Pełny tekst - Wydawnictwa NIZP-PZH

RO C ZN . PZH, 2000, 51, N R 4, 379-384
M IC H AŁ D ROBNIK
O C E N A W Ł A Ś C IW O Ś C I F A R M A K O D Y N A M IC Z N Y C H
Ś R E D N IO Z M IN E R A L IZ O W A N E J W O D Y A L K A L IC Z N E J
P R Z E Z N A C Z O N E J D O D Y S T R Y B U C JI JA K O B U T E L K O W A N A
N A T U R A L N A W O D A M IN E R A L N A
EV ALUATION O F TH E PHARM ACODYNAM IC PRO PERTIES
O F M ED IU M -M IN ER A LIZED ALKALINE W ATER D ESIG NED F O R D ISTRIBU TIO N
AS BOTTLED NATURAL M IN ERA L W ATER
Zakład Tworzyw Uzdrowiskowych
Państwowy Zakład Higieny
60-821 Poznań, ul. Słowackiego 8/10
Kierownik: dr T. Latour
W doświadczeniach na zwierzętach zbadano właściwości farmakodynamiczne
naturalnej średniozmineralizowanej wody alkalicznej z ujęcia „Paproć” w Tym­
barku. Stwierdzono, że badana woda działa moczopędnie, neutralizuje sok
żołądkowy, wpływa istotnie na p H krwi i moczu, elementy gospodarki elektroli­
towej i równowagi kwasowo-zasadowej.
WSTĘP
W o sta tn ic h la tach n a stą p ił w Polsce dynam iczny w zro st k o n su m p cji b u telk o w an y ch
n atu ra ln y ch w ód m in eraln y ch , tj. w ód podziem nych charak tery zu jący ch się stało ścią
w łaściw ości fizyko-chem icznych, o b ecnością pierw iastków śladow ych, czystością p o d
w zględem m ikrobiologicznym o raz b ard z o zróżnicow anym stę że n iem soli m in eraln y ch
[7, 8].
Przysw ajalność p rzez o rg an izm składników m ineralnych zaw artych w w o d ach u w a­
ru n k o w a n a je st m .in. ich sw oistą p o stacią chem iczną, sto su n k am i ilościow ym i p o m ięd zy
głów nym i sk ładnikam i w ody, obecn o ścią m ik ro e lem e n tó w i gazów . B iologiczne d z ia ła ­
n ie w ody m in e raln e j nie stanow i sum y działan ia biolo g iczn eg o jej poszczególnych
sk ład n ik ó w chem icznych, d la teg o k onieczna je st indyw idualna o c e n a k ażdej wody.
C elem p racy było zb a d an ie w łaściwości farm akodynam iczn y ch śre d n io z m in e ra liz o ­
w anej w ody alkalicznej p rzezn aczo n ej do pow szechnego spożycia ja k o w ody b u te lk o ­
w anej o raz jej wpływu n a w yb ran e p a ra m e try p rzem ian y m a terii u zw ierząt d o św ia d ­
czalnych.
M ATERIAŁ I M ETODYKA
Do badań użyto naturalnej wody m ineralnej z ujęcia „P aproć” w Tymbarku. W oda ta
o pH = 9,0 zawierała 683,2 mg/l oznaczanych składników, w tym: 206,0 mg/l N a+, 385,2 mg/l
Н С О з\ 53,4 mg/l CO 32', 28,2 mg/l S 0 42'.
380
M. Drobnik
Nr 4
M ateriałem badawczym (dla oceny wpływu badanej wody na wskaźniki przemiany materii),
były szczury (45 szt.), samce szczepu Wistar o masie ciała 210-220 g. Szczury przez cały czas
trwania doświadczenia przebywały po 5 sztuk w klatce, w optymalnych warunkach klimatycznych
(12-godzinny cykl oświetlenia), z nieograniczonym dostępem do standardowej diety laboratoryj­
nej.
