Топор характеристики: Топор.Виды и устройство.Работа и применение.Заточка и особенности

Туристические и охотничьи топоры: как отличить их друг от друга?

Охотничий топор, начиная с каменного века, был постоянным спутником человека. Такое понятие, как туристический топор появилось только в 20 веке. Несмотря на то, что охотничьи и туристические топоры могут значительно отличаться друг от друга, задачи топора остаются по-прежнему универсальными.

Для чего может понадобиться топор охотнику или туристу?

Любому человеку, который планирует отправиться в лес на несколько дней или более, обязательно понадобится походный топор. Даже если у некоторых людей топор ассоциируется с рабочим инструментом, и они не планируют что-либо строить в лесу, без топора там никак не обойтись. Вот для каких целей понадобится топор в лесу:

• Часто для установки палатки приходится вытёсывать деревянные колышки, так как стандартные имеют свойство теряться. Хотя опытный охотник или турист в состоянии сделать колышки с помощью ножа, даже малый туристический топор справится с этой задачей намного быстрее. К тому же вытёсывать ножом колья для установки палатки – достаточно травмоопасное занятие для неопытных туристов;
• Для того, чтобы нарубить веток для костра или ночлега, подойдёт даже туристический топорик, который не займёт много места в рюкзаке;
• Для строительства шалаша понадобится множество жердей, вырубить которые быстро можно только с помощью топора;
• Охотничий топор отлично справится с разделкой туши крупного зверя, а если дело будет происходить зимой, то топор – будет единственным инструментом, способным разрубить мёрзлое мясо.

С помощью топора можно эффективно обороняться, так как это не только эффективный инструмент, но и отличное оружие. На Руси топор являлся одним из самых доступных видов оружия, который был доступен каждому крестьянину. Используя топор, крестьянин мог сложить избу без единого гвоздя, нарубить дров, защитить свою семью. Удар топором был настолько эффективен, что пробивал даже железные доспехи.

Какой топор выбрать для леса, охотничий или туристический?

Можно бесконечно спорить о том, какой топор эффективнее будет работать в лесу, туристический или охотничий. На самом деле, топоры никогда не разделялись на подобные категории. Если маленькие топоры можно сразу отнести к категории туристических (хотя некоторые охотники могут и с этим не согласиться), то с большими и средними топорами всё гораздо сложнее.

Топор, который предназначен для строительства охотничьего лабаза можно назвать охотничьим, хотя для снятия шкуры и эффективной разделки туши он не подойдёт. Если топор заточить для разделки мяса, то рубить дерево им не стоит, можно сразу же испортить заточку. На практике, в среде профессиональных охотников и туристов, универсальный топор называется просто «лесным». Он всегда идеально заточен, и различается только выбором угла заточки:

• У охотника она угол заточки будет меньше, так как ему нужен топор для разделки мяса;
• У туриста топор должен эффективно рубить дерево, поэтому угол заточки будет больше.

Для топора, который используется только для разделки мяса, подойдёт даже бритвенная заточка, причём лезвие должно иметь максимально возможную ширину. Для туриста, который неделями ночует в лесу без палатки, нужен достаточно тяжёлый топор для рубки деревьев.

Исходя из этого, можно нарисовать среднестатистический облик наиболее эффективного и универсального топора для использования в лесу. Он должен обладать следующими характеристиками:

• Сам топор без рукояти должен весить 600-800 грамм;
• Длина рукояти должна составлять 70-80 см. Такая длина нужна для эффективной работы топором и из соображений безопасности. Если коротким топором, промахнувшись по цели с размаха, можно попасть себе по ноге, то топор с длинной рукоятью воткнётся в землю;
• Топорище под головой топора следует обмотать кожей. Это нужно для предохранения топорища, так как в случае промаха именно в это место приходятся удары, что приводит к постепенному разрушению топорища;
• Лезвие топора не должно быть прямым, оно должно загибаться а виде дуги, что значительно помогает при рубке.

Выбор качественного топора

Любой топор состоит из 2-х главных частей:

• Непосредственно самого топора;
• Деревянного топорища, изготавливаемого в основном из берёзы.

При покупке топора сразу нужно обратить внимание на качество металла, из которого он сделан и его закалку. Перекаленный топор может просто разлететься при ударе, а недокаленный будет постоянно заминаться. Не стоит обращать своё внимание на топоры китайского производства. В любом случае, купив топор, его придётся переделывать, так как охотничьи топоры на длинной рукояти никто не производит, а переделывать китайскую мягкую «железяку» нет никакого смысла. Лучше обратить внимание на отечественные топоры.

Для того, чтобы выбрать качественный отечественный топор, нужно проверить качество стали. Для этого нужно, одной рукой взяв топор за топорище, ногтем на пальце второй руки щёлкнуть по лезвию. Если звук будет звонким и долгим, то топор закален хорошо. В случае, если звук глухой, закалка плохая. Такой топор лучше не брать.

Хотя вес топора охотничьего или туристического топора не должен превышать 800 грамм, лучше подобрать его в индивидуальном порядке. Для кого-то идеальным будет вес в 500 грамм, а другому и 1 килограмма будет мало.

Настоящий туристический топор для леса должен быть лёгким, но широким. Для облегчения его веса нужно сделать вырез в нижней части топора. Заточка должна позволять с одинаковой лёгкостью рубить туши и работать по дереву. Если сравнивать визуально, то самодельный топор очень похож на старинные боевые топоры Руси.

Часто встречаются туристические топоры с цельнометаллической рукоятью. Хотя на первый взгляд такой топор кажется очень надёжным, на самом деле работать им продолжительное время невозможно, так как отдача в руку очень велика. Не стоит также выбирать топор с рукоятью из ударопрочного пластика. Хотя она достаточно надёжная, в случае поломки восстановить такой топор в лесу невозможно.

Заточка топора

Главным условием безпроблемной работы «лесного» топора является правильная заточка. Некоторые охотники, которые привыкли точить свои ножи до острия бритвы, рекомендуют точить туристические и охотничьи топоры под угол 20 градусов. Таким топором можно бриться, но первый же сильный удар по дереву испортит режущую кромку. Если лезвие топора при этом попадёт на сучок или гвоздь, образуется сильная щербина, которую будет очень тяжело выправить.

Некоторые охотники и туристы хвалятся, что их топоры легко перерубают гвозди. Это не значит, что топор качественный, просто он имеет зубильную заточку. Заточенный таким образом топор (даже китайский) с лёгкостью перерубает гвозди, которые сделаны из мягкой стали СТ3.

Большинство топоров точатся на электрическом зубиле, хотя это очень большой расход металла. Топоры лучше точить вручную, используя бруски разной зернистости (хватит пары штук).

Лучшая рукоять для «лесного» топора и как правильно насадить на нее топор

Лучшая древесина для рукояти топора – это берёза. Если вырезать её самостоятельно, то лучше брать нижнюю часть дерева. Так как вряд ли кто-то сейчас будет «заморачиваться» с вырезанием топорища своими руками, лучше приобрести его в магазине. При выборе топорища, его следует внимательно рассмотреть со всех сторон. Дерево не должно иметь трещин, повреждений и различных сучков (которые производитель любит замазывать). Хорошее топорище даже при интенсивной эксплуатации прослужит около 5 лет.

Топорище не должно быть кривым, на конце желателен изгиб или утолщение, которые помогут удерживать топор в руке при работе. Не стоит выбирать лакированные топорища, которые выглядят более эффектно. Лакированный топор с лёгкостью может вылететь из рук и нанести травму владельцу или окружающим его людям. Идеальная длина топорища должна составлять около 70 сантиметров, поэтому придётся выбрать длинную рукоять для колуна и немного доработать её. Стандартные топорища, которые имеются в продаже, слишком короткие и предназначены для плотницких топоров.

Для того, чтобы насадить топор на готовое топорище, нужно следовать следующим правилам:

• Нельзя насаживать топор на влажное топорище, иначе при его высыхании топор будет болтаться и может даже слететь;
• Вверху топорища следует сделать пропил для клина;
• Перед тем, как насадить топор, усадочное место нужно промазать эпоксидной смолой. Можно дополнительно обмотать это место марлей, пропитанной «эпоксидкой»;
• После насадки топора, нужно вбить в пропил клин. Клин должен быть деревянный, так как при использовании железного клина топор будет неизбежно разбалтываться со временем. Клин следует также промазать «эпоксидкой»;
• Топорище можно дополнительно усилить под «головой» топора. Для этого используется обмотка кожей. Для большей надёжности, можно ещё при надевании топора на топорище, вставить железную пластину, которая закроет часть топорища под «головой» топора. Для эстетики эту пластину можно обмотать кожей (вместе с топорищем).

Некоторые расклинивают топор с помощью 3 или 5 клиньев. Если используется «эпоксидка», то это делать необязательно.

Популярные зарубежные топоры и лучшие топоры СССР

Одними из лучших зарубежных топоров, которые продаются практически во всех хозяйственных магазинах, являются топоры фирмы «Fiskars». Данные изделия имеют стабильное качество, хотя по своим параметрам больше подходят на роль туристических топоров. Рубить ими мясо не очень удобно, так как лезвие у них достаточно узкое. Для переделки данные топоры тоже не годятся, так как изначально имеют пластиковое топорище, да и высокая цена не располагает к переделке.

Достаточно качественные туристические топорики выпускает шведская компания «Mora». Изделия этой компании очень компактные и подходят только на роль топориков для кемпинга.

