Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Цель работы − систематизация современных представлений о механизмах действия фитоэкдистероидов и оценка перспектив их применения в медицине и животноводстве. Основные разделы обзора: общая характеристика фитоэкдистероидов; молекулярные механизмы действия; физиологические и фармакологические эффекты: применение в медицине и ветеринарии. В большом количестве публикаций сообщалось, что при многократном введении фитоэкди-стероидов, в том числе 20-гидроксиэкдистерона, различным животным в дозе 5-10 мг/кг можно добиться увеличения массы тела, а также массы скелетных мышц. Эти изменения связаны с усилением биосинтеза белка под влиянием фитоэкдистероидов, приводя к его общему увеличению в печени, сердце, почках и мышцах. В последнее время в качестве кормовых добавок для продуктивных животных предлагаются экстракты из растений Rhaponticumcarthamoides, Serratulacoronata и Filipendulaulmaria, содержащие фитоэкдистероиды, в частности Фитоплюс и Альгасол. В исследованиях на свиньях показано, что выше указанные добавки к корму оказывают влияние на адаптивно-компенсаторные реакции в организме поросят и свиноматок, характеризующиеся увеличением приростов живой массы и сохранности молодняка и повышением молокоотдачи у свиноматок. Ряд фармакодинамических и физиологических эффектов 20-гидроксиэкдистерона в сочетании с его безопасностью может быть основанием для применения в медико-биологических технологиях.
$11. Алексеева Л. И. Экдистероиды Serratulacoronata и AjugareptansL.: автореф. дис... к.х.н. Томск, 2003. 30 с.
$12. Ануфриева Э.Н., Володин В.В., Носов А.М., Гарсиа М., Лафон Р. Состав и содержание экдистероидов в растениях и культуре ткани Serratulacoronate. // Физиология растений. 1998. № 3. C. 382-389.
$13. Балтаев У.А. Фитоэкдистероиды – структура, источники и пути биосинтеза в растениях // Биоорганическая химия. 2000. Т. 26. № 12. C. 892-925.
$14. Володин В.А., Сидорова Ю. С., Мазо В.К. 20-гидроксиэкдизон – растительный адаптоген: анаболическое действие, возможное использование в спортивном питании. // Вопросы питания. 2013. Т. 82. № 6. С. 24-30.
$15. Володин В.В., И. Чадин И.Ф. Экдистероиды в мировой флоре(обзор). // Вестник института биологии Коми НЦ УрО РАН. 2003. № 67. C. 2-11.
$16. Ветошева В.И. Попов А.Е., Володина С.О., Володин В.В. Влияние Серпистена на продуктивность памяти пациентов c ограниченными изменениями коронарных сосудов мозга. // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 1. С. 62-65.
$17. Васильев, А.С., Абдрашитова (Поломеева), Н.Ю., Удут, В.В. Экдистероиды и их биологическая активность. // Растительные ресурсы. 2015. Т. 51. № 2. С. 229-259.
$18. Васильев А.С. Фармакологические эффекты экстрактов экдистероидсодержащих растений в условиях моделей синдрома повышенной вязкости крови: автореф. дисс….д.б.н. Томск, 2012. 49 с.
$19. Давие Н.А., Сыров В.Н., Осипова С.О., Исламова Ж.И. Перспективы использования препаратов, созданных на основе фитоэкдистероидов, в лечении лямблиоза. // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 1. С. 57-61.
$110. Еримбетов К.Т., Обвинцева О.В., Соловьева А.Г., Федорова А.В., Земляной Р.А. Сигнальные пути и факторы регуляции синтеза и распада белков в скелетных мышцах (обзор). // Проблемы биологии продуктивных животных. 2020. № 1. С. 24-33.
$111. Еримбетов К.Т., Обвинцева О.В., Соловьева А.Г. Влияние добавки 20-гидроксиэкдизона на метаболизм азотистый метаболизм и продуктивность поросят в период интенсивного выращивания. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2019. № 4. С. 44-52. DOI: 10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2019.4.44-52
$112. Еримбетов К.Т., Обвинцева О.В., Соловьева А.Г. Михайлов В.В. Выращивание поросят на низкопротеиновых рационах, обогащенных незаменимыми аминокислотами с добавкой экстракта левзеи. // Проблемы биологии продуктивных животных. 2019. № 4. С. 73-80. DOI:10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2019.4.73-80
$113. Еримбетов К.Т., Обвинцева О.В., Соловьева А.Г., Панюшкин Д.Е. Влияние 20-гидроксиэкдизона на липидный обмен у поросят в период выращивания. // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины. 2020. Т. 242. № 2. С. 61-66.
