших биологических свойств гумусовых кислот является их способность стимулировать работу печени и почек по нейтрализации и выведению токсинов, а также самостоятельно связывать и инактивировать разнообразные опасные для человеческого организма вещества.

 

Детоксикационная функция гумусовых кислот обусловлена, прежде всего, тем, что с ионами металлов они образуют прочные ассоциации. Более того, они обладают повышенной аффинностью, в первую очередь, именно к тяжелым элементам. Со свинцом, барием, цезием, ртутью или стронцием гумусовые вещества связываются намного активнее, чем с кальцием или натрием. В результате формируются тяжелые, прочные и при этом биологически интактные комплексы, которые в неизмененном виде выводятся из организма либо через кишечник, либо через почки. Также необходимо отметить, что гумусовые кислоты обладают крайне высокой сорбционной емкостью: всего 1 их грамм связывает 30 мг цезия, 18 мг стронция, 60–150 мг свинца, 300 мг ртути, 300–600 мг золота или 85–100 мг палладия [1, 26]. Помимо этого, нужно учитывать, что некоторые из вышеперечисленных элементов не только сами по себе токсичны для организма, но и попадают в него в изотопных формах, обладающих радиоактивностью. Гумусовые кислоты сорбируют и выводят такие долгоживущие радионуклиды одновременно с тяжелыми металлами и металлоидами, не дающими проникающего излучения.

 

Интересен также тот факт, что при взаимодействии с более легкими элементами (фосфор, калий, натрий, кальций, магний, железо, марганец, цинк, медь и др.) гумусовые вещества формируют хелатные соединения, что увеличивает их поступление в клетку из межклеточного пространства. То есть, мембранотропность гумусовых кислот в данном продукте позволяет им выполнять транспортную функцию в отношении микроэлементов [12, 26].

 

Гумусовые кислоты обладают сорбционным действием не только в отношении простых элементов, но и в отношении сложных токсических молекул органической и/или неорганической природы. Более того, данная функция реализуется как в условиях кишечника, так и при всасывании гумусовых веществ из него в кровь. Это было показано в эксперименте, в ходе которого животным вводили субкритические дозы повреждающего агента (стрихнина, фенилгидразина, четыреххлористого углерода). Экспериментальной группе также на протяжении 10 суток перед применением этих токсинов предварительно вводили относительно небольшие количества гумусовых кислот. В результате выживаемость животных в этой группе увеличивалась на 30-70 % по сравнению с контрольной. Это дает основания предполагать высокую активность гумусовых кислот при использовании их в качестве энтеросорбентов, как при пищевых отравлениях, так и при парентеральных интоксикациях [13].

 

Также представляется разумным применение гумусовых кислот в сочетании с другими соединениями, которые имеют более узкие детоксикационные свойства в отношении определенных органов или систем. Так, возможно использование гумусовых кислот в комплексе с некоторыми гепатопротекторами, например, с полипренолами растительного происхождения. Для этого класса веществ функция защиты печеночных тканей, а также стимуляция детоксикационной функции печени является одной из приоритетных [27, 28, 29]. Более того, при исследовании гепатопротекторных свойств полипренолов у них нередко отмечалась способность не только улучшать работу печени по нейтрализации самых разнообразных токсинов, но и также стимулировать процессы регенерации поврежденных клеточных мембран гепатоцитов [30]. У пациентов с липодистрофическими изменениями печеночной ткани прием полипренолов вызывал статистически достоверное уменьшение фиброзного индекса на фоне депрессии избыточного синтеза коллагена, а также увеличение эластичности печеночной ткани с подавлением воспалительных реакций.

 

Противовоспалительный эффект полипренолов исследователи объясняют угнетением действия липооксигеназ и протеинкиназ, а также уменьшением выброса цитокинов, в частности, лейкотриенов [31]. Ряд представителей медицинского сообщества даже высказывают мнение о том, что по выраженности фармакологического воздействия на печеночные ткани полипренолы не уступают некоторым фитопрепаратам, которые сейчас используются в повседневной врачебной практике в качестве традиционных гепатопротекторов [32]. На основании метаанализа нескольких клинических исследований было выдвинуто предложение о применении экзогенных полипренолов в комплексной практической терапии хронических воспалительных и цирротических поражений печени, а также в терапии липидных дистрофий и гепатоинтоксикаций различного генеза [33, 34].