Одним из самых удачных приобретений для последующей переделки, будет топор производства СССР. К сожалению, такие топоры уже давно не продаются в магазинах, но их можно приобрести на различных барахолках. Кроме того, есть фирмы, которые занимаются продажей армейского имущества, которое покупается ими оптом. Среди этого имущества часто попадаются кованые топоры СССР. Наиболее качественные топоры выпускались в период с 1952 по 1970 годы. Определить год выпуска можно по специальному клейму, которое нанесено на топоре.

Данные топоры прекрасно подходят для переделки в охотничий топор, так как имеют прекрасную зонную закалку. Топоры выпуска до 1960 года проходили испытания на твёрдость методом Бринеля, на них можно увидеть характерные следы. Цена кованого топора СССР практически не отличается от цены китайского изделия, которое и топором назвать сложно.

В любом случае, выбирая топор, следует хотя бы визуально проверить качество стали. Качественный топор будет служить долгие годы, а его лезвие долго сохранит остроту.

«Лесной» топор своими руками

Если вы хотите иметь настоящий охотничий или туристический топор, то можно пойти двумя путями:

• Заказать топор у кузнеца;
• Сделать топор своими руками.

При заказе топора у кузнеца, можно выбрать любую сталь и любую форму своего будущего топора. Если кузнец — профессионал, то можно быть уверенным, что из его рук выйдет действительно качественный инструмент.

Если вы хотите самостоятельно сделать свой топор, то можно его или выковать из подходящего куска металла, или вырезать из обычного плотницкого топора, придав ему желаемую форму и насадив на подходящее топорище. Так как сковать с первой попытки вряд ли получится, лучше вырезать топор, используя стандартный топор как заготовку.

В настоящее время охотничьи топоры не выпускаются современной промышленностью, однако некоторые ножевые фирмы или кузнецы часто изготавливают подобные топоры на заказ. Посмотреть и подержать такую продукцию в руках, можно на выставках «Охота и рыболовство», которые ежегодно проводятся в разных городах. Здесь же можно заказать понравившийся топор, с учётом своих предпочтений. Именно такой топор будет выполнять все необходимые работы в лесу. Главное при выборе руководствоваться здравым смыслом, и выбирать топор не по внешнему виду, а по функциональности.

созданный в СССР, как сделать правильный выбор, заточка, функциональность, походные задачи

Инструменты со многими функциями популярны среди новичков. Но мастера знают, что специализация – гарантия качества инструментария.

Топор туристический более универсален и имеет эксплуатационные характеристики, отличные от свойственных инструментам лесорубов и плотников. Это вынужденная мера, поскольку ему приходится выполнять другие задачи.

Назначение инструмента

Туристу в походе придется нести все необходимое на спине. В пути ему не потребуется заготавливать дрова в больших объемах, строить дома или изготавливать мебель.

Соответственно, ему не придется пользоваться колуном или плотницким инструментом. Охотники и лесники, проводящие много времени на заимках и кордонах, обычно привозят и оставляют там колуны и пилы. Им не приходится таскать это имущество на себе. Походные же задачи ограниченны и узконаправлены.

Походные задачи

Туристу на маршруте с помощью топора приходится выполнять целый ряд задач.

1. Вырубать и затачивать колышки для палатки.
2. Забивать эти колышки в землю (не везти же с собой молоток!).
3. Рубить хворост и сухостой на дрова.
4. Расчищать дорогу в чаще.
5. Изготавливать средства для переправы через водные преграды (мостки или плот).
6. Иногда приходится, и защититься от дикого зверя или стаи одичавших собак.
7. Если в походе возникнет потребность разрубить массивную плаху, потребуются деревянные клинья. Их тоже изготавливают туристическим топориком.

Полный комплекс перечисленных задач стоит не перед каждым туристом и не в каждом походе. В средней полосе по лесу можно пройти и без топора.

В зимнем походе дров требуется много, а колышки туристы покупают в комплекте с палаткой современного образца. Соответственно, и характеристики инструмента различаются.

Главные характеристики

Комплекс поставленных задач определяет и характеристики туристического топора. От него редко требуется большая производительность или возможность наносить мощные удары – другие характеристики важнее.

1. Инструмент не должен быть тяжелым – ведь его придется нести на спине.
2. Требуется прочность, иначе есть риск остаться в ответственный момент без необходимого предмета.
3. Топор должен быть защищен, не рвать рюкзак и одежду и не угрожать владельцу ранением при падении.
4. В походе требуется экземпляр, подходящий под конкретные задачи. Нет смысла тащить с собой тяжелую вещь, если предполагается только рубка хвороста. А коротким топориком плот не построишь.
5. Туристу нужен топор, удобный в работе при любой погоде и температуре.
6. Предпочтительно изделие из умеренно твердого металла. Тогда уменьшится вероятность поломки лезвия или выкрашивания всада при неточном ударе. Твердая сталь ломкая.

Еще топору туриста желательно быть относительно многофункциональным.

Для походных условий практично, если одним инструментом можно и дров нарубить, и колышки забить, и консервную банку открыть. Но это качество желательное, но не непременное.

Общие принципы изготовления

В продаже топоры для туристов выделяют в отдельную группу, и изготавливают их иначе, чем плотничьи или предназначенные для лесозаготовок. Их характеристики призваны обеспечить выполнение инструментом всех возложенных на него задач.

1. Вес. Для туристических топоров он колеблется в промежутке от 400 до 1700 г; оптимум составляет 600-800 г, и в этой нише представлено наибольшее число качественных моделей.
2. Длина. Изделия для туристов относительно короткие. Общая длина универсальных моделей сравнима с длиной предплечья человека среднего роста (скорее короче). Их можно легко упаковать в рюкзак или подвесить к поясу.
3. Полотно (рубящая часть) у таких топоров сравнительно тонкая. Массивный колун весит много, а в походе не нужен.
4. Материал для изготовления полотна – инструментальная сталь. Еще потребуется антикоррозионное покрытие, так как у туристического инструмента много шансов намокнуть.
5. Лучшие образцы – с топорищами, материалом для которых служит береза или высокопрочный пластик. Часто туристические топоры изготавливаются единым целым из металла, без насадки полотна на топорище. В этом случае рукоятка делается насадной, из пластика или резины.
6. Заточка топора выполняется по вкусу владельца или правилам изготовителя, но стандартом является угол 30-35 градусов. Финские производители на ряде своих моделей делают угол заточки неравномерным по длине режущей кромки. Этим достигается удачное распределение силы удара.
7. Рукоятки изделий для туристов делают яркого цвета. Это уменьшает риск потерять его.
8. Чехол. Необходим для защиты от повреждений других вещей и самого владельца при транспортировке инструмента. Топор туристический в чехле можно без опаски класть в рюкзак. Качественные чехлы снабжают дополнительными приспособлениями для крепления на поясе. При небольшой длине и весе изделия это удобно.

Форма и размеры полотна могут различаться (зависит от производителя). Обух в виде кирки или молотка пригодится, но это не обязательно.

Проблема правильного выбора

Магазины предлагают много видов топоров, в широком ценовом диапазоне, российского и зарубежного производства.

Неопытному туристу нетрудно потеряться в разнообразии.

Сделать правильный выбор ему поможет внимание к ряду деталей, причем не только к цене и престижности марки.

Вовремя обратив внимание на вес изделия, его габариты, использованные материалы (для полотна и топорища), форму полотна, характеристики заточки, путешественник обеспечит себе удобство и безопасность походной жизни.

Родословная «железного дровосека»

Популярностью у российских туристов пользуются топоры Fiskars, SAW, Bahco, Хускварна финского производства, а из отечественных товаров – «Зубр», «Следопыт». Все они подойдут для туриста. Но при том и недостатков у всех хватает.

«Финны» отличаются высоким качеством используемых материалов, стойкой заточкой.

Производитель предлагает линию инструментов различного размера и веса, так что легко выбрать подходящий для конкретного случая.

Но они дорого стоят, а типичные для Финляндии форма лезвия и угол насадки полотна на топорище могут «не прийтись по руке» российскому пользователю.

Современные российские изделия стоят недорого, удобны, но «грешат» неровностью качества. Перед покупкой их нужно старательно проверить, иначе могут обнаружиться «раковины» в металле или трещины в рукоятке.

Поэтому опытные туристы стараются всеми правдами и неправдами раздобыть советский топор, Масштабы производства в СССР были гигантскими, так что вещь не редкостная. Металл там – только что не космическая сталь.

И не стоит верить рассказам «поклонников прогресса», утверждающим, что СССР выпускал изделия без чехлов и только с деревянными ручками.

Современные молодые туристы, получившие в наследство от дедушек цельнометаллические советские топорики весом в килограмм, с резиновыми ручками, в чехлах, с обухами-молотками и гвоздодером на лезвии, не нахвалятся приобретением. И действительно, хвастаются им перед товарищами есть чем.

Контроль качества

Перед покупкой туристу желательно лично проверить приобретаемый инструмент. Он сам отвечает за свой выбор, и представления об удобстве и достаточном весе зависят от привычек и физической подготовки человека.

Поэтому не стоит надеяться на удачную покупку в Интернете, лучше отправиться в обыкновенный магазин туристических или строительных товаров. В интернет-магазине можно заказать только полный дубликат проверенной вещи (сломанной или потерянной).