Zwierzęta podzielono losowo na 3 grupy liczące po 15 sztuk. Szczury dwóch grup otrzymywały
przez okres 30 dni badaną wodę, przy czym szczurom jednej grupy podawano ją za pomocą
metalowego zgłębnika żołądkowego w jednorazowej dawce dziennej 14,3 ml/kg m.c. (masy ciała);
szczury drugiej grupy miały swobodny dostęp do tej wody. Zwierzęta trzeciej grupy, stanowiącej
grupę kontrolną otrzymywały do picia wodę z sieci miejskiej ad libitum.
W trakcie trwania doświadczeń obserwowano zachowanie się zwierząt, kontrolowano objętość
wypitej wody, a 1 raz w tygodniu kontrolowano przyrosty masy ciała.
Po zakończonym cyklu badań szczury usypiano podanym dootrzewnowo heksobarbitalem
sodowym. Do oznaczeń równowagi kwasowo-zasadowej oraz morfologii pobierano krew z prawej
komory serca, natomiast dla pozostałych oznaczeń biochemicznych - z koniuszka mięśnia ser­
cowego.
Wykonano następujące oznaczenia biochemiczne:
- gazometryczne we krwi za pomocą analizatora równowagi kwasowo-zasadowej typu OP206, firmy Plastomed;
- sodu i potasu za pomocą analizatora biologicznego zasad typu OP-266/1 firmy Radelkis;
- frakcji białkowych m etodą elektroforezy żel-agaroza, odczyt densytometrem DS.-l firmy
Cormay;
- hematokrytu m etodą mikrohematokrytową;
- rozmaz krwi obwodowej barwiono metodą Pappenheima;
-
kwasu mlekowego, kwasu pirogronowego, glukozy, cholesterolu całkowitego i frakcji H D L
cholesterolu, lipidów całkowitych, trójglicerydów, magnezu, wapnia, białka całkowitego,
hemoglobiny za pomocą odczynnikowych zestawów diagnostycznych różnych firm.
Oznaczenia biochemiczne wykonano we krwi lub uzyskanej z tej krwi surowicy.
Badania farmakodynamiczne wody objęły jej wpływ na sekrecję żółci i soku żołądkowego, na
czynność mięśni gładkich jelita oraz właściwości diuretyczne.
1) Właściwości d i u r e t y c z n e badanej wody oceniano na 3 grupach szczurów po 12 sztuk.
Przed badaniem zwierzęta głodzono przez 12 godzin przy nieograniczonym dostępie do wody
wodociągowej. Następnie zwierzętom poszczególnych grup podawano sondą dożołądkowo ba­
daną wodę w jednorazowych dawkach 3,6 oraz 10,7 ml/kg m.c. i umieszczano je w klatkach
metabolicznych. G rupę kontrolną stanowiły szczury otrzymujące wodę wodociągową w takich
samych dawkach. Badania przeprowadzono mierząc ilość moczu co godzinę przez okres 5 godzin.
2) Badania s e к г e с j i żółci przeprowadzono metodą Hano i Supniewskiego [6] na 2-miesięcznych
świnkach morskich szczepu laboratoryjnego, płci obojga o ciężarze ciała 350-400 g.
Zwierzęta narkotyzowano uretanem etylowym w dawce 1,4 g/kg m.c., wstrzykując domięśnio­
wo 20% roztwór. Po wystąpieniu pełnej narkozy otwierano jam ę brzuszną i wprowadzano do
światła przewodu żółciowego wspólnego kaniulę metalową. Ilość wypływającej żółci odczytywano
co 15 minut w ciągu 1 godziny przed podaniem badanej wody. Następnie podawano igłą przez
ścianę żołądka wodę w ilości 7,1 oraz 10,7 ml/kg m.c. i nadal mierzono ilość wydalanej żółci co
15 minut w ciągu 2 godzin. Wykonano także badanie nad działaniem żółciotwórczym tej wody
u świnek z podwiązanym pęcherzykiem żółciowym.
Zwierzęta z grupy kontrolnej otrzymywały wodę wodociągową w takich samych dawkach jak
zwierzęta grup badanych.