$114. Ивановский А.А., Тимофеев Н.П., Ермолина С.А. Влияние адаптогенов растительного происхождения на поросят и свиноматок. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019. Т. 20. № 4. С. 387-397. <https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.4.387-397>
$115. Ивановский А.А., Тимофеев Н.П. Фармпрепараты "Биоинфузин" и "БЦЛ-ФИТО", повышающие неспецифическую резистентность организма. // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001. Т. 2. № 5. С. 29-30.
$116. Ивановский А.А., Латушкина Н.А., Тимкина Е.Ю. Влияние фитоэкстракта, содержащего экдистероиды и флавоноиды, на показатели метаболизма свиней и белых мышей.//Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020. Т. 21. № 5. С. 597-604. <https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.5.597-604>
$117. Кузьменко А.И., Морозова Р.П., Николенко И.А., Донченко Г.В. Антиоксидантный эффект 20-гидроксиэкдизона в модельных системах. // Военно-медицинский журнал. 1999. № 3. C. 35-38.
$118. Матаев С.И., Володин В.В. Экдистероидсодержащие растения – источники новых адаптогенов // Вестник биотехнологии. 2011. Т. 7. № 2. С. 52-59.
$119. Осинская Л.Ф., Саад Л.М., Холодова Ю.Д. Антирадикальные свойства и антиоксидантная активность экдистерона. // Украинский биохимический журнал. 1992. Т. 64. C. 114-117.
$120. Петрова Н.Б. Антиагрегационное и стресс-лимитирующее действие экдистероидсодержащей субстанции серпистен. // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 1. С. 48-54.
$121. Севостьянова А.Е., Соколов В.А., Дармограй В.Н. Перспективы применения фитоэкдистероидов в офтальмологии. // Российский медико-биологический вестник. 2006. № 1. С. 71-78.
$122. Сыров В.Н., Шахмурова Г.А., Хушбактова З.А., Эгамова Ф.Р., Осипова С.О. Сравнительное изучение регулирующего влияния экдистерона и ретаболила на белоксинтезирующие процессы в организме высших животных. // Теоретическая и практическая экология. 2012. № 1. С. 13-17.
$123. Сыров В.Н., Юлдашева Н.Х., Эгамова Ф.Р., Исмаилова Г.И., Абдуллаев Н.Д., Хушбактова З.А. Оценка гипогликемического действия фитоэкдистероидов. // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2012. Т. 75. № 5. C. 28-31.
$124. Сидорова Ю.С. Физиолого-биохимическая оценка invivo адаптогенных свойств фитоэкдистероидсодержащего экстракта серпухи венценосной: автореф. дисс….к.б.н. Москва, 2014. 27 с.
$125. Тимофеев Н.П. Промышленные источники получения экдистероидов. Часть I. Ponasterone и muristerone // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. Сб. науч. трудов. М.: РАЕН. 2003. №9. C.64-86.
$126. Тимофеев Н.П. Исследования по экдистероидам: Использование в медицине. Интернет-ресурсы, источники и биологическая активность. // Биомедицинская химия. 2004. Т. 50. C. 133-152.
$127. Удинцев А.В., Ихалайнен А.А., Максимов В.А. Сравнительная экспериментальная оценка параметров токсичности и фармакокинетики лекарственных субстанций на основе фитостероида экдистерона. // WWW.MEDLINE.RU. 2014. Т. 15. С. 12-18.
$128. Федорова А.В., Еримбетов К.Т., Изместьева О.С., Дзиковская Л.А. Софронова О.В. Влияние наноразмерной формы 20-гидроксиэкдизона на антиоксидантный статус и естественную резистентность организма кроликов. // Генетика и разведение животных. 2020. № 3. С. 58-62.
$129. Хабибуллин Р.М., Бакирова А.У., Хабибуллин И.М., Ахмадуллина Э.Т. Биохимические показатели крови и морфологические изменение мышечной ткани у мышей после физических нагрузок на фоне применения левзеи сафлоровидной. // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины. 2019. Т. 238. № 2. С. 215-219.
$130. AnthonyT.G., MirekE.T., BargoudA.R., Phillipson-WeinerL, DeOliveiraC.M., WetsteinB., GrafB.L., KuhnP.E., RaskinI. Evaluating the effect of 20-hydroxyecdysone (20HE) on mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) signaling in the skeletal muscle and liver of rats. // Appl. Physiol. Nutr. Metabol. 2015. Vol. 40. P. 1324-1328.