1. Качество металла проверяют щелчком (как и арбуз). Добротное лезвие издаст чистый музыкальный звон.
2. Если топор насажен на топорище стандартным способом, нужны деревянные закрепляющие клинья.
3. Вес проверяют на руку. Инструмент должен казаться увесистым, но не тяжелым, не утомлять руку уже после нескольких взмахов (для теста потребуется свободное пространство). Это условие справедливо для универсальных топоров средней длины.
4. Форму лезвия «под себя» надо знать. Новичку лучше выбрать полотно со слегка закругленным лезвием. Предпочтительнее, чтобы полотно имело сечение, схожее с линзой. Таким удобнее рубить дерево.
5. Лучше выбрать инструмент с обрезиненной рукояткой. Подойдет и деревянная. Но на нее может потребоваться наматывать кожу или ткань, чтобы не скользила в мокрую погоду. Рука должна удобно обхватывать рукоятку.
6. Отверстие для темляка в хвосте топорища. Это дополнительное удобство при креплении к рюкзаку.
7. Яркая ручка – инструмент не потеряется.
8. Чехол необходим прочный и плотный. Не обязательно отыскивать непременно натуральную кожу, подойдет и недорогая синтетика, но толстая и надежно прошитая.

А вот обращать внимание на всякие «эргономичные формы» не стоит. Обычно их разрабатывают люди, не державшие сроду в руках ничего, кроме компьютерной «мышки». Эргономична та форма, что удобна пользователю.

Сохранение качества

Качество товара не вечно – топор требует внимательного обращения. Для рубки гвоздей он не предназначен. Хранить инструмент нужно в сухом месте, а заточку регулярно возобновлять.

Самостоятельно делать это можно в случае, если инструмент поврежден не сильно, а владелец имеет необходимые навыки. В других случаях лучше обратиться к специалисту.

С осторожностью следует пользоваться топором в сильный мороз – металл легко трескается и крошится при минусовой температуре. Некоторые финские модели не выдерживают, когда их обухи применяют в качестве молотков, а вот советские выдерживают запросто. Полезно и регулировать силу удара – туристические инструменты не любят большой нагрузки.

Выполнять с их помощью работу по дому можно – универсальные топорики для такой цели пригодны.

Опытный турист знает – половина успеха похода заключается в правильно собранном рюкзаке. Качественному топору в таком рюкзаке принадлежит почетное место. Это надежный помощник и защитник любителей отдыха на природе.

Видео

Проушный топор — орудие Приуральского очага ямной культуры, 2890-2670 гг. до н.э.

Археолог С.В. Богданов отмечает, что вершиной металлообработки того времени явилось литье проушных топоров в двустворчатых формах [64]. Период конца IV первой половины III тыс. до н.э. автор означает как «эпоху медного топора». Следовательно, закономерно начать характеристику основных видов изделий Приуральского очага ямной культуры с проушных топоров.

Археолог С.В. Богданов отмечает, что вершиной металлообработки того времени явилось литье проушных топоров в двустворчатых формах [64]. Период конца IV первой половины III тыс. до н.э. автор означает как «эпоху медного топора». Следовательно, закономерно начать характеристику основных видов изделий Приуральского очага ямной культуры с проушных топоров.

Все известные в Волго-Уралье экземпляры проушных топоров С.В. Богданов разделил на 2 типа:

• Первый тип – колтубановский;
• Второй тип – комбинированные топоры-молоты нижнепавловского типа.

Колтубановский тип: основная зона распространения данного типа топоров охватывает территорию Самарского Заволжья и степного Приуралья, включая бассейны Самары и Илека.

Широкую известность данный тип получил благодаря публикации В.В. Гольмстен по комплексу медных орудий из разрушенного погребения у с. Колтубановка в левобережье реки Самары.

С.В. Богданов отмечает, что наличие проушных топоров характерно для больших, «княжеских» курганов, типа I Утевский курган, VII,VIII Тамар-Уткульские могильники.[65] Но это будет не вполне верным, т.к. если Утевский I курган и можно считать «княжеским» хотя бы по самому топору, вес которого составил около 800 грамм и, как отмечает, П.Ф. Кузнецов [66] был предназначен для использования его в бою, то погребения Тамар-Уткульских могильников можно расценивать как погребения плотников, т.к. там представлен набор плотницких инструментов, что недопустимо для княжеских захоронений.[67]

Абсолютно различен социальный статус, который хорошо обрисовывается по набору инвентаря, присутствовавшем в погребении.

С.В. Богданов указывает, что средний вес топоров около 320 грамм.[68] Вообще он варьируется от 800 грамм до 320 грамм. Данный вид топоров отливался в двустворчатой литейной форме. Аналог такой формы обнаружен в погребении литейщика в Першино. Масса топора, который отливался в этой форме, составляла около 620 грамм.[69]

В соседних культурах аналогом такой формы является литейная форма из погребения Лебеди I Новотиторовской культуры.[70]

Длина отливаемого топора от обуха до лезвия 11-11,5 см., высота обуха 4-4,5 см., лезвия около 3,5 см., диаметр округлого отверстия проуха 1,8-2 см.

Характерная особенность – скошенность спинки к лезвию, зауженность клина, относительная вытянутость силуэта, вогнутость втулки со стороны обуха и боковин, а также типичное расширение клина от брюшка к спинке, ограниченность спинки.

Термин топоры  «колтубановского» типа был предложен А.В. Кияшко и С.В. Богдановым. Образцом для выделения данной группы послужил, как уже было отмечено, экземпляр из погребения у с. Колтубановка. Однако данный экземпляр не вполне соответствует тому описанию и характеристикам, на основании которых и была выделена данная группа. Колтубановский топор не сужается, а расширяется к лезвию.

П.Ф. Кузнецов отметил, что данные характеристики колтубановского экземпляра не могут быть типообразующими.[71]

Данный тип топоров С.Н. Кореневский предложил обозначить как топоры «утевского» типа.[72] Образцом стал топор из Утевского могильника (П1, К1). Типообразующим элементом является сужения клина по направлению к лезвию. На сегодняшний день известно 8 находок топоров с сужающимся клином. Качественные особенности приуральских топоров вполне соответствуют утевскому.

Разные орудия труда обработаны с разной тщательностью. Например, топор из могильника Тамар-Уткуль VIII (рис. 1-1) обработан тщательнее, лезвие расковано шире, по брюшку клина и по сторонам проуха прокованы дефекты литья и следы усадки металла. В отличие от него топор из могильника Тамар-Уткуль VII (рис. 1-2) сохранил на брюшке следы усадки металла, на обухе – литейный шов.

Рис. 1. Проушные топоры колтубанского типа: 1 – Тамар-Уткуль VIII, 2 – Тамар-Уткуль VII.

Все эти особенности обусловлены спецификой их литья в открытую со стороны брюшка двустворчатую форму и своеобразием последующей проковки. Как выше было указано, отливался в форме Першинского типа (рис. 3.3).[73] Размеры могли разниться на 0,5-1 см. Был сделан вывод, что форма из Першино использовалась в древности. Это заметно по следам высокотемпературных воздействий на внутренних полостях створок. Исследователи датировали данную форму: 2890-2670 гг. до н.э.

После литья топорики были подвергнуты доработочным операциям, которые сводились к удалению пороков литья (опять не во всех случаях) в виде швов, заусенцев, растяжки и заострению рабочей части.[74]

Ковка протекала при средних степенях обжатия металла порядка 50-60 %, лишь на самом окончании лезвия деформирующее воздействие достигло более высоких степеней деформации 70-80 %. Кузнечные операции производились при предплавильных температурах 900-1000 0С.

При плавке и ковке поверхность металла тщательно предохранялась от избыточного окисления. Заключительной операцией явилось преднамеренное упрочение лезвийной кромки холодной ковкой для повышения твердости металла, сопровождающейся достаточно серьезным обжатием порядка 70-80 %.

С.В. Богданов интерпретирует данный вид топоров как боевое оружие и предполагает, что они насаживались на длинные рукояти (0,6-0,9 м) круглые в сечении. Это определение подходит, конечно, для топора из Утевского могильника. Здесь в наличии основные параметры — большая масса (823г) и отсутствие заточки. В пользу этой точки зрения высказывается и П.Ф. Кузнецов.[75] К тому же изделие находилось в крупном погребении, вероятно, это было погребение вождя или знатного воина.

Что же касается экземпляров из Тамар-Уткульских могильников, то здесь данное предположение можно оспорить.

А.Д. Дегтярева отмечает, что данные топорики имели заточку, заострялись и кромка дорабатывалась холодной ковкой для упрочения лезвия.[76] Все это подразумевает то, что данные топоры использовались как орудия труда, для работы по дереву. К тому же помимо этих топоров в погребениях был обнаружен инвентарь, предназначенный для плотницких работ.

Таким образом, относить все экземпляры топоров первого типа к боевому оружию не совсем целесообразно.

Сноски

• [64] Богданов С.В. Эпоха меди…с 5.
• [65] С.В. Богданов. Эпоха меди…с.180
• [66] Кузнецов П.Ф., Кузьминых С.В. О топорах утевского типа в степном Волго-Уралье// Проблемы изучения
• [67] Моргунова Н.Л., Кравцов А.Ю. Памятники древнеямной…с.9.
• [68] Богданов С.А. Эпоха меди…с.180.
• [69] Черных Е.Н. Каргалы. Т 4, М.2005
• [70] Рындина Н.В., Дегтярева А.Д. Энеолит с.91.
• [71] Кузнецов П.Ф., Кузьминых С.В. О топорах утевского типа…
• [72] Кореневский С.Н. Древнейшие земледельцы и скотоводы Предкавказья. М. 2004.с.95.
• [73] Черных Е.Н. Каргалы. Т4. М. 2005.
• [74] Дегтярева А.Д. Металлические изделия ямной культуры Южного Приуралья // Шумаевские курганы. Оренбург.2003.с.364-367.
• [75] Кузнецов П.Ф., Кузьминых С.В. О топорах…2006.
• [76] Дегтярева А.Д. Металлический инвентарь…2003.с.367.

См. работу Металлургическое производство ямной культуры Приуралья.