3) Wpływ na czynność m i ę ś n i ó w к i gładkiej przewodu pokarmowego badano na wyosob­
nionych odcinkach jelita cienkiego królika metodą Magnusa [6].
Nr 4
Właściwości farmakodynamiczne wody mineralnej
381
Odcinek jelita długości ok. 3 cm, po przepłukaniu zastępczym płynem odżywczym dla
narządów izolowanych i uwolnieniu od krezki, umieszczano (w sposób umożliwiający rejestrację
skurczów mięśniówki podłużnej) w przyrządzie do badania narządów izolowanych wg Palmera,
zawierającym 50 ml płynu odżywczego Tyrode'a o temp. 37,0°C. Dla zaopatrzenia jelita w tlen
przepuszczano przez płyn odżywczy bardzo wolno strumień powietrza i następnie dodawano do
tego płynu badaną wodę w określonej ilości. Rytm ruchów perystaltycznych i napięcie mięśniówki
rejestrowano na taśmie kimografu.
4) Oznaczenie kwasowości s o k u ż o ł ą d k o w e g o przeprowadzono u ludzi - ochotników
m etodą testu acidanowego. Każda osoba poddana była trzem badaniom:
a) test acidanowy;
b) w drugiej grupie oznaczeń każda osoba otrzymywała 250 ml/70 kg m.c. wody wodociągowej
zamiast kofeino-benzoesanu sodowego (grupa kontrolna);
c) trzecie oznaczenie polegało na podaniu w takiej samej ilości wody z ujęcia „Paproć” (grupa
badana).
Uzyskane wyniki grup doświadczalnych porównano z wynikami grupy kontrolnej weryfikując
statystycznie stwierdzone różnice za pomocą testu t-Studenta. Jako znamienność statystyczną
przyjęto prawdopodobieństwo hipotezy zerowej P < 0,05.
WYNIKI I ICH OM ÓW IENIE
B a d a n a w o d a z ujęcia „ P a p ro ć ” p o d a n a szczurom w daw ce 10,7 m l/kg m .c., p o w o ­
d o w ała statystycznie zn a m ien n y w zrost w ydalania m oczu (o ok. 5 0 % ) w p o ró w n a n iu
ze zw ierzętam i otrzym ującym i w o d ę w odociągow ą.
N ie stw ierd zo n o d ziałan ia żó łcio p ęd n eg o i żółciotw órczego u św inek m o rsk ich po
zasto so w an iu b ad a n ej w ody w daw kach 7,1 o raz 10,7 m l/kg m.c.
W o d a ta zasto so w an a w o k reślo n ej daw ce u ludzi p o w o d o w ała zm n iejszen ie kw aso­
w ości w ydzielonego soku żołądkow ego. R ów nocześnie o b serw o w an o w zro st (w g ra n i­
cach 4 5 -5 0 % ) w ydalania m oczu w o k resie trw an ia dośw iad czen ia, tj. p o 1 o ra z 2,5
godziny od m o m e n tu w ypicia b ad a n ej wody.
W o d a z ujęcia „ P a p ro ć ” zasto so w an a w różnym rozcień czen iu pły n em odżyw czym ,
w pływ ała w różnym sto p n iu n a sta n n apięcia m ięśni gładkich o raz a m p litu d ę i c z ę s to t­
liw ość skurczów jelita.
- W rozc. 1:9 płynem odżyw czym wywoływała w pierw szej m in u cie d o św iad czen ia
n ieznaczny w zrost n ap ięcia m ięśni je lita izolow anego z rów noczesnym 20% w zro stem
am p litu d y skurczów je lita w p o ró w n a n iu ze sta n em wyjściowym.
- W rozc. 1:4 o b serw ow ano stopniow e zm niejszanie się am p litu d y skurczów m ięśni
gładkich. M iędzy pierw szą a d ru g ą m in u tą od m o m e n tu p o d a n ia w ody, sp a d e k a m p li­
tudy o siąg n ął 50% w artości wyjściowej i utrzym yw ał się n a tym p o zio m ie p rze z cały
czas dośw iadczenia. C zęstotliw ość ruchów perystaltycznych p o zo staw ała b ez zm ian .
