ЭФФЕКТ ИНГИБИРОВАНИЯ НИТРАТРЕДУЦИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ ЧЕЛОВЕКА ВОДНЫМ ЭКСТРАКТОМ ЧАЯ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ФЕРМЕНТАЦИИ

УДК 612.31:613.37:577.158

ЭФФЕКТ ИНГИБИРОВАНИЯ НИТРАТРЕДУЦИРУЮЩЕГО  КОМПЛЕКСА РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ ЧЕЛОВЕКА ВОДНЫМ ЭКСТРАКТОМ ЧАЯ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ФЕРМЕНТАЦИИ

к.б.н. В. И. Комарова

Волгоградский Аграрный Универитет,

400002, Волгоград, ул. Институтская, 8

Научный консультант  — Тырина С. М., к.х.н., доцент

Среди факторов питания особый интерес вызывает чай (Camellia sinensis). Целью данной работы явилось изучение влияния водного экстракта чая различной степени ферментации чая на активность нитратредуктазного комплекса ротовой жидкости. В исследованиях были изучены 15 коммерческих образцов черного, зеленого чая и оолонга  сбора 2003 года. В ходе исследования выяснилось, что образцы чая различных видов тормозят восстановление нитрата ротовой жидкостью человека. Максимальное найденное ингибирование составляет 65±2% у зеленого чая. По убыванию ингибирующего эффекта на активность нитратредуцирующего комплекса ферментов ротовой жидкости экстракты разных сортов чая можно расположить как  Зеленый  Оолонг  Черный чай.

Ключевые слова: чай, ингибирование, ротовая жидкость, нитратредуктаза, восстановление нитрата.

        Среди факторов питания особый интерес вызывает чай (Camellia sinensis). Водный экстракт высушенных листьев растения  Camellia sinensis — наиболее популярный напиток во всем мире, за исключением воды. В зависимости от производственного процесса чаи классифицируются как  неферментированный зеленый чай, полуферментированный оолонг (oolong) чай и ферментированный черный чай.

        Химический состав чая разнообразен. Общее число входящих в чай химических веществ и соединений пока еще невозможно подсчитать, в настоящее время обнаружено уже около 300, причем 260 из них уже удалось идентифицировать. Следовательно, чай — сложнейшее и разнообразнейшее по своему химическому составу растение. В него входят танины, катехины, кофеин полифенолы, аминокислоты углеводы, белки, и другие компоненты [1]. Вполне естественно, что при исследовании метаболизма веществ, поступающих с пищей в организм человека, интересен прежде всего вопрос об особенностях метаболизма чайного напитка — водного экстракта, так как  именно растворимая часть чая поступает в организм человека.

        Многочисленные исследования показали, что водный экстракт
чая обладает антиоксидантным, антимутагенным, антибактериальным действием [2 — 4].

Особый интерес вызывает влияние чая на оральную микрофлору, состояние полости рта и ферменты ротовой жидкости. Экстракты чая изменяют биохимические показатели ротовой жидкости, например, рН [5], вызывают ингибирование ее ферментов (амилазы) [6]. Отмечено влияние чая на состояние зубов и болезни полости рта [7] Изучение влияния чая на микрофлору ротовой полости показало подавление кариесогенной флоры [8] Употребление чая (без добавления сахара) связано обычно с низкими уровнями кариозного процесса в полости рта [9 — 11].

В ротовой полости присутствуют микроорганизмы, способные восстанавливать соли азотной кислоты до нитритов и далее до аминоазота [12 — 14], то есть продуцирующие ферменты нитратредуктазу (КФ: 1.6.6.1) и нитритредуктазу (КФ: 1.6.6.4). Восстановление нитратов пищи рассматривается как позитивный процесс, уменьшающий риск возникновения болезней ротовой полости и всего организма [15].

Целью данной работы явилось изучение влияния водного экстракта чая различной степени ферментации чая на активность нитратредуктазного комплекса ротовой жидкости.

 Материалы и методы. 

1. Определение активности нитратредуктазного комплекса ротовой жидкости (НР).