классов коллекции в Microsoft Dynamics AX

• 18.05.2015
• 3 минуты на чтение

В этой статье

Применимо к: Microsoft Dynamics AX 2012 R3, Microsoft Dynamics AX 2012 R2, Microsoft Dynamics AX 2012 Feature Pack, Microsoft Dynamics AX 2012

Синтаксис языка X ++ предоставляет два составных типа: массивы и контейнеры.Они полезны для агрегирования значений более простых типов. Однако нельзя хранить объекты в массивах или контейнерах. Классы коллекций Microsoft Dynamics AX были разработаны для хранения объектов. Классы реализованы на C ++ для достижения максимальной производительности (это системные классы).

Примечание

Классы коллекций ранее назывались базовыми классами.

Коллекционные классы

Классы коллекций показаны в следующей таблице.

Класс	Описание
Массив	Подобен типу массива языка X ++, за исключением того, что он может содержать значения любого отдельного типа, включая объекты и записи.Доступ к объектам осуществляется в определенном порядке. Для получения дополнительной информации см. X ++, Сравнение C #: синтаксис массива.
Список	Содержит элементы, к которым осуществляется последовательный доступ. В отличие от класса Array, класс List предоставляет метод addStart. Как и класс Set, класс List предоставляет методы getEnumerator и getIterator. Вы можете использовать итератор для вставки и удаления элементов из объекта List.
Карта	Связывает ключевое значение с другим значением.
Набор	Содержит значения любого одного типа. Значения не сохраняются в той последовательности, в которой они добавляются. Вместо этого объект Set сохраняет их таким образом, чтобы оптимизировать производительность метода in. Когда вы добавляете значение в объект Set, который уже хранит это значение, попытка добавления игнорируется объектом Set. В отличие от класса Array, класс Set предоставляет методы in и remove.
Struct	Может содержать значения более одного типа.Используется для группировки информации о конкретной сущности.

Типы, хранящиеся в коллекциях

Конструктор для каждого класса коллекции, кроме Struct, принимает значение параметра, которое является элементом системного перечисления Types. Экземпляр коллекции может хранить элементы только этого типа.

Элемент перечисления Types :: AnyType — это особый случай, и его нельзя использовать для создания пригодного для использования объекта коллекции, такого как объект Set.

Нулевое значение не может быть сохранено как элемент в объекте Set.И null не может быть ключом в объекте Map.

Не изменять элементы во время итерации

Вы можете перебирать объект коллекции X ++ с помощью итератора или перечислителя. Вот типичные примеры получения итератора:

• новый MapIterator (myMap)

• myMap.getEnumerator ()

Для объектов Set, если какие-либо элементы добавляются или удаляются после создания итератора, экземпляр итератора больше не может использоваться для чтения из коллекции или пошагового выполнения.

Для объектов Map удаление элементов делает итератор недействительным, как и для объектов Set. Однако в Microsoft Dynamics AX 2012 объект MapIterator остается действительным даже после вызова метода Map. insert. Это верно независимо от того, является ли ключ новым, или если ключ уже существует, и только значение фактически обновляется в элементе Map. Код X ++, который вызывает Map.insert и полагается на то, что объект-итератор остается действительным, может завершиться ошибкой при запуске как .NET Framework CIL.

Для получения дополнительной информации просмотрите блоги MSDN и найдите сообщение в блоге X ++ под названием Changes to the Collection Classes in Dynamics AX 2012 или попробуйте эту прямую ссылку на блог X ++.

Расширение коллекционного класса

Вы можете использовать классы коллекции для создания более сложных классов. Например, стек можно легко реализовать, используя список, в котором элементы всегда добавляются в начало списка. Затем самый новый элемент занимает верхнюю часть стека.

Вы также можете расширить классы коллекций. Например, вы можете расширить класс List, чтобы создать список записей о клиентах, где операции могут быть безопасными по типу. Производный класс коллекции будет принимать только записи клиентов, а не любую запись.

См. Также

Составные типы данных

Объявлений: Доступна новая книга «Внутри Microsoft Dynamics AX 2012 R3». Получите копию в магазине MS Press.

Почему топор? · Ax

Как разработчики, так и исследователи сталкиваются с проблемами, которые ставят перед ними большое количество возможных способов настройки чего-либо — будь то «магические числа», используемые для инфраструктуры или флагов компилятора, скорости обучения или других гиперпараметров в машинном обучении, или изображений и призывы к действию, используемые в рекламных акциях.Выбор и настройка этих конфигураций часто требует времени, ресурсов и может повлиять на качество взаимодействия с пользователем. Axe — это система машинного обучения, которая помогает автоматизировать этот процесс, чтобы исследователи и разработчики могли определить, как максимально эффективно использовать свое программное обеспечение.

Axe — это платформа для оптимизации любых экспериментов, включая эксперименты с машинным обучением, A / B-тесты и симуляции. Axe может оптимизировать дискретные конфигурации (например, варианты A / B-теста), используя оптимизацию многорукого бандита, и непрерывную (например.g., целочисленные или с плавающей запятой) конфигурации с использованием байесовской оптимизации. Это делает его пригодным для широкого спектра применений.

Axe успешно применяется в Facebook для различных продуктов, инфраструктуры, машинного обучения и исследовательских приложений.

• Поддержка шумных функций . Результаты A / B-тестов и моделирования с использованием агентов обучения с подкреплением часто содержат много шума. Axe поддерживает самые современные алгоритмы, которые работают лучше, чем традиционная байесовская оптимизация в условиях высокого уровня шума.
• Настройка . API разработчика Axe упрощает интеграцию пользовательских алгоритмов моделирования данных и принятия решений. Это позволяет разработчикам создавать собственные службы оптимизации с минимальными накладными расходами.
• Мультимодальные эксперименты . Axe имеет первоклассную поддержку для запуска и комбинирования данных из различных типов экспериментов, таких как «автономные» данные моделирования и «онлайн-данные» из реальных экспериментов.
• Многоцелевая оптимизация .Axe поддерживает многоцелевую оптимизацию с ограничениями, которая типична для реальных проблем, например, уменьшение времени загрузки без увеличения использования данных.

Функциональные свойства и потенциальное применение в качестве антиоксиданта и противоракового агента

В последние годы биомедицинские исследования сосредоточили свои усилия на разработке новых пероральных систем доставки для лечения различных заболеваний. Ферулированные арабиноксиланы — это полисахариды из злаков, которые привлекают внимание в фармацевтической области из-за их пребиотических, антиоксидантных и противораковых свойств. Антиоксидантные и противораковые свойства этих полисахаридов делают их привлекательными соединениями для лечения рака, особенно рака толстой кишки. Кроме того, ферулированные арабиноксиланы могут образовывать ковалентные гели за счет сшивания своих феруловых кислот. Благодаря своим особым характеристикам гели ферулированного арабиноксилана представляют собой отличную альтернативу системам доставки лекарств, нацеленным на толстую кишку. Целью настоящей работы является обзор физико-химических и функциональных свойств ферулированных арабиноксиланов и их гелей и представление будущих перспектив их потенциального применения в качестве антиоксидантных и противораковых агентов.

1. Введение

Потребление цельного зерна связано с профилактикой сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, ожирения и рака [1]. Пищевые волокна и антиоксидантные соединения зерновых играют важную роль в обеспечении таких преимуществ.

Была установлена ​​обратная зависимость между количеством пищевых волокон в цельнозерновых продуктах и ​​общей смертностью от рака [2]. В частности, тематическое исследование показало, что более высокое потребление пищевых волокон снижает риск возникновения колоректальной аденомы и рака дистального отдела толстой кишки [3].Кроме того, пищевые волокна показали снижение риска сахарного диабета 2 типа за счет контроля гликемии или снижения потребления энергии, уменьшения скачков глюкозы в крови и снижения реакции на инсулин [4]. Более того, нерастворимые антиоксиданты из цельного зерна, которые связаны с боковыми цепями арабиноксилана, могут высвобождаться микробным ферментативным гидролизом в толстой кишке и адсорбироваться, проявляя антиоксидантную защиту [1]. С другой стороны, некоторые компоненты пищевых волокон, такие как арабиноксиланы (AX), обладают пребиотическими свойствами.Фактически, фенольные кислоты AX, такие как феруловая кислота (FA), обладают антиоксидантной активностью [5]. Таким образом, AX привлекли внимание в фармацевтической области благодаря своим интересным функциональным и биологическим свойствам.

AX — это некрахмальные полисахариды в клеточной стенке зерна злаков. Уникальным свойством AX является их способность образовывать ковалентные гели за счет окислительного связывания FA [6]. Благодаря своей ковалентной природе, эти гели обладают интересными характеристиками, такими как высокая водопоглощающая способность и устойчивость к pH, температуре и ионным зарядам [7].Кроме того, гели AX обладают антиоксидантной активностью [8] и могут ферментироваться микробиотой толстой кишки [9–11]. Кроме того, несколько исследований продемонстрировали биологические свойства AX, в частности их пребиотические, антиоксидантные и, в последнее время, противоопухолевые свойства [12–16]. Противораковая активность AX в значительной степени связана с их пребиотическими и антиоксидантными свойствами [17-19]. Таким образом, особые характеристики и функциональные свойства AX делают их многообещающими полисахаридами для биофармацевтических целей.