- W rozc. 1:1,5 p o w odow ała b e z p o śred n io p o jej p o d a n iu w zro st n a p ię c ia je lita
z je d n o cz esn y m całkow itym zniesien iem jeg o ruchów spon tan iczn y ch .
P o p rz e p łu k a n iu je lita płynem odżywczym stan n ap ięc ia je lita o ra z a m p litu d a
i często tliw ość je g o skurczów w e w szystkich p rzypadkach pow racały d o sta n u ja k p rze d
p o d a n ie m b a d a n e j wody.
W trak cie 30-dniow ej obserw acji szczurów , nie stw ierd zo n o w g ru p ac h b ad an y ch
zm ian w zachow aniu, ruchliw ości, w yglądzie, w ilości w ypitej w ody o raz w p rzy ro stach
m asy ciała w p o ró w n a n iu z g ru p ą k o n tro ln ą zw ierząt.
382
M. Drobnik
Nr 4
W w yniku sto so w an ia p e r os b a d a n e j w ody u szczurów , p rzez ww. czas, n ie stw ier­
d zo n o od d ziaływ ania tej w ody na po zio m hem oglobiny, h em ato k ry tu , sk ład n ik ó w
m orfotycznych o raz ro zm az krwi i o zn a cz o n e w skaźniki g o sp o d a rk i białkow ej
i tłuszczow ej. W p rze m ian a ch w ęglow odanow ych o b serw o w an o n a to m ia st te n d e n c je
w zro stu p o zio m u m e tab o litó w glukozy.
W ta b eli I p rze d staw io n o wyniki ilu stru jące wpływ b ad a n ej w ody n a p o zio m e le k ­
tro litó w w surow icy krwi szczurów . Ja k w ynika z teg o zestaw ien ia, b a d a n a w o d a p o d a ­
w an a szczurom , w obydw u g ru p ac h badanych po w o d o w ała statystycznie z n a m ie n n e
o b n iż e n ie stę ż e n ia w ap n ia i p o ta su w surow icy krwi. Z m ia n y te były w y raźniejsze
w g ru p ie szczurów otrzym ujących w odę za p o m o c ą sondy.
Tabela
I.
Poziom elektrolitów w surowicy krwi szczurów po 30-dniowym stosowaniu wody
alkalicznej z ujęcia „Paproć” w Tymbarku (wartości średnie i odchylenia stan­
dardowe)
Level of electrolytes in the blood serum of rats after a 30-day administration
of the alkaline water from „Paproć” source in Tymbark (mean values and
standard deviations)
* - różnice statystycznie znamienne dla P<0,05
Z a c h o w a n ie się niek tó ry ch w skaźników rów now agi kw asow o-zasadow ej za leżało od
daw ki b a d a n e j wody.
- P o daw ce 14,3 m l/kg m.c., co o d p o w iad a 1000 ml p o d a n e j w ody je d n o ra z o w o
d o ro słe m u osobnikow i o w adze 70 kg, p rzez 30 dni, stw ierd zo n o statystyczny w zrost
p H krwi, stę że n ia n a d m ia ru zasad , sta n d ard o w eg o n a d m ia ru zasad , n a d m ia ru zasad
oso cza, zasad buforow ych osocza o raz sp a d ek prężn o ści d w u tle n k u w ęgla w p o ró w n a ­
niu z w arto ściam i uzyskanym i w g ru p ie k o n tro ln ej.
- Po sw obodnym d o stę p ie szczurów d o b ad a n ej w ody p rzez ww. o k res, o b serw o w an o
statystycznie zn a m ien n y w zrost p H krwi, p rężności tlen u , n a d m ia ru zasad , satu racji
tle n em , całkow itej zaw artości tlen u , całkow itego d w utlen k u w ęgla o ra z o b n iżen ie
p rężn o ści d w u tlen k u w ęgla i stę że n ia w odorow ęglanów .
Z a is tn ia łe zm iany m ieszczą się w granicach w artości przyjętych dla n o rm fizjolo­
gicznych.