$131. Anthony T.G. Mechanisms of protein balance in skeletal muscle. // Domest. Anim. Endocrinol. 2016. Vol. 56. P. S23-S32. 10.1016/j.domaniend.2016.02.012.
$132. Albanese C., Reutens A. T., Bouzahzah B., Fu M., D’Amico M., Link T., Nicholson R., Depinho R. A., Pestel R. G. Sustained mammary gland-directed, ponasterone A-inducible expression in transgenic mice. // FASEB J. 2000. Vol. 14. P.877-884.
$133. Arthur S.T., Zwetsloot K.A., Lawrence M.M. Ajuga turkestanica increases Notch and Wnt signaling in aged skeletal muscle. // Eur. Rev. Med. Pharm. Sci. 2014. Vol. 18.nr 17. P. 2584-2592.
$134. Buniam J., Chukijrungroat N., Rattanavichit Y., Surapongchai J., Weerachayaphorn J., Bupha-Intr T., Saengsirisuwan V. 20-Hydroxyecdysone ameliorates metabolic and cardiovascular dysfunction in high-fathigh-fructose-fed ovariectomized rats. // (BMC) Complement. Med. Therap. 2020. Vol. 20. P. 140-152. <https://doi.org/10.1186/s12906-020-02936-1>
$135. Chakraborty S., Basu S. Dual inhibition of BACE1 and Aβ aggregation by β-ecdysone: application of a phytoecdysteroid scaffold in Alzheimer’s disease therapeutics. // Int. J. Biol. Macromol. 2017. Vol. 95. P. 281-287.
$136. Csábi J., Rafai T., Hunyadi A., Zádor E. Poststerone increases muscle fibre size partly similar to its metabolically parent compound, 20-hydroxyecdysone. // Fitoterapia. 2019. Vol. 134. P. 459-464. DOI: 10.1016/j.fitote.2019.03.017
$137. Cheng D.M., Kutzler L.W., Boler D.D., Drnevich J., Killefer J., Lila M.A. Continuous infusion of 20-hydroxyecdysone increased mass of triceps brachii in c57bl/6 mice. // Phytother. Res. 2013. Vol. 27. nr 1. P. 107-111. DOI: 10.1002/ptr.4679
$138. .Carpenter C.L., Auger K.R., Duckworth B.C., Hou W.M., Schaffhausen B. A tightly associated serine/threonine protein kinase regulates phosphoinositide 3-kinase activity. // Mol. Cell. Biol. 1993. Vol. 13. nr 3. P. 1657-1665.
$139. Cahlíková, L. Macáková K., Chlebek J., Host’álková A., Kulhánková A., Opletal L. Ecdysterone and its activity on some degenerative diseases. // Natl. Prod. Commun. 2011. Vol. 6. nr 5. P. 707-718.
$140. Dinan L., Mamadalieva N. Z., Lafont R. Dietary Phytoecdysteroids. // Handb. Diet. Phytochem. 2020. Vol. 79. Р. 1-54. <https://doi.org/10.1007/978-981-13-1745-3_35-1>
$141. Dinan L. Ecdysteroid structure-activity relationships. // Studies in Natural Products Chemistry. 2003. Vol. 29. P. 3-71.
$142. Dai W.W., Wang L.B., Jin G.Q., Wu H.J., Zhang J., Wang C.L., Wei Y.J., Lee J.H., Lay Y.A.E., Yao W. Beta-ecdysone protects mouse osteoblasts from glucoroticoid-induced apoptosis in vitro. // Planta Med. 2017. Vol. 3. P. 231-238. <https://doi.org/10.1055/s-0043-107808>
$143. Erimbetov K.T., Obvintseva O.V., Fedorova A.V., Zemlyanoy R.A., Solovieva A.G. Phenotypic regulation of animal skeletal muscle protein metabolism. // Ukrain, J. Ecol. 2019. Vol. 9. nr 4. P. 651-656.
$144. Foucault A.S., Even P., Lafont R., Dioh W., Veillet W., Tomé D., Huneau J.F., Hermier D., Quignard-Boulangé A. Quinoa extract enriched in 20-hydroxyecdysone affects energy homeostasis and intestinal fat absorption in mice fed a high-fat diet. // Physiol. Behav. 2014. Vol. 128. P. 226-231.