Пребиотические и антиоксидантные свойства AX зависят от его структурных характеристик. Установлено, что присутствие и появление ЖК в AX напрямую влияет на его антиоксидантные и пребиотические свойства [20]. Предыдущее исследование показало, что высокоферулоилированные олигосахариды AX (AXOS), продукты гидролитического разложения AX, ферментировались меньше, чем AXOS, обедненные FA [20]. Это, по-видимому, является большим преимуществом из-за селективного подавления роста некоторых вредных бактерий, но роста пробиотических бактерий, таких как Lactobacillus и Bifidobacterium , которые способны продуцировать эстеразы ЖК для высвобождения ЖК из AXOS и AX [21, 22].Кроме того, наличие и количество FA является основным фактором обеспечения антиоксидантной способности AX и AXOS, как было хорошо задокументировано ранее [10, 20]. Затем было бы интересно изучить, как сшивание AX может повлиять на пребиотические и антиоксидантные свойства гелей AX.

В последнее время исследователи сосредоточили свое внимание на разработке новых биоактивных материалов в качестве пероральных систем доставки, нацеленных на толстую кишку, для лечения таких заболеваний, как рак толстой кишки [23, 24]. Гели AX с противоопухолевой активностью могут быть потенциальными кандидатами для использования в качестве матриц для доставки лекарств при лечении рака толстой кишки. AX с высоким содержанием ЖК приводят к образованию гелей с высокой сшитой плотностью [25]. Поскольку AX проявляет противоопухолевую активность, необходимо исследовать влияние окислительного гелеобразования и плотности сшивки гелей на это свойство. В этом контексте цель настоящего обзора сосредоточена на функциональных и биологических свойствах AX и их гелей и их потенциальном применении в качестве антиоксидантных и противораковых агентов.

2. Арабиноксиланы

2.1. Химическая структура

AX представляют собой полисахариды из зерен злаков, состоящие из линейной β — (1-4) -ксилопиранозильной цепи. Некоторые α -L-арабинофуранозиловых остатков связаны с основной цепью ксилозы в положениях О-3 и / или О-2, в результате чего образуются четыре различные структуры (монозамещенные по О-3 или О-2, дизамещенные по О-2, 3 и незамещенный) (Рисунок 1 (б)). Количество и распределение этих ветвей может варьироваться в зависимости от источника полисахарида [26].Помимо арабинозы, некоторые остатки галактозы, ксилозы и глюкуроновой кислоты могут существовать в качестве боковых ответвлений в основной цепи AX [27].

Особой структурной характеристикой AX является присутствие фенольных кислот. Некоторые остатки ЖК и кумаровой кислоты могут быть этерифицированы до арабинозы в положении O-5 [28] (рис. 1 (а)). FA является наиболее распространенной фенольной кислотой в AX, и ее содержание зависит от происхождения ткани (Таблица 1). AX из эндосперма содержит очень небольшое количество FA, в то время как AX из околоплодника и алейронового слоя сильно этерифицированы до FA [20].Содержание ЖК в AX варьирует от 0,001 до 7,00 мк г / мг AX [29, 30]. Высокое содержание ЖК (6–7,00 мк г / мг AX) было обнаружено в кукурузных отрубях AX [25, 30], в то время как AX, экстрагированный из отрубей пальчатого проса и семян испагулы, содержит очень низкие или даже неопределяемые количества ЖК (0,001 μ г / мг AX) [29, 31]. Эти различия могут быть связаны с источником полисахарида, а также с методом, используемым для его экстракции.

— Происхождение AX Содержание FA ( μ г / мг AX) Текущее / возможное применение в биомедицине / фармацевтике Ссылка Неджайоте / кукурузные отруби 0.012 / 0,025 Захват пробиотика [32] Неджайоте / кукурузные отруби 0,012 / 0,025 Захват и контролируемое высвобождение инсулина и пробиотиков, нацеленных на толстую кишку [11] Кукурузные отруби 0,34 Контролируемое высвобождение инсулина и β -лактоглобулина [33] Кукурузные отруби 0,25 Контролируемое высвобождение инсулина, направленное в толстую кишку [34] Кукурузные отруби 4. 0 Захват и контролируемое высвобождение метилксантина [35] Эндосперм пшеницы 2,3 Контролируемое высвобождение белков [36] Эндосперм пшеницы 0,53 Захват пробиотиков [37] Пшеничные отруби 0,435 Противоопухолевое и иммуномодулирующее действие [16, 38] Пшеничные отруби — Пребиотик [39] Рисовые отруби — Противоопухолевая и иммуномодулирующая активность [40] Рисовые отруби (MGN-3 / Biobran) — Иммунотерапия рака Профилактика и подавление рака Синергетический эффект с химиотерапевтическими агентами [15, 41, 42] Отруби пальчатого проса 0.001 Иммуномодулирующая активность [29] Семена Ispaghula ( Plantago ovata ) nd Носитель лекарственного средства [31, 43] Ispaghula ( Plantago ovata ) семена Контролируемое высвобождение мукоадгезивных пленок для полости рта [44, 45]

nd: не обнаруживается; -: нет сообщений.

Обычно структура AX в разных тканях злаков схожа, хотя некоторые различия в тонкой структуре могут резко изменить его функциональные свойства.Эти различия отражаются в степени полимеризации (DP), соотношении арабиноксилана и ксилозы (A / X), количестве и последовательности гликозидных связей и присутствии других заместителей [7]. По растворимости в водных растворителях AX можно разделить на AX, экстрагируемые водой (WE-AX) и не экстрагируемые водой (WU-AX). В зерновых культурах поперечные связи между AX и другими компонентами клеточной стенки образуют структуры, нерастворимые в воде. Обработка щелочью используется для гидролиза таких поперечных связей, что позволяет высвобождать цепи AX из клеточной стенки и делает их растворимыми в водной среде [27].

Степень замещения в структуре AX может быть определена с помощью A / X. A / X может варьироваться от 0,3 до 1,1 в AX для разных злаков в зависимости от происхождения полисахарида; AX из околоплодника имеют более высокие значения A / X, чем для эндосперма или алейронового слоя [46, 47]. Однако этот параметр не описывает подробных и исчерпывающих структурных характеристик AX, и, следовательно, его нельзя использовать для характеристики его тонкой структуры.

Молекулярная масса (Mw) AX может варьироваться в зависимости от происхождения полисахарида и метода, используемого для его определения.Среднее значение Mw для AX составляет от 10 до 10 000 кДа [7]. На Mw и Mw-распределение (индекс полидисперсности (PI)) AX могут влиять условия экстракции (время, pH и температура) [48].

2.2. Физико-химические характеристики

AX демонстрируют физико-химические характеристики, такие как растворимость и вязкость, которые придают им различные функциональные свойства. Подобно другим полисахаридам, растворимость AX в воде зависит от определенных параметров, таких как цепочка-цепь и взаимодействия цепочка-растворитель.Кроме того, некоторые структурные факторы, включая длину цепи, а также наличие и распределение боковых групп, также могут изменять растворимость полимеров. Схема замещения полисахаридной цепи является основным параметром, контролирующим растворимость AX. Поскольку механизм агрегации в AX обусловлен межмолекулярными взаимодействиями незамещенных областей полисахаридной цепи, присутствие остатков арабинозы в цепи ксилозы является определяющим фактором растворимости AX [48].

AX образуют очень вязкие растворы в водных средах. Кажущаяся вязкость растворов AX зависит от концентрации и скорости сдвига. Значения вязкости увеличиваются с увеличением концентрации полимера и уменьшаются с увеличением скорости сдвига [27]. Mw — еще один важный фактор, определяющий вязкость растворов AX. Изидорчик и Билиадерис [49] показали, что растворы AX пшеницы с высокой долей Mw проявляют слабые эластичные свойства. Вязкое поведение растворов AX является наиболее важной характеристикой, отвечающей за функциональные свойства, которые AX проявляет в желудочно-кишечном тракте человека [27].

2.3. Функциональные свойства

Функциональные свойства AX, такие как пребиотик, антиоксидант и противорак, а также его гелеобразующая способность, представляют большой интерес для биомедицинских и фармацевтических приложений. Поэтому исследования сосредоточили свои усилия на использовании различных источников AX, чтобы исследовать и использовать такие свойства для нескольких приложений (таблица 1). Кукуруза, пшеница и рис являются основными источниками AX, которые были исследованы для биомедицинских и фармацевтических применений.Гели AX из кукурузы и пшеницы показали многообещающие результаты для их потенциального применения в качестве матриц с контролируемым высвобождением [11, 32–35, 37]. С другой стороны, использование AX из рисовых отрубей широко исследовалось в качестве адъюванта в иммунотерапии рака [41, 42].

2.3.1. Пребиотик

Продукты деградации AX вызывают большой интерес из-за их пребиотических свойств. Пребиотики определяются как «неперевариваемое соединение, которое за счет метаболизма микроорганизмами в кишечнике модулирует состав и / или активность кишечной микробиоты, оказывая, таким образом, положительный физиологический эффект на хозяина» [50].AX устойчивы к кислоте желудочного сока, протеолитическим ферментам и всасываются в желудке или тонком кишечнике. Кроме того, AX ферментируются микробиотой кишечника и избирательно стимулируют рост и / или активность полезных бактерий в толстой кишке, поэтому их можно рассматривать как пребиотики.

AX стимулируют рост полезных бактерий желудочно-кишечного тракта. Анализы in vivo продемонстрировали, что AX способствует росту Bifidobacterium и Lactobacillus , которые считаются полезными видами для кишечника [51].Эти модификации микробиоты кишечника связаны с пользой для здоровья, уменьшением желудочно-кишечных инфекций, улучшением всасывания минералов и подавлением рака толстой кишки [52, 53].

Было установлено, что некоторые фенольные кислоты модулируют состав микробиоты посредством избирательного подавления некоторых патогенных бактерий, в то время как рост комменсальных анаэробов и пробиотических бактерий затрагивается меньше или даже увеличивается [22, 54]. В связи с этим рост пробиотиков, таких как Bifidobacterium и Lactobacillus во время ферментации AX, можно объяснить тем фактом, что эти бактерии продуцируют эстеразы FA для высвобождения остатков FA из AX [21, 55, 56].

