Биохимические и иммунологические показатели адаптивного ответа организма в ольфакто-одориметрических исследованиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Цель исследования — методом количественной ольфакто-одориметрии определить, может ли воздействие запахов модельных пищевых одорантов приводить к изменению биохимических и иммунологических показателей, ранее использовавшихся при обследовании населения в районе расположения предприятий пищевой промышленности.

Материалы и методы. В каждом эксперименте две серии увеличивающихся концентраций аэрозоля пищевого ароматизатора (апельсинового, коньячного или кофейного) подавались участникам исследований с помощью ольфактометра ECOMA T08. Состав аэрозолей контролировали методом хромато-масс-спектрометрии. В пробах слюны участников, отбиравшихся до начала, в процессе и по окончании каждого опыта определяли интенсивность люминолзависимой хемилюминесценции, содержание секреторного IgA, ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8, активность α-амилазы и N-ацетил-β-D-глюкозаминидазы. Для анализа данных использовали парные тесты Фридмана и Уилкоксона с поправкой Бонферрони на проблему множественных сравнений.

Результаты. Найдено достоверное влияние запаха пищевых одорантов только на один показатель – активность α-амилазы слюны — при объединении данных 5 отдельных экспериментов (n = 45): 93,3 [24,3; 160] Е/мл в конце опытов против фоновых значений 109,9 [42,5; 216,7] Е/мл; p = 0,0096 при уровне значимости р = 0,05/3 = 0,017. Показано, что под снижением средневыборочных значений активности α-амилазы слюны скрываются разнонаправленные изменения индивидуальных значений: увеличение активности у людей с более низкими фоновыми значениями (ниже медианы исходного распределения) и доминирующее по амплитуде снижение у людей с более высокими фоновыми значениями (выше медианы). Выявленный фенотипический полиморфизм регуляции α-амилазы вносит вклад в одно из актуальных направлений постковидного периода — изучение способности людей воспринимать запахи и реагировать на них.

Ограничения исследования. Использование ольфакто-одориметрии для изучения влияния запахов на показатели состояния организма перспективно, но требует разработки протоколов с увеличенным временем экспозиции.

Заключение. Снижение активности α-амилазы слюны с характерным опережающим сдвигом верхнего квартиля может быть признаком рефлекторной реакции населения на выброс компонентов, обладающих запахом, в районах расположения предприятий пищевой промышленности.

Участие авторов:
Хрипач Л.В. — концепция и дизайн исследования, математическая обработка и интерпретация результатов, написание текста статьи;
Бударина О.В. — концепция и дизайн исследования;
Князева Т.Д. — оценка биохимических и иммунологических показателей в пробах слюны;
Маковецкая А.К. — оценка иммунологических показателей в пробах слюны;
Коганова З.И. — оценка биохимических показателей в пробах слюны;
Андрюшин И.Б. — проведение ольфактометрии.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование проведено в рамках выполнения Госзадания ФГБУ «ЦСП» ФМБА России.

Поступила: 16.05.2022 / Принята к печати: 08.06.2022 / Опубликована: 31.07.2022

Об авторах

Людмила Васильевна Хрипач

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России

Автор, ответственный за переписку.
Email: lkhripach@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0003-0170-3085

Доктор биол. наук, вед. науч. сотр. отд. профилактической токсикологии и медико-биологических исследований ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва.