Важно отметить, что определение активности нитратредуцирующего фермента велось на неочищенном препарате, то есть в наиболее естественных условиях. Такой подход описан [16] и неоднократно использовался для изучения ферментативной кинетики [17], [18].

Материалом для исследования служили образцы ротовой жидкости
(0,1 – 0,2 мл на пробу), полученные у 5 субъектов без патологических процессов в ротовой полости (по заключению стоматолога). Забор ротовой жидкости производился спустя 2-3 часа после приема пищи без стимуляции путем сплевывания в пробирку. Поскольку в ротовой жидкости, как правило, содержится некоторое количество нитритов [14], с каждой серией опытов ставилась проба на содержание нитритов в слюне (нитритный фон). Стандартный аналитический набор содержал:

1 проба                - 0,2 мл слюны + 0,2 мл  воды;

2 проба                - то же, что в первой, плюс 0,2 мл раствора чая (контроль);

3 проба                - 0,2 мл слюны + 0,2 мл нитрата натрия (0,01моль/л);

4 проба                - то же, что во второй,  плюс 0,2 мл раствора чая (опыт).        

При инкубации образцов слюны с нитратом  натрия образуется нитрит, который определяли количественно с помощью общеизвестной реакции Грисса, после 40-минутной инкубации проб при 40 оC к ним добавляли
по 3 мл дистиллированной воды и 1 мл коммерческого реактива Грисса в
20-процентной уксусной кислоте, кипятили 5 мин. в водяной бане и охлаждали. Пробу колориметрировали при 540 нм на фотоколориметре
КФК-2 против воды. Единицы экстинкции переводили в нмоли нитрита с помощью предварительно построенной калибровочной кривой.

В исследованиях были изучены 15 коммерческих образцов черного, зеленого чая и оолонга  сбора 2003 года. В качестве основной была выбрана 20% концентрация водного раствора чая. Способ заварки описан  [19]. 3 грамма чая заливали  15 мл кипящей дистиллированной воды в фарфоровом стакане, оставляя 1 см от края посуды. Продолжительность заварки — 5мин.

Результаты и обсуждение.

        Все образцы чая в 20%-й концентрации вызывали ингибирование восстановления ротовой жидкостью добавленных нитратов (табл. 1).

Эта же концентрация чая разных растительных источников тормозила восстановление нитратов, содержащихся в ротовой жидкости. Как видно из таблицы, наиболее выраженное ингибирование НР слюны обнаружено для зеленого чая.

        Антиоксидантная активность зависит от широкого спектра входящих в чай веществ, например, полифенолов  и катехинов [20].Обнаружено, что  зеленый чай обладает большей ингибирующей способностью, чем другие. Это согласуется с данными [21], [22] о повышенном содержании катехинов в зеленом чае по сравнению с оолонгом и черным чаем.

Сравнительная характеристика ингибирующего эффекта разных сортов чая позволяет расположить сорта по убыванию ингибирующего эффекта на активность нитратредуцирующего комплекса ферментов ротовой жидкости: Зеленый  Оолонг  Черный чай.

Как показывает данное исследование, потребление водного экстракта чая не только воздействует на кариесогенную флору, но и подавляет деятельность других микроорганизмов биоценоза полости рта.

Выводы

1. Образцы чая различных видов тормозят восстановление нитрата ротовой жидкостью человека. Максимальное найденное ингибирование составляет 65±2% у зеленого чая.

 2. Сравнительная характеристика ингибирующего эффекта разных сортов чая позволяет расположить сорта по убыванию ингибирующего эффекта на активность нитратредуцирующего комплекса ферментов ротовой жидкости: Зеленый  Оолонг  Черный чай.

3. Потребление водного экстракта чая подавляет деятельность нитратредуцирующих  микроорганизмов биоценоза полости рта.

        Автор выражает благодарность Геншпринг Э. М., врачу-стоматологу высшей категории ММУ ДСП №2 Волгограда и Геншпрингу М.С. за помощь в сборе материалов.