Еще одним преимуществом AX как пребиотика является производство полезных бактериальных метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA). Ферментация AX увеличивает производство уксусной, пропионовой и масляной кислот. В частности, для AX характерно повышение уровня масляной кислоты, которая играет важную роль в поддержании здоровья и функции желудочно-кишечного тракта [57]. Ферментация AX связана с ростом бактерий, продуцирующих масляную кислоту, таких как Eubacterium и Roseburia [58].Nielsen et al. [59] оценили влияние рациона с высоким содержанием AX и высоким содержанием жиров на продукцию SCFA у свиней. Добавление к диете, богатой AX, увеличивало уровни SCFA, особенно уровень масляной кислоты, который был в 5 раз выше по сравнению с уровнем, полученным для диеты с высоким содержанием жиров.

Масляная кислота считается важным метаболитом толстой кишки человека, поскольку она является основным источником энергии для ее эпителиальных клеток (колоноцитов), способствует поддержанию барьерных функций кишечника и обладает иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами [58] .Кроме того, размножение бактерий, продуцирующих бутират, защищает толстую кишку от патогенной микробиоты [60]. По этим причинам AX считается полисахаридом с превосходными пребиотическими свойствами. Потребление этого полисахарида дает много преимуществ для здоровья, особенно связанных с профилактикой рака толстой кишки.

Недавно было продемонстрировано, что длинноцепочечный AX (LC-AX) модулирует микробиоту просвета и слизистых оболочек. Эксперименты с использованием динамической модели in vitro пищеварительного тракта человека (M-SHIME) показали, что добавление LC-AX к проксимальным отделам толстой кишки M-SHIME увеличивало популяцию Bifidobacterium как в просвете, так и в слизи по сравнению с контролем. .Уровни пропионата, а также активность ферментов β -ксиланаза, β -оксилозидаза и α -арабинофуранозидаза также увеличивались в области просвета. Эти данные свидетельствуют о том, что LC-AX может оказывать потенциальное пребиотическое действие на хозяина, поскольку микробиота, связанная со слизистой оболочкой, напрямую влияет на здоровье, защищая от колонизации патогенами и иммунитета хозяина [61].

2.3.2. Антиоксидант

Антиоксидантная активность AX в основном связана с содержанием в них фенольных кислот, особенно ЖК.Фенольные кислоты обладают благотворным действием против хронических и сердечно-сосудистых заболеваний, рака, диабета, воспалительных заболеваний и старения [62]. Фенольные кислоты проявляют свою антиоксидантную активность через различные механизмы, такие как улавливание свободных радикалов, хелатирование металлов и восстановительный потенциал, блокирование цепи свободных радикалов, модуляция ферментативной активности и изменение путей передачи сигнала [63–65].

Основная функция антиоксидантов — задержка или предотвращение окисления, производимого свободными радикалами [66].Свободные радикалы генерируются различными факторами, такими как нормальная метаболическая активность, диета и окружающая среда. Организм естественным образом использует антиоксидантные эндогенные ферменты в качестве защитного механизма от свободных радикалов. Увеличение выработки свободных радикалов и других активных форм кислорода, превышающее нормальный уровень в организме, приводит к окислительному стрессу. Этот дисбаланс вызывает повреждение биомолекул, таких как мембранные липиды, липопротеины и ДНК, увеличивая риск развития хронических заболеваний [67].Таким образом, использование антиоксидантов приводит к снижению воздействия свободных радикалов и риска хронических заболеваний, таких как рак.

Хотя антиоксидантная активность AX связана с присутствием фенольных кислот, некоторые исследования предполагают, что эта активность в основном приписывается ЖК. Антиоксидантная активность ЖК объясняется ее структурными характеристиками. Присутствие электронодонорных групп на его бензольном кольце дает ему свойство прекращать цепные реакции свободных радикалов.Кроме того, его группа COOH– может связываться с липидным бислоем, обеспечивая защиту от атаки свободных радикалов и перекисного окисления липидов [62]. Поскольку FA является наиболее распространенной фенольной кислотой в AX, она может быть основной причиной антиоксидантной активности полисахарида, как это наблюдалось в различных исследованиях.

Недавно Камбодж и Рана [68] сравнили антиоксидантную активность камеди из кукурузных отрубей с антиоксидантной активностью других природных камедей, таких как ксантановая и гуаровая камеди. Они обнаружили, что жевательная резинка из кукурузных волокон проявляет более высокую антиоксидантную активность по сравнению с другими камедями, независимо от метода, использованного для определения.Они предположили, что жевательная резинка из кукурузных волокон может быть многообещающим вспомогательным веществом с антиоксидантной активностью в пищевой и фармацевтической промышленности.

Ферулоилолигосахариды (ФОС), продукты гидролиза AX, проявляют защитное действие на клетки против повреждений, вызываемых свободными радикалами. Wang et al. [14] оценили защитный эффект ФОС от окислительного стресса в плазме крови крыс. Уровни окисленного глутатиона и малонового диальдегида и активность антиоксидантных ферментов в плазме крыс, получавших диету с ФОС, снизились по сравнению с контрольной группой.В предыдущем исследовании изучали защитную активность ФОС против окислительного повреждения ДНК в нормальных лимфоцитах человека, вызванного перекисью водорода. Повреждение ДНК ингибировалось FOS, наблюдая 91% ингибирования повреждения ДНК лимфоцитов при 500 мк моль / л по сравнению с контролем [69].

Содержание и внешний вид FA определяют антиоксидантную способность AX. Более высокое содержание тримеров FA (три-FA) в AX приводит к более высокой антиоксидантной активности [5]. Такое поведение приписывается трем единицам ЖК, которые обеспечивают большее количество групп ОН–, увеличивая водородную донорскую способность и, следовательно, защищая от улавливания радикалов [70].Это подчеркивает тесную взаимосвязь между структурными характеристиками полисахарида и его функциональными свойствами. Поэтому, обсуждая антиоксидантную способность AX, следует учитывать не только содержание ЖК, но и то, как он находится в молекуле. Знание таких структурных характеристик поможет предсказать антиоксидантную активность AX, чтобы рассмотреть его для конкретных приложений.

2.3.3. Anticancer

Рак является одной из ведущих причин смерти во всем мире и второй по распространенности в Соединенных Штатах [71].Обычно традиционные методы лечения рака, включая хирургическое вмешательство, химиотерапию и лучевую терапию, которые направлены на устранение раковых клеток, являются краткосрочными эффективными, но их недостаточно для полного уничтожения всех раковых клеток, что приводит к рецидиву заболевания [72]. Повторные сеансы лечения приводят к подавлению иммунной системы и способствуют множественной лекарственной устойчивости и токсичности [41, 73]. Поэтому поиск натуральных продуктов с химиопрофилактическими свойствами и без побочных эффектов увеличивается.

AXOS проявляют защитные эффекты против рака толстой кишки, которые связаны с их пребиотическим действием. Femia et al. [17] наблюдали, что введение AXOS уменьшало пренеопластические поражения в толстой кишке крыс. Авторы предполагают, что AXOS проявляет химиопрофилактический эффект на канцерогенез толстой кишки из-за их пребиотической активности. С другой стороны, Glei et al. [74] показали, что продукты ферментации пшеницы AX (SCFA) подавляли рост клеток рака толстой кишки (HT29) и индуцировали антиоксидантную активность эндогенного фермента глутатионтрансферазы.

Было высказано предположение о тесной взаимосвязи между пролиферацией раковых клеток и антиоксидантными системами. Раковые клетки производят большое количество перекиси водорода, что может способствовать мутациям, повреждению и вторжению в другие ткани. Затем, пролиферация раковых клеток влияет непосредственно на антиоксидантный аппарат, и в соответствии с этим некоторые противораковые агенты могут действовать как антиоксиданты [19]. Таким образом, противоопухолевый потенциал AX был связан с его антиоксидантным действием. Ноаман и др. [19] поставляли AX из риса крысам, которым ранее были привиты раковые клетки Эрлиха.Результаты показали подавление развития и роста опухолей, а также снижение перекисного окисления липидов и повышение активности эндогенных антиоксидантных ферментов (каталазы, супероксиддисмутазы и глутатионтрансферазы). Авторы предположили, что AX оказывает антиоксидантный эффект благодаря своей способности увеличивать экспрессию генов и активность эндогенных антиоксидантных ферментов в клетках и нормализовать перекисное окисление липидов в крови, печени и опухолевой ткани у животных с опухолями.

В предыдущем исследовании противоопухолевая активность MGN-3 / Biobran на мышах с солидной опухолью карциномы Эрлиха (SEC) приписывалась механизмам, включающим индукцию апоптоза и иммунную модуляцию. Введение MGN-3 значительно уменьшило объем опухоли (63,27%) и массу опухоли (45,2%) по сравнению с контрольной группой. Проточная цитометрия и гистопатологические анализы показали увеличение количества апоптотических клеток SEC. Кроме того, наблюдали улучшение продукции цитокинов, о чем свидетельствует повышение уровней фактора некроза опухоли α и интерферона γ , в то время как уровни иммуносупрессивного IL-10 снижались.Кроме того, повышалась активность естественных киллеров (NK) [75].