e-mail: LKhripach@cspmz.ru

Россия

О. В. Бударина

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4319-7192
Россия

Т. Д. Князева

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5279-5018
Россия

А. К. Маковецкая

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4652-1755
Россия

З. И. Коганова

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4622-8110
Россия

И. Б. Андрюшин

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства России

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-5834-678X
Россия

Список литературы

  1. Семутникова Е.Г., Яровая С.К. Предложения по координации действий природоохранных органов исполнительной власти в решении проблемы запахов от промышленных предприятий. Сборник докладов Международной конференции «Актуальные вопросы оценки и регулирования запаха». М.; 2006: 64-8.
  2. Бударина О.В., Сабирова З.Ф., Шипулина З.В. Анализ международного опыта изучения влияния загрязнения атмосферного воздуха запахом на здоровье населения (обзор литературы). Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019; 5: 88-92.
  3. Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Фридман К.Б., Еремин Г.Б., Панькин А.В. Выявление источников выбросов загрязняющих веществ, вызывающих жалобы населения на неприятные запахи. Гигиена и санитария. 2019; 6: 601-7.
  4. Хрипач Л.В., Князева Т.Д., Железняк Е.В., Маковецкая А.К., Коганова З.И. и др. Скрининг и пост-скрининг маркеров загрязнения атмосферного воздуха в пробах слюны детей дошкольного возраста. Гигиена и санитария. 2020; 99(6): 610-17. https://doi.org/10.33029/0016-9900-2020-99-6-610-617
  5. Atsumi T., Tonosaki K. Smelling lavender and rosemary increases free radical scavenging activity and decreases cortisol level in saliva. Psychiatry research. 2007; 150(1): 89-96.
  6. Shiina Y., Funabashi N., Lee K., Toyoda T., Sekine T. et al. Relaxation effects of lavender aromatherapy improve coronary flow velocity reserve in healthy men evaluated by transthoracic Doppler echocardiography. J. Cardiol. 2008; 129: 193-7.
  7. Polonini H., Mesquita D., Lanine J., Dijkers E., Gkinis S., Raposo N.R.B., de Oliveira Ferreira A.Intranasal use of lavender and fennel decreases salivary cortisol levels and improves quality of sleep: a double-blind randomized clinical trial. European Journal of Integrative Medicine. 2020; 34: 101015. https://doi.org/10.1016/j.eujim.2019.101015
  8. Toda M., Morimoto K. Effect of lavender aroma on salivary endocrinological stress markers. Arch. Oral Biol. 2008; 53: 964-8. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2008.04.002
  9. Takagi C., Nakagawa S., Hirata N. et al. Evaluating the effect of aromatherapy on a stress marker in healthy subjects. J. Pharm. Health Care Sci. 2019; 5: 18. https://doi.org/10.1186/s40780-019-0148-09
  10. Yamaguchi M., Tahara Y., Kosaka S. Influence of concentration of fragrances on salivary alpha-amylase. J. Cosmet. Sci. 2009; 31: 391-5. https://doi.org/10.1111/j.1468-2494.2009.00507.x10
  11. Pasyar N., Rambod M., Araghi F. (2020). The effect of bergamot orange essence on anxiety, salivary cortisol, and alpha amylase in patients prior to laparoscopic cholecystectomy: A controlled trial study.Complementary Therapies in Clinical Practice. 2020; 39: 101153. https://doi.org/10.1016/j.ctcp.2020.101153
  12. Odours and Human Health. Environmental Public Health Science Unit, Health Protection Branch, Public Health and Compliance Division, Alberta Health, Edmonton, Alberta. 2017. Available at https://open.alberta.ca/dataset/04b23f8e-eec1-48bb-b69c-2625ab6a2a08-/resource/b87aeb58-f1f7-4c70-a07e-6440f0b1d613/download/Odours-and-Human-Health-2017-FINAL.pdf
  13. Masuo Y., Satou T., Takemoto H., Koike K. Smell and Stress Response in the Brain: Review of the Connection between Chemistry and Neuropharmacology. Molecules. 2021; 26: 2571. https://doi.org/10.3390/molecules26092571
  14. Klein B., Bautze V., Maier A.-M., Deussing J., Breer H., Strotmann J. Activation of the mouse odorant receptor 37 subsystem coincides with a reduction of novel environment-induced activity within the paraventricular nucleus of the hypothalamus. Eur. J. Neurosci. 2015; 41: 793-801.
  15. Вахрушев С.Г., Смбатян А.С. Диагностическая ценность различных методов ольфактометрии. Российская оториноларингология. 2016; 3(82): 48-53
  16. Rumeau C., Nguyen D.T., Jankowski R. How to assess olfactory performance with the Sniffin’ Sticks test(®). Eur. Ann. Otorhinolaryngol. Head Neck Dis. 2016; 133(3): 203-6
  17. Савватеева Д.М., Лопатин А.С. Диагностика и лечение обонятельной дисфункции у больных острым риносинуситом. Российская ринология. 2010; 2: 8-11.