Список цитируемой литературы

1. Graham H.N. Green tea composition, consumption,and polyphenol chemistry. Prev. Med. 1992, 21: 334.
2. Frei B., Higdon J.V. Antioxidant activity of tea polyphenols in vivo: evidence from animal studies. J. Nutr. 2003, 133 (10):  3275S-3284S.
3. Yen G.C., Chen H.Y. Relationship between antimutagenic activity and major components of various teas. Mutagenesis. 1996, 11(1): 37-41.
4. Christine D., Wu Ph. D., Guo-Xian Wei M.S. Tea as a Functional Food for Oral Health. Nutrition. 2002, 18: 443-444.
5. Lopez de Bocanera M.E., Koss de Stisman M.A., Bru de Labanda E., Chervonagura de Gepner A. Statistical analysis of salivary pH changes after the intake of black tea and yerba mate supplemented with sweeteners. J. Oral Sci. 1999, 41 (2): 81-85.
6. Zhang J., Kashket S. Inhibition of salivary amylase by black and green teas and their effects on the intraoral hydrolysis of starch. Caries Res. 1998, 32 (3): 233-238.
7. Elvin-Lewis M., Vitale M.K., Opjas T. Anticariogenicpotential of commercial teas. J. Prev. Dent. 1980, 6: 273.
8. Limsong J., Benjavongkulchai E., Kuvatanasuchati J. Inhibitory effect of some herbal extracts on adherence of Streptococcus mutans. J. Ethnopharmacol. 2004, 92 (2-3): 281-289.
9. Ooshima T., Minami T., Matsumoto M. et al. Comparison of the cariostatic effects between regimensto administer oolong tea polyphenols in SPF rats. Caries Res. 1998, 32: 75.
10. Ooshima T., Minami T., Aono W. et al. Oolong teapolyphenols inhibit experimental dental caries in SPF rats infected with mutans streptococci. Caries Res. 1993, 27: 124.
11. Saito N. Anti-caries effects of polyphenol compound from Camellia sinensis Nichidai Koko Kagaku. 1990, 16 (2): 154-163.
12. Вавилова Т.П., Петрович Ю.А., Барер Г.М., Толмачева И.И. Нитратредуктазная активность жидкостей полости рта при пародонтите. Стоматология. 1989, 1: 24-25.
13. Комарова В.И. Храмов В.А. Определение активности нитритредуктазы в смешанной слюне человека. Клиническая лабораторная диагностика.  1999, 11: 36.
14. Xu J., Xu X., Verstraete W. Quantitative measurement of the nitrate reductase activity in the human oral cavity. Food Chem. Toxicol. 2001, 39 (4): 393-400.
15. Badawi A.F., Hosny G., el-Hadary M., Mostafa M.H. Salivary nitrate, nitrite and nitrate reductase activity in relation to risk of oral cancer in Egypt. Dis. Markers. 1998, 14(2): 91-97.
16. Sizer I.W. Activation energy of urea hydrolysis catalyzed by soy bean urease. J. Biol. Chem. 1940, 132: 209.
17. Muller E. Die Michaelis-konstante de Urease in vivo und einige Zellphysiologishe Perspektiven. Protoplasma. 1963, 57(1-4): 611.
18. Храмов В.А. О кинетике уреазной реакции в условиях интактных бактериальных клеток. Украинский биохимический журнал. 1967, 1: 88-91.
19.  Книга о чае. Сост. Ю.Г.Иванов. Смоленск: Русич, 1996.        
20. Henning S.M., Fajardo-Lira C., Lee H.W., Youssefian A.A., Go V.L., Heber D. Catechin content of 18 teas and a green tea extract supplement correlates with the antioxidant capacity. Nutr Cancer. 2003, 45 (2): 226-235.
21. Yen G.C., Chen H.Y. Relationship between antimutagenic activity and major components of various teas. Mutagenesis. 1996, 11 (1): 37-41.
22. Lin Y.S., Tsai Y.J., Tsay J.S., Lin J.K. Factors affecting the levels of tea polyphenols and caffeine in tea leaves. J. Agric. Food Chem. 2003, 51 (7): 1864-1873.
    

Таблица 1

Влияние водного экстракта чая на активность
нитратредуктазного комплекса  ротовой жидкости