Синергетический противоопухолевый эффект MGN-3 / Biobran с природными противораковыми агентами, а также с химиотерапевтическими препаратами широко изучался с помощью исследований in vitro, . Определяли синергетический апоптотический потенциал MGN-3 и куркумина на линии клеток множественной миеломы человека U266. Лечение только MGN-3 или куркумином показало ингибирование пролиферации клеток в зависимости от дозы. Комбинация MGN-3 и куркумина вызывала синергетический эффект, характеризующийся уменьшением числа клеток и увеличением числа апоптозных клеток.Экспрессия проапоптотического белка (Bax) увеличивалась, а антиапоптотического белка (Bcl-2) снижалась, что способствовало апоптозу. Эти данные показали, что биобран и куркумин действуют синергично в индукции апоптоза [76]. Аналогичное поведение наблюдалось, когда Биобран был объединен с паклитакселом для сенсибилизации клеток рака груди человека и мыши (MCF-7 и 4T1) к паклитакселу. Синергетический эффект между Биобраном и паклитакселом приводит к повреждению ДНК, усилению апоптоза и ингибированию пролиферации клеток 4T1 [77].

В целом, исследования продемонстрировали противоопухолевый потенциал AX. Такое свойство объясняется как антиоксидантной, так и пребиотической способностью полисахарида. Кроме того, предполагается, что AX оказывает свое противоопухолевое действие посредством механизма, который включает его иммуномодулирующую способность. Исследования in vitro , а также in vivo доказали противоопухолевый эффект AX на различные типы рака. Тем не менее, в большинстве исследований подчеркивается его положительное влияние на профилактику рака толстой кишки благодаря преимуществам его пребиотической активности и иммуностимулирующей активности.

2.3.4. Гелеобразование

Особым свойством AX является их способность образовывать ковалентные гидрогели. AX может образовывать гель за счет ковалентного сшивания FA [6] под действием различных химических веществ (хлорид железа, персульфат аммония) или ферментативных (лакказа / O ₂ , пероксидаза / H ₂ O ₂ , линолевая кислота / липоксигеназа) [78–83] (рис. 2 (б)). Способность AX образовывать гель зависит от концентрации полисахарида, Mw и, в частности, от содержания FA [27].

Окислительное гелеобразование AX происходит в результате димеризации остатков FA соседних полисахаридных цепей, приводящей к образованию трехмерной сетки, в которой сохраняется водная фаза. Механизм димеризации FA происходит следующим образом: сначала окислитель атакует атом H группы OH в положении кольца FA, в результате чего образуется феноксирадикал. Затем этот радикал стабилизируется за счет резонанса и располагается в трех различных положениях на всей молекуле: два на ароматическом кольце (C-4 и C-5) и одно на двойной связи (C-8) его боковой цепи.На следующем этапе проводится сшивка между двумя феноксирадикалами; соединение неспаренных электронов двух разных радикалов образует ковалентную связь, которая соединяет две полисахаридные цепи. Таким образом, структура димеров, образующихся во время гелеобразования, будет зависеть от положения радикала [48] (рис. 2 (а)).

В процессе гелеобразования связывание FA приводит к различным структурам. В гелях AX было обнаружено пять ди-FA, 8-5, 8-O-4, 5-5, 8-5 бензо и 8-8, причем 8-5 и 8-O-4 являются наиболее в изобилии [48] и один три-ФА (4-O-8 / 5-5) [84].Кроме того, наличие нековалентных слабых взаимодействий (водородных связей) может способствовать стабильности геля [85, 86].

Во время образования геля AX FA окисляется и исчезает в результате образования поперечных связей (ди-FA и три-FA). Тем не менее, концентрации ди-ФА и три-ФА, образующиеся в конце гелеобразования, не компенсируют уменьшение количества мономеров ЖК. Поэтому образование высших олигомеров ЖК (тетрамеры ЖК, пентамеры ЖК) было предложено несколькими авторами [84, 86].В клеточной стенке злаков пять три-ФА, 5-5 / 8-О-4, 8-О-4/8-О-4, 8-8 (циклические) / 8-О-4, 8-О -4 / 8-5 (нециклический), 5-5 / 8-O-4 (H ₂ O) и два тетрамера FA, 4-O-8 / 5-5 / 8-O-4 и 4- O-8 / 5–5 / 8–5, были идентифицированы и охарактеризованы [87]. Последние данные свидетельствуют о возможности того, что недостающие FA в конце процесса гелеобразования могут быть связаны с образованием высших структур, которые еще не идентифицированы.

Гели AX обладают интересными характеристиками и имеют широкий спектр применения.Эти гели обладают нейтральным вкусом, запахом и цветом, а также обладают высоким водопоглощением и обладают pH, температурой и ионной стабильностью [7]. Обычно они быстро образуются, обладают прочностью и термостабильностью [88]. Кроме того, они приобретают мезо- и макропористую структуру и содержат пищевые волокна. Благодаря своим интересным характеристикам, гели AX могут быть хорошими кандидатами для их использования в качестве матриц с контролируемым высвобождением биоактивных агентов в фармацевтической, косметической и пищевой промышленности [7].

Как упоминалось ранее, антиоксидантные и пребиотические свойства зависят от структуры AX.Присутствие фенольных кислот в AX, особенно FA, связано с его пребиотической, а также антиоксидантной способностью. Кроме того, полученные продукты ферментативного гидролиза AX обладают важными пребиотическими свойствами. Тогда возможно, что процесс поперечного сшивания и образование превосходных структур ферулата могут в некоторой степени способствовать антиоксидантным и пребиотическим свойствам гелей AX.

2.4. Доклинические исследования

Было проведено несколько исследований in vivo с целью изучения потенциала AX в проявлении пребиотических, антиоксидантных и противораковых эффектов.Далее представлены характеристики и результаты некоторых из самых последних исследований, оценивающих влияние введения AX на модели животных (в основном, крыс и мышей).

2.4.1. Пребиотический эффект

Пребиотический эффект AX и их производных, ксилоолигосахаридов (XOS) и AXOS, был протестирован in vivo . Несколько исследований на животных моделях (в основном на крысах) демонстрируют потенциальный пребиотический эффект AX посредством различных наблюдений: демонстрируя бифидогенный эффект, модуляцию микробиоты слизистой и кишечника, а также повышение уровней SCFA (в основном пропионовой и масляной кислоты), среди прочего.В таблице 2 показаны характеристики и наблюдения некоторых исследований, проведенных за последние 10 лет, связанных с оценкой пребиотических свойств AX.

Модель животного Время диеты / эксперимента Результаты Ссылка Куры Контрольный рацион (CT), диета с добавлением XOS, AXOS, полученный из пшеничных отрубей, AX, солюбилизированный щелочью эндосперма пшеницы.2 w Все виды лечения увеличивали бифидобактерии. AX снизил прирост массы тела после 2 недель кормления по сравнению с CT. [89] Самцы мышей C57bl6 / J Контрольная диета, диета с высоким содержанием жиров (HF), диета HF с добавлением AX. 4 w HF-диета с добавлением восстановленной микробиоты AX с основным эффектом на Roseburia spp., Bacteroides-Prevotella spp. И бифидобактерии. Улучшение барьерной функции кишечника, уменьшение размера адипоцитов, поглощение жирных кислот, окисление жирных кислот и воспаление, а также снижение активности ключевых липогенных ферментов в подкожной жировой ткани. [39] Самцы свободных от микробов крыс-альбиносов Fisher 344, инокулированные фекальной микробиотой человека Контрольный рацион, рацион с добавлением длинноцепочечного AX (LC-AX) и диета с добавлением инулина ( В). 6 w LC-AX и IN увеличивают уровни SCFA (пропионат и бутират, соответственно). Стимуляция бутират-продуцирующих бактерий и бифидобактерий соответственно. Снижение муциновой деградации Akkermansia muciniphila и большей продукции муцина хозяином.Меньше прибавки в весе. [90] Самцы крыс Wistar Рационы, дополненные WU-AX, WE-AX и AXOS. 14 дней Добавка WU-AX увеличила производство бутирата и бактерий, продуцирующих бутират. WE-AX и / или AXOS снижали pH, подавляли соответствующие маркеры протеолитического расщепления и индуцировали селективный бифидогенный ответ. Комбинация WU-AX, WE-AX и AXOS показала синергетический эффект. [91] Самцы мышей C57bl6 / J Контрольная диета, диета с высоким содержанием жиров (HF), диета HF с добавлением AXOS.8 w Добавка AXOS оказывала бифидогенный эффект. Улучшение индуцированного HF набора массы тела, увеличения жировой массы, гиперинсулинемии, инсулинорезистентности, эндотоксемии и воспалительных расстройств на модели ожирения, вызванного HF диетой. [13] Свиньи Диета с низким содержанием пищевых волокон и высоким содержанием жиров (WSD), диета с высоким содержанием AX (AXD) и диета с устойчивым крахмалом (RS). 3 w Кормление AXD изменило микробный состав в фекалии в сторону бутирогенных видов и увеличило размер пула бутирата в толстом кишечнике. [59]

w: неделя.