$145. Francesco D., GioiaS., Petropoulos А. Сhapter seven-phytoestrogens, phytosteroids and saponins in vegetables: biosynthesis, functions, health effects and practical applications. // Аdv. Food Nutr. Res. 2019. Vol. 90. P. 351-421. <https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2019.02.004>
$146. Gorelick-Feldman J., Cohick W., Raskin I. Ecdysteroids elicit a rapid Ca2+ flux leading to Akt activation and increased protein synthesis in skeletal muscle cells. // Steroids. 2010. Vol. 75. P. 632-637.
$147. Gorelick-Feldman J., Maclean D., Ilic N., Poulev A., Lila M.A., Cheng D., Raskin I. Phytoecdysteroids increase protein synthesis in skeletal muscle cells. // J. Agric. Food Chem. 2008. Vol. 56. P. 3532-3537.
$148. Hirunsai M., Yimlamai T., Suksamrarn A. Effect of 20-hydroxyecdysone on proteolytic regulation in skeletal muscle atrophy.//In Vivo. 2016. Vol. 30. nr 6. P. 869-877.
$149. Hu J., Zhao T.Z., Chu W.H., Luo C.X., Tang W.H., Yi L., Feng H. Protective effects of 20-hydroxyecdysone on CoCl2-induced cell injury in PC12 cells. // J. Cell. Biochem. 2010. Vol.111. nr 6. P.1512-1521.
$150. Jing Ren, Xiang-Ru Li, Peng-Cheng Liu. G-protein αq participates in the steroid hormone 20-hydroxyecdysone nongenomic signal transduction.// J. Steroid Biochem. Molec. Biol. 2014.Vol. 144. Part B.P.313-323.
$151. Kumar R.N., Sundaram R., Shanthi P. Protective role of 20-OH ecdysone on lipid profile and tissue fatty acid changes in streptozotocin induced diabetic rats. // Eur. J. Pharmac. 2013. Vol. 698. nr. 1-3. P. 489-498.
$152. Khaziev D., Galina C., Gadiev R., Valitov F., Gumarova G., Galyautdinov I. Phytoecdisteroids from Serratula coronata when growing ducklings. // Res. Veter. Sci. 2020. Vol. 128. Р. 170-176. <https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2019.11.012>
$153. Kizelsztein P., Govorko D., Komarnytsky S., Evans A., Wang Z., Cefalu W.T., Raskin I. 20-hydroxyecdysone decreases weight and hyperglycemia in a diet-induced obesity mice model. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2009. Vol. 296. P. E433-E439.
$154. Kratky F., Opletal L., Hejhalek J, Kucharova S. Effect of 20-hydroxyecdysone on the protein synthesis of pigs. // Zivocisna Vyroba. 1997. Vol. 42. P. 445-451.
$155. Lafont R. Ecdysteroids and related molecules in animals and plants. // In: Conference on Isoprenoids. Chem. Listy. 2003. Vol. 97. P. 280-281.
$156. Lafont R., Girault J.P., Kerb U. Excretion and metabolism of injected ecdysone in the white mouse. // Biochemical Pharmocology. 1988.Vol. 36. nr 6. P.1177-1180.
$157. Lafont R., Dinan L. Practical uses for ecdysteroids in mammals including humans: an update. // J. Insect Sci. 2003. Vol. 3. nr7. P.30-32.
$158. Lu M., Wang P., Zhou S., Flickinger B., Malhotra D., Ge Y., Tatar M., Dworkin L., Liu Z., Gong R. Ecdysone elicits chronic renal impairment via mineralocorticoid-like pathogenic activities.// Cell Physiol. Biochem. 2018. Vol. 49. P. 1633-1645.
$159. Lu M., Wang P., Ge Y., Dworkin L., Brem A., Liu Z., Gong R. Activation of mineralocorticoid receptor by ecdysone, an adaptogenic and anabolic ecdysteroid, promotes glomerular injury and proteinuria involving overactive GSK3β pathway signaling. // Sci. Rep. 2018. Vol.8. P. 122-125. <https://doi.org/10.1038/s41598-018-29483-7>
$160. Mallek A., Movassat J., Ameddah S., Liu J., Semiane N., Khalkhal A., Dahmani Y. Experimental diabetes induced by streptozotocin in the desert gerbil, Gerbillus gerbillus, and the effects of short-term 20-hydroxyecdysone administration.//Biomedicine & Pharmacotherapy. 2018. Vol. 102. P. 354-361. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.03.070
$161. Nakanishi K., Koreeda M., S. Sasaki S. Insect hormones. I. The structure of ponasteron A an insec moulting hormone from the leaves of Podocarpus nakaii Hay.// J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1966. Vol. 24. P. 915-917.