 

Еще одним примечательным сочетанием полезных свойств разных веществ будет комплексное применение гумусовых кислот и экзогенных кетоновых тел, применяемых в форме натриевых, кальциевых и магниевых солей β-гидроксибутирата. Для этого класса соединений в экспериментах была продемонстрирована возможность использования в условиях токсического поражения головного мозга и других отделов центральной нервной системы. Так, ряд исследователей сообщают о нейропротекторном действии экзогенно индуцированного кетоза в подобных случаях [35, 36]. Одновременно с этим экзогенные кетоны могут применяться в комплексной терапии дисциркуляторной энцефалопатии и  нейродегенеративных заболеваний, в том числе и для борьбы с возрастными изменениями когнитивной сферы [40]. Также они будут полезны для лечения депрессивных состояний и для психотонического воздействия на ЦНС [38]. Помимо терапевтических целей экзогенные кетоновые тела широко используются для краткосрочной стимуляции активности центральной нервной системы, для увеличения физической и психологической выносливости и для стресспротекции [37, 39].

 

Весомым преимуществом применения гумусовых кислот является то, что они практически никогда не вызывают острую или хроническую интоксикацию организма [16]. Кроме того, в ряде экспериментов было доказано, что они не обладают также тератогенными, эмбриотоксическими и канцерогенными свойствами [23]. А академик Вернадский на основании собственных исследований утверждал, что гумусовые кислоты представляют собой наиболее естественную и термодинамически устойчивую форму сохранения органических соединений в биосфере [4].

 

В качестве профилактического средства, для ускоренного выведения токсических веществ через кишечник и/или почки, а также для стимуляции детоксикационной функции печени гумусовые кислоты рекомендовано использовать не в форме медицинских препаратов, а в форме продуктов здорового питания. Хорошим примером такого продукта может послужить T8 Stone – напиток на основе комплекса FulXP. Он включает в себя все три фракции гумусовых кислот: гуминовые, гиматомелановые и фульвовые. Помимо этого в активную формулу данного продукта входит азотно-кислое серебро. Здесь оно играет роль противобактериального компонента. Также, в свете описанных выше транспортных свойств гумусовых кислот в отношении ряда необходимых для человеческого организма метаболитов, в напиток T8 Stone включен и богатый микроэлементный комплекс (фосфор, калий, натрий, кальций, магний, железо, марганец, цинк и медь). Преимуществом T8 Stone является также и то, что производит его отечественная компания VILAVI INT LTD. Ее специалисты создали способ получения полноценного комплекса гумусовых кислот и производства на его основе продукта здорового питания. В 2020 году эта разработка под названием комплекс FulXP получила патент Государственного реестра изобретений Российской Федерации.

 

Список использованной научной литературы:

 

1. Холин Ю. В. Гумусовые кислоты, как главные природные комплексообразующие вещества.// Научно-популярный журнал Universitates, 2001, №4.

2. ГОСТ 27593-88[2005]. ПОЧВЫ. Термины и определения. // УДК 001.4:502.3:631.6.02:004.354

3. Попов А. И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. // СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004.— 248 с. ISBN 5-288-03516-4

4. Вернадский В. И. Биогеохимические очерки. // 1922-1932. Ленинград, 1940.

5. Александрова Л. Н. Процессы гумусообразования в почве. Гумусовые вещества почвы [их образование, состав, свойства и значение в почвообразовании и плодородии] // 1970, Записки Ленинградского сельскохозяйственного института. Вып. 9. Ленинград. Т. 142.

6. Гришина Л. А., Копцик Г. Н., Макаров М. И. Трансформация органического вещества почв. // Москва, 1990.

7. Кононова М. М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения. // Москва, 1963.

8. Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. // Москва, 1990.

9. Beyer L. The chemical composition of soil organic matter in classical humic compound fractions and in bulk samples a review// Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 1996. Bd. 159.

10. Cook R. L., Langford C. H. A Biogeopolymeric View of Humic Substances with Application to Paramagnetic Metal Effects on 13C NMR // Understanding Humic Substances. Advanced Methods, Properties and Applications, Cambridge, 1999.

11. Klöcking R., Helbig B., Schötz. G., Wutzler P. A Comparative Study of the Antiviral Activity of Low-Molecular Phenolic Compounds and their Polymeric Humic Acid-Like Oxidation Products // The Role of Humic Substances in the Ecosystems and in Environmental Protection: Proc. 8th Meeting IHSS, Wroclaw, Poland, 1997.

12. Lobartini J. C., Orioli G. A. Absorption of iron Fe-humate in nutrient solutions by plants // Plant and Soil. 1988. Vol. 106. N 62.

13. Лотош Т. Д. Экспериментальные основы и перспективы применения препаратов гуминовых кислот торфа в медицине и сельскохозяйственном производстве // Биологические науки: научные доклады высшей школы. № 10 [334]. 1991.