  18. Алексеева Н.С., Пономарева Т.А. Диагностика нарушений обоняния с помощью Сниффин Стикс-теста при болезни Паркинсона и полипозном риносинусите. Вестник оториноларингологии. 2014; 1: 37-40.
  19. European committee for standardisation. Air quality - Determination of odour concentration by dinamic olfactometry. European standard EN 13725: 2003. 70 p
  20. Хрипач Л.В. Применение свободнорадикальных методов для оценки влияния полихлорированных диоксинов и фуранов на состояние здоровья населения. Гигиена и санитария. 2002; 2: 72-6.
  21. Покровский А.А., Кравченко Л.В., Тутельян В.А. Влияние афлатоксина и митомицина С на активность лизосомальных ферментов. Биохимия. 1971; 36(4): 690-6.
  22. Гржибовский А.М., Иванов С.В., Горбатова М.А. Сравнение количественных данных трех и более независимых выборок с использованием программного обеспечения Statistica и SPSS: параметрические и непараметрические критерии. Наука и здравоохранение. 2016; 5: 5-29.
  23. Пелоси П. Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах. М.: КоЛибри; 2020. 304 с.
  24. Belitz H.D., Grosch W. (1999) Aroma Substances. In: Food Chemistry. Springer, Berlin, Heidelberg; 1999: 319-77. https://doi.org/10.1007/978-3-662-07281-3-6
  25. Flament I., Bessière-Thomas Y. Coffee flavor chemistry. New York: Wiley; 2002. 410 p.
  26. Nebesny E., Budryn G., Kula J., Majda T. The effect of roasting method on headspace composition of robusta coffee bean aroma. European Food Research and Technology. 2007; 225(1): 9-19. https://doi.org/10.1007/s00217-006-0375-0
  27. Caldeira I., Mateus A.M., Belchior A.P. Flavour and odour profile modifications during the first five years of Lourinhã brandy maturation on different wooden barrels. Analytica chimica acta. 2006; 563(1-2): 264-73. https://doi.org/10.1016/j.aca.2005.12.008
  28. Oppenheim F.G., Salih E., Siqueira W.L., Zhang W., Helmerhorst E.J. Salivary proteome and its genetic polymorphisms. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007; 1098: 22-50.
  29. Carpenter D., Mitchell L., Armour J. Copy number variation of human AMY1 is a minor contributor to variation in salivary amylase expression and activity. Human Genomics. 2017; 11: 2. https://doi.org/10.1186/s40246-017-0097-3
  30. Santos J.L., Saus E., Smalley S.V., Cataldo L.R., Alberti G., Parada J., Gratacòs M., Estivill X. Copy Number Polymorphism of the Salivary Amylase Gene: Implications in Human Nutrition Research. J. Nutrigenet. Nutrigenomics. 2012; 5: 117-31.
  31. Morquecho-Campos P., Bikker F.J., Nazmi K., de Graaf K., Laine M.L., Boesveldt S. A stepwise approach investigating salivary responses upon multisensory food cues. Physiology & Behavior. 2020; 226: 113116. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2020.113116
  32. Mandel A.L., Peyrot des Gachons C., Plank K.L., Alarcon S., Breslin P.A. Individual differences in AMY1 gene copy number, salivary α-amylase levels, and the perception of oral starch. PLoS One. 2010; 5(10): e13352. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0013352
  33. Wingenfeld K., Schulz M., Damkroeger A., Philippsen C., Rose M., Driessen M. The diurnal course of salivary alpha-amylase in nurses: an investigation of potential confounders and associations with stress. Biol. Psychol. 2010; 85(1): 179-81.
  34. Lim P.W., Nambiar S., Muhardi L., Abdul Kader U.H., Garssen J., Sandalova E. Young Children Display Diurnal Patterns of Salivary IgA and Alpha-Amylase Expression Which Are Independent of Food Intake and Demographic Factors. Biomed Res.Int. 2019; 2019: 1-11.
  35. Rohleder N., Nater U.M., Wolf J.M., Ehlert U., Kirschbaum C. Psychosocial stress-induced activation of salivary alpha-amylase. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2004; 1032: 258-63.
  36. Takai N., Yamaguchi M., Aragaki T., Eto K., Uchihashi K., Nishikawa Y. Effect of psychological stress on the salivary cortisol and amylase levels in healthy young adults. Arch. Oral Biol. 2004; 49(12): 963-8.
  37. Carr A., Scully A., Webb M., Felmingham K. (2015). Gender differences in salivary alpha-amylase and attentional bias towards negative facial expressions following acute stress induction. Cognition & Emotion. 2015; 30: 1-10. https://doi.org/10.1080/02699931.2014.999748
  38. Koibuchi E.R., Suzuki Y. Exercise upregulates salivary amylase in humans. Exp. Therap. Medicine. 2014; 7(4): 773-7.
  39. Ahmadi-Motamayel F., Goodarzi M.T., Jamshidi Z., Mahdavinezhad A., Rafieian N. (2016). Evaluation of salivary and serum alpha amylase level in dental caries of adolescence. Brazilian Dental Science. 2016; 19(2): 40-6.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Хрипач Л.В., Бударина О.В., Князева Т.Д., Маковецкая А.К., Коганова З.И., Андрюшин И.Б., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.