$162. Hikino H., Ohizumi Y., Takemoto T. Absorption, distribution, metabolism and excretion of insect-metamorphosing hormone ecdysterone in mice. // Chem. Pharmac. Bull. 1972. Vol. 20. P.2454-2458.
$163. Nakamura M., Masuda H., M. Iwasawa M. Class IA phosphatidylinositol 3-kinases are indispensable for osteoclast function by regulating cytoskeletal organization and cell death. // Bone. 2009. Vol. 44. Suppl. 1. P. S49-S50
$164. Okada, M., Ishihara K., Sasa M., Izumi R., Yajin K., Harada Y. Enhancement of GABA-mediated inhibition of rat medial vestibular nucleus neurons by the neurosteroid 20-hydroxyecdysone. // Acta Otolaryngol. 1998. Vol.118. nr1. P.11-16.
$165. Poulev А., Kuhn P., Graf B.L. Quinoa seeds leach phytoecdysteroids and other compounds with anti-diabetic properties.// Food Chem. 2014.Vol. 163. P.178-185.
$166. Phungphong S., Kijtawornrat A., Chaiduang S., Saengsirisuwan V., Bupha-Intr T. 20-Hydroxyecdysone attenuates cardiac remodeling in spontaneously hypertensive rats. // Steroids. 2017. Vol. 126. P. 79-84.
$167. Parr M. K., Müller-Schöll A. Pharmacology of doping agents - mechanisms promoting muscle hypertrophy.// AIMS Molecular Science. 2018. Vol. 5. nr 2. P.131-59. DOI: 10.3934/molsci.2018.2.131
$168. Rees H.H. Ecdysteroid biosynthesis and inactivation in relation to function. // Europ. J. Entomol. 1995. Vol. 92. nr 1. P. 9-39.
$169. Rajendran N. K., Ramalingam S., Palanivelu S., Panchanatham S. Protective role of 20-OH ecdysone on lipid profile and tissue fatty acid changes in streptozotocin induced diabetic rats. // Europ. J. Pharmac. 2013. Vol. 698. P. 489-498.
$170. Seidlova-Wuttke D, Ehrhardt C, Wuttke W. Metabolic effects of 20-OH-ecdysone in ovariectomized rats // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2010. Vol. 119. nr 3-5. P. 121-126.
$171. Selepcova L. Jalc D. Javorsky P., Baran M. Influence of Rhaponticum carthamoides (Willd) Iljin on the growth of ruminal bacteria in vitro and on fermentation in an artificial rumen (Rusitec). // Arch Tierernähr. 1993. Vol. 43. nr 2. P.147-156.
$172. Tarkowská D., Strnad M. Plant ecdysteroids: plant sterols with intriguing distributions, biological effects and relations to plant hormones.//Planta. 2016. Vol.244. Р. 545-555. <https://doi.org/10.1007/s00425-016-2561-z>
$173. Tsitsimpikou C., Tsamis G.D., Siskos P.A., Spyridaki M.H., Georgakopoulos C.G. Study of excretion of ecdysterone in human urine. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2001. Vol. 15. nr 19. P.1796-1801.
$174. Wang, J.J., Jin H., Zheng S.L., Xia P., Cai Y., Ni X.J. Phytoecdysteroids from Ajuga iva act as potential antidiabetic agent against alloxan-induced diabetic male albino rats. // Biomed. Pharmacoth. 2017. Vol. 96. P. 480-488.
$175. Whiteman E. L., Han C., Birnbaum M.J. Role of Akt/protein kinase B in metabolism. // Trends in Endocrinology & Metabolism. 2002. Vol. 13. nr 10. P. 444-451.
$176. Zhang Q., Liu R., Xichao X. Effects of 20-hydroxyecdysone on improving memory deficits in streptozotocin-induced type 1 diabetes mellitus in rat. // Eur. J. Pharmac. 2014. Vol. 740. P. 45-52.
$177. Zhang D., Zhang M., Ding B., Wang X.L., Qui Z.Y., Qin Y. Synthesis of a novel phosphate analog of 20-hydroxylecdysone with potent hypoglycemic activity.// J. Asian Nat. Prod. Res. 2011. Vol.13. nr 4. P.297-303.
$178. Zundel W., Giaccia A. Inhibition of the anti-apoptotic PI(3)K/Akt/Bad pathway by stress.//Genes Develop. 1998. Vol. 12. P.1941-1946.