14. Машковский М. Д. Лекарственные средства [пособие для врачей]. В 2 ч. Ч. 1. // Москва, 1967.

15. Парфенов В. В., Салмина З. А. Продукт окислительно-щелочной деструкции органических отходов биогенного происхождения. Токсиколого-гигиеническая характеристика // Медицина труда и промышленная экология, 1994. № 3.

16. Бузлама А.В., Чернов Ю.Н. // Экспериментальная и клиническая фармакология – 2010. – Т. 73, № 9. – С. 43–48.

17. Китапова Р.Р., Зиганшин А.У. // Казанский медицинский журнал. – 2005. – Т. 96, № 1. – С. 84–89.

18. Грибан В.Г. К механизму действия препаратов гуминовой природы на организм животных. Органическое вещество торфа. – Минск, 1995. – 120 с.

19. Исматова Р.Р., Дмитрук С.Е. // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 3. – С. 28–30.

20. Зиганшин А.У., Мусина Л.Т. // Казанский медицинский журнал. – 2007. – Т. 88, № 5. – С. 493–495.

21. Beer A.M., Lukanov J., Sagorchev P. // Peatlands Internat. – 2003. – Vol.1. – P.25–29.

22. Klöcking R. // Antiviral Chemistry & Chemotherapy. – 2002. – Vol.13. – Р.241–249.

23. Королева С.В., Львов С.Е., Калинников Ю.А., Вашурина И.Ю. // Вестник Ивановской медицинской академии. – 2008. – Т. 13, № 3. – С. 47–51.

24. Пуцыкин Ю.Г. Гуминовые кислоты как особый тип органоминеральных полимеров //XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. – Казань, 2003. – Т. 3. – С. 349.

25. Кузнецов Р.А., Перетятко Л.П. // Вестник новых медицинских технологий. – 2007. – Т. ХIV, № 3. – С. 20.

26. Котова Т.В., Чандра-Д`Мелло Р., Гречканев Г.О. // Медицинский альманах. – 2013. – № 6. – С. 75–78.

27. Лаптева Е.Н. и соавт. Клинико-морфологические особенности течения неалкогольной жировой болезни печени. НАЖБП и их коррекция при ожирении. Материалы к юбилейной двадцатой объединенной российской гастроэнтерологической неделе. 2014.

28. Атлас Е.Е. и соавт. Применение гепатопротектора Ропрен в лечении НАЖБП у больных с ожирением. Материалы ХХI Российского конгресса «Гепатология сегодня». 2016.

29. Попова Ю.Р. и соавт. Опыт применения растительного гепатопротектора Ропрен в терапии болезней печени. Успехи современной науки и образования. 2016, 9 (3).

30. Trentalance A. Dolichols and proliferating systems. Acta Biochimica Polonica., 1994., vol. 41.

31. Padmalatha Rai S. and others. In vitro, in vivo and in silico antiarthritic studies of polyprenol from Kirganelia reticulata Baill. Journal Of Biochemical Technology., 2012., vol. 5.

32. Вайс Е.В., Сыров В.Н. и соавт. Влияние полипренолов пихты и карсила на течение алкогольного гепатита. Экспериментальная и клиническая фармакология., 2012., № 4.

33. Эгамова Ф.Р., Юсупова С.М., Захидова Л.Т. и соавт. Перспектива использования различных природных соединений для нормализации обменных процессов в печени при стрессе. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. Приложение № 37. Гепатология сегодня: материалы XVI Российского конгресса., 2011., № 1.

34. Ван Е.В. и соавт. Фармакотерапевтическое действие полипренолов при токсическом поражении печени. Инфекция, иммунитет и фармакология. Ташкент., 2013., № 3.

35. Stafstrom, C. E. The ketogenic diet as a treatment paradigm for diverse neurological disorders // Frontiers in Pharmacology. 2012. Vol. 3.

36. McDonald, T.J.W. The Expanding Role of Ketogenic Diets in Adult Neurological Disorders // Brain Sciences. 2018. Vol. 8.

37. Отчет о клинических испытаниях кетопродуктов отдела лечебного и профилактического питания ГУ НИИ Питания РАМН. – М., 2003.

38. Davies H.J., Baird I.M., Fowler J., // Metabolic response to low–and very–low–calorie diets. American journal of clinical nutrition. 1989. Vol.49. №2.

39. Volek, Jeff S. Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners // Metabolism. 2016. Vol. 65, no. 3.

40. Vanitallie, T. B., Nonas, C., Di Rocco, A., Boyar, K., Hyams, K., and Heymsfield, S. B. Treatment of Parkinson disease with diet-induced hyperketonemia: a feasibility study. // Neurology, 2005, 64, 728–730.