S tw ierd zo n o , w sto su n k u d o zw ierząt grupy k o n tro ln e j, w zrost p H m oczu śred n io
o 0,90 je d n o stk i w g ru p ie szczurów otrzym ujących so n d ą b a d a n ą w o d ę o raz o 1,81
je d n o stk i w g ru p ie zw ierząt m ających tylko d o stę p d o w ody alkalicznej.
O b serw o w an o ta k że w zrost, w g ranicach 4 8 -5 0 % , p o zio m u kw asu m oczow ego
w m oczu w g ru p ac h bad an y ch w p o ró w n a n iu z g ru p ą k o n tro ln ą zw ierząt.
Nr 4
Właściwości farmakodynamiczne wody mineralnej
383
OCENA WYNIKÓW BADAŃ
W o d ę z ujęcia „ P a p ro ć ” w T ym barku z uw agi n a jej skład chem iczny sklasyfikow ano
ja k o 0,07% w o d ę w odorow ęglanow o-w ęglanow o-sodow ą, alkaliczną.
P rz e p ro w a d z o n e b a d a n ia tej w ody wykazały, że zasto so w an a w o d p o w ied n iej daw ce
d ziała o n a m o c zo p ę d n ie, co w efekcie prow adzić m oże do m e ch an iczn eg o oczyszczania
n e re k i d ró g m oczow ych z d robnych złogów kam ieni, śluzu, bak terii.
Z uwagi na zm ian ę p H m oczu d o chodzić m oże ta k że d o w zm ożonej elim inacji
n erk o w ej n iek tó ry ch składników m oczu p o p rze z zw iększenie ich ro zp u szczaln o ści tj.
kw asu m oczow ego, m oczanów , cystyny [5].
Z m ian y w artości p a ra m e tró w rów now agi kw asow o-zasadow ej w p o w iązan iu z o b se r­
w ow anym niew ielkim zw iększeniem w ytw arzania kw asu p iro g ro n o w eg o i m lek o w eg o
o raz sp ad k iem po zio m u w ap n ia świadczyć m ogą, że d łu g o trw ałe i n ie k o n tro lo w a n e
sto so w an ie b ad a n ej w ody m o że prow adzić do pow stan ia n iek o rzy stn eg o zjaw iska jak im
je st zasad o w ica o d d ec h o w a o ch a ra k te rz e niew yrów nanym lub w yrów nanym [1], z a le ż ­
n ie o d ilości spożytej b a d a n e j w ody alkalicznej.
S tałe picie b ad a n ej w ody w odorow ęglanow ej alkalicznej p rze d i p o d czas posiłków
p rzez osoby zdrow e nie je st w skazane ze w zględu n a ciągłe z o b o ję tn ia n ie soku ż o łą d k o ­
w ego. S tąd w ydaje się celow e nasycenie tej w ody dw u tlen k iem w ęgla, k tó ry z n e u tra li­
zu je p H wody.
B anaszkiew icz i wsp. obserw ow ali, po zastosow an iu p e r os szczaw w odorow ęg lan ow ch-alkalicznych, w zrost w ydalania m oczu [3], w zro st kw asow ości i w y­
d ziela n ia soku żo łądkow ego [4], d ziałanie ch o lekinetyczn e [2, 4] o raz p o b u d za ją ce
m o to ry k ę je lita cienkiego [9]. Z faktu, że zaw arty w w odzie C O 2 sprzyja reso rp cji
sk ładników m ineralnych rozpuszczonych w w odzie [5] m o ż n a sądzić, że nasy cen ie w ody
z u jęcia „ P a p ro ć ”, k tó ra je st w o d ą o niskiej tw ardości zw iązanej z n ieznacznym stę ż e ­
n iem C a2+ i M g2+, w płynie korzystniej na g o sp o d a rk ę elek tro lito w ą.