Добавление AX пшеницы к диете с высоким содержанием жиров (HF) у мышей привело к увеличению количества бифидобактерий, особенно B. animalis lactis . Кроме того, AX модулировал микробиоту, восстанавливая уровни бактерий ( Bacteroides-Prevotella spp., Roseburia spp.), Которые были снижены с помощью HF. Бифидогенный эффект AX коррелировал с более низкими уровнями воспалительных маркеров в сыворотке, что приводило к улучшению барьерных функций кишечника.Потребление AX также снизило набор массы тела и образование жировой массы в группе ожирения, вызванного диетой HF. Причем гиперхолестеринемия и содержание свободного холестерина в печени снижались при кормлении на ВЧ-диете. Также наблюдалось присутствие меньших адипоцитов в группе, получавшей HF-диету и AX, что приписывалось способности AX снижать экспрессию генов, участвующих в дифференцировке адипоцитов, поглощении и окислении жирных кислот, липолизе и синтезе жирных кислот.Авторы предложили положительную корреляцию между модуляцией микробиоты и действием против ожирения, а также эффектом снижения уровня холестерина, наблюдаемым в эксперименте [39]. Подобные эффекты наблюдались, когда мышей с ожирением, вызванным диетой, кормили HF-диетой с добавлением AXOS, полученного из пшеницы. Положительная корреляция между увеличением количества бифидобактерий и улучшением метаболической эндотоксемии и маркеров воспаления также наблюдалась при введении AXOS. Более высокая экспрессия белков плотных контактов Z01 и клаудина 3 приводит к лучшей функции кишечного барьера.Более того, пептиды GLP-1 и PYY, которые участвуют в регуляции потребления пищи и гомеостаза глюкозы, соответственно, увеличиваются после приема добавки AXOS. Это увеличение может быть связано с меньшим потреблением пищи и улучшением чувствительности к инсулину у мышей [13].

Добавление длинноцепочечного AX (LC-AX) крысам, инокулированным фекальной микробиотой человека, было связано с производством пропионовой кислоты и стимуляцией B. longum . Введение LC-AX также увеличивало выработку муцина, одновременно сдвигая деградацию муцина из слепой кишки в толстую кишку.Распад муцина в дистальных отделах толстой кишки может быть полезным, так как большинство хронических заболеваний толстой кишки, таких как язвенный колит и колоректальный рак, происходят в этой области [90].

2.4.2. Антиоксидантный эффект

Антиоксидантные свойства AX связаны с несколькими полезными эффектами. Исследования in vivo на крысах показали, что AX проявляет свой антиоксидантный эффект, модулируя перекисное окисление липидов, улучшая активность антиоксидантных ферментов и защищая от окислительного стресса.Эти положительные эффекты были связаны с механизмами, с помощью которых AX проявляет свой противоопухолевый эффект, а также улучшает нарушение липидного обмена и подавляет перекисное окисление липидов.

Недавно самцы Sprague-Dawley, получавшие HF-диету с добавкой AX (HF-AX), показали более низкую концентрацию триглицеридов в сыворотке по сравнению с группой, получавшей HF-диету. Наблюдались более высокая активность липопротеинлипазы (LPL), липазы печени (HL), общей липазы и ацил-CoA оксидазы (ACO) и более низкие уровни триглицеридов и холестерина в печени в группе HF-AX.Авторы предполагают, что прием AX помог облегчить нарушение липидного обмена за счет снижения уровня триглицеридов и липопротеинов низкой плотности в сыворотке крови крыс. Введение HF-AX изменило метаболизм липидов за счет повышения активности ферментов окисления жирных кислот (LPL, HL и ACO), что помогло снизить уровень триглицеридов в печени. AX может помочь поддерживать нормальный уровень жира за счет активации катаболизма и окисления липидов, а не ингибирования синтеза липидов. Более того, активность антиоксидантных ферментов глутатионпероксидазы и общей супероксиддисмутазы также улучшалась при приеме внутрь AX, что приводило к снижению окислительного стресса в сыворотке и тканях.Результаты также показали, что AX может облегчить повреждение морфологии печени путем регулирования апоптоза клеток печени (Bax). Эти данные показали, что добавление AX улучшает нарушение липидного обмена и уменьшает повреждение печени за счет активации катаболизма липидов в печени и подавления перекисного окисления липидов у крыс [92].

2.4.3. Противораковый эффект

AX и AXOS были исследованы с целью изучения их противораковых эффектов. Противораковые свойства этих полисахаридов в отношении различных типов рака, таких как рак толстой кишки, рак желудка, нейробластома и рак печени, среди прочего, было протестировано in vivo .Согласно наблюдениям за исследованиями, проведенными за последние 10 лет, предполагается, что AX и AXOS могут оказывать свое противораковое действие посредством различных механизмов, включая антиоксидантные, пребиотические и иммуномодулирующие свойства (Таблица 3).

Тип рака / животная модель Канцерогенный агент / раковые клетки Дозировка / время эксперимента Результаты Ссылка Солидная карцинома Эрлиха Самки мышей-альбиносов Асцит Эрлиха, клетки карциномы и внутримышечная инокуляция MGN-3 / Biobran (25 мг / кг м.т.) ip Шесть раз в неделю в течение 25 дней на 4-й или 11-й день после инокуляции раковых клеток. MGN-3 подавлял рост опухолей, нормализовал перекисное окисление липидов и повышал содержание глутатиона. Повышенная активность эндогенных ферментов, поглощающих антиоксиданты (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, каталаза и глутатион-S-трансфераза) в крови, печени и опухолевой ткани. [19] Канцерогенез толстой кишки Самцы крыс F344 1,2, -диметилгидразин (DMH), подкожная инъекция. Диета с высоким содержанием жиров плюс AXOS (48 г / кг). за 10 дней до приема канцерогена и продолжалось 13 недель. Более низкое количество предопухолевых поражений (очаги истощения муцина (MDF)) по сравнению с контрольной группой. Меньше предопухолевых поражений (аберрантных очагов крипт (ACF)) в дистальной части толстой кишки. [17] Мыши с опухолью S180 Самцы мышей ICR Клетки саркомы мыши S180, внутримышечная инокуляция. AX для перорального введения (100, 200 и 400 мг / кг массы тела). Введение AX значительно подавляло рост трансплантируемых опухолей мыши и способствовало индексам тимуса и селезенки, пролиферации спленоцитов, активности фагоцитоза NK-клеток и макрофагов и продукции IL-2. Повышенное количество периферических лейкоцитов и клеточность костного мозга. [16] Нейробластома NOD-scid Мыши IL-2Rgnull Инъекция клеток NB1691luc. NK-клетки, активированные внутривенной инъекцией 100 мкг мкг / мл MGN-3 / Biobran. через 7 дней после инъекции опухолевых клеток и выполняется дважды в неделю в течение 4 недель. Значительное подавление роста нейробластомы и улучшение выживаемости в группе, получавшей Биобран. Увеличение связанных с активацией рецепторов CD69 и CD25 на NK-клетках. [93] Канцерогенез железистого желудка. Самцы крыс линии Wistar Метилнитрозогуанидин (MNNG) через желудочный зонд. MNNG плюс Биобран (40 мг / кг массы тела) через день через желудочный зонд. 8 месяцев Биобран снизил количество животных с дисплазией желудка и аденокарциномой. Снижение экспрессии онкомаркера Ki-67 и повышение уровня апоптозных клеток рака желудка посредством остановки клеточного цикла (суб-G1) и митохондриально-зависимого пути. Защита от лимфоцитопении. [15] Гепатоканцерогенез. Самцы крыс-альбиносов N-нитрозодиэтиламин (NDEA) и четыреххлористый углерод (CCl 4 ). MGN-3 / Biobran (25 мг / кг массы тела), 5 раз в неделю, внутрибрюшинно за 2 недели до приема канцерогена и продолжалось в течение 20 недель. Снижение заболеваемости опухолями печени, уменьшение предопухолевых очагов в паренхиме печени и подавление развития гепатоцеллюлярной карциномы. Регулирование уровней AST, ALT, ALP и гамма GT. Увеличение популяции суб-G0 / G1 клеточного цикла. Подавление экспрессии NF- κ Bp65 и Bcl2, повышенная регуляция p53, Bax и каспазы-3 и увеличение отношения Bax / Bcl-2. [94]

bw: масса тела; ip: внутрибрюшинно; AST: аспартатаминотрансфераза сыворотки; АЛТ: аланинаминотрансфераза; ALP: щелочная фосфатаза; гамма GT: гамма-глутамилтранспептидаза.

Ингибирование роста опухолей у мышей, несущих опухоль S180, было значительным, когда животным вводили AX пшеничных отрубей. Согласно результатам, полученным в этом исследовании, предполагается, что AX проявляет свою противоопухолевую активность за счет улучшения иммунного ответа.Введение AX усиливало фагоцитоз макрофагов куриных эритроцитов (CRBC) у мышей с опухолями. Уничтожающая активность NK-клеток из спленоцитов у мышей была увеличена, что позволяет предположить, что AX может усиливать цитотоксическую активность против спонтанно полученных опухолевых клеток. Кроме того, лечение AX улучшило продукцию IL-2 в сыворотке крови мышей и последующую пролиферацию Т-клеток, В-клеток, NK-клеток и моноцитов, увеличивая цитотоксичность Т- и NK-клеток. Также предполагается, что иммуностимулирующая активность AX может быть связана с метаболизмом in vivo [16].

Совсем недавно была оценена химиопрофилактическая активность MGN-3 / Biobran в отношении индукции железистым химическим веществом канцерогенеза желудка у крыс. Введение Биобрана (40 мг / кг веса, 8 месяцев) показало значительное снижение заболеваемости животных с дисплазией и аденокарциномой. Кроме того, BioBran индуцировал апоптоз раковых клеток через остановку клеточного цикла раковых клеток желудка в фазе суб-G1, а также через митохондриально-зависимый путь, на что указывает повышающая регуляция p53, экспрессия Bax, подавление Blc-2 и увеличение Соотношение Bax / Bcl-2.Авторы предполагают, что иммуномодулирующие эффекты Биобрана могут представлять собой еще один механизм, с помощью которого этот агент подавляет рост аденокарциномы [15].

2,5. Механизмы, лежащие в основе противоопухолевого и антиоксидантного действия AX

2.5.1. Иммуномодуляция

В последние годы исследовательские усилия были сосредоточены на выяснении механизмов, с помощью которых AX проявляет