WNIOSKI
1) N a tu ra ln a śred n io z m in e ra liz o w an a w oda alkaliczna z ujęcia „ P a p ro ć ” w T y m b a r­
ku sto so w an a do żo łąd k o w o u szczurów p rzez o k res 30 dni, p o w o d o w ała statystycznie
zn a m ien n y w zrost p H m oczu, p H krwi o raz o b n iż en ie p o zio m u w ap n ia i p o ta su
w surow icy krwi.
2) D łu g o trw ałe sto so w an ie b ad a n ej w ody m oże prow adzić do p o w sta n ia zasadow icy
o d d ech o w ej o różnym c h a ra k te rz e .
3) B a d a n a w oda w o k reślo n e j daw ce w ykazuje d ziałan ie m o c zo p ę d n e, n e u tra liz u je
sok żołądkow y o raz h am u je je g o w ydzielanie, wpływa też h am u jąc o n a m o to ry k ę m ięśni
g ład k ich je lita .
4) W p ro w ad z en ie C 0 2 do b ad a n ej w ody m oże prow adzić d o korzystnych zm ian w jej
d ziałan iu biologicznym .
384
M. Drobnik
Nr 4
M . Drobnik
EV ALUATION O F T H E PHARM ACODYNAM IC PRO PERTIES
OF M ED IU M -M IN ER A LIZED ALKALINE W ATER DESIG NED FO R D ISTRIBU TIO N
AS BOTTLED NATURAL M IN ERA L W ATER
Summary
Basing on the carried-out investigations it has been shown that the alkaline water from
„Paproć” source in Tymbark indicates a biological activity.
Applied in rats orally, in an appropriate dose through the period of 30 days, it causes
a statistically significant increase of the pH of urine and blood, of the level of uric acid in urine
and a statistic lowering of the levels of calcium and potassium in the blood serum.
The investigated water shows diuretic activity, neutralizes and inhibits gastric juice secretion
in people, affects the peristaltic movements of the smooth muscles of the small intestine of the
rabbit.
No effect of that water on the elements of the protein metabolism, the fat metabolism, on
the sm ear and the morphological composition of the peripheral blood of rats, on the excretion
of bile in guinea pigs has been observed.
PIŚMIENNICTWO
1. Angielski S.: Biochemia kliniczna i analityka. PZWL, Wydanie III, Warszawa 1990.
2. Banaszkiewicz W., Straburzyński G.: Badania porównawcze działania żółciopędnego nie­
których wód leczniczych w warunkach doświadczalnych. Baln. Pol. 1980/1981, 26, 1-4, 87-91.
3. Banaszkiewicz W., Straburzyński G., Drobnik М., Piszczorowicz М.: Badania porównawcze
działania moczopędnego wybranych wód leczniczych. Baln. Pol. 1982/1983, 27, 1-4, 33-38.
4. Banaszkiewicz W., Straburzyński G .: Niektóre właściwości farmakodynamiczne wody leczniczej
„Jan” z Krynicy oraz „Piwniczanka 1” z Piwnicznej. Baln. Pol 1987, 30, 1-4, 37-51.
5. Jankowiak J.\ Balneologia kliniczna. PZWL, Wydanie II, Warszawa 1971.
6. Jeske J.\ Farmakologiczne metody badania leków. PZWL, Wydanie I, Warszawa 1955.
7. Latour Т., Czajka K.: Możliwości wykorzystania mineralnych wód leczniczych ze znaczną
zawartością wapnia i magnezu do kuracji uzdrowiskowych i pozauzdrowiskowych. Biul.
Magnezol. 1999, 4, 1, 128-134.
8. Rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 8.7.1997 r. w sprawie szczegól­
nych warunków sanitarnych przy produkcji i w obrocie naturalnych wód mineralnych, m ine­
ralnych wód mieszanych, naturalnych wód źródlanych oraz wód stołowych (Dz.U. Nr 85 z dn.
28 lipca 1997 r.).
9. Straburzyński G., Banaszkiewicz W.: Wpływ niektórych szczaw alkalicznych oraz ich skła­
dników jonowych na motorykę jelita cienkiego. Probl. Uzdr. 1979, 11, 41-49.
Otrzymano: 2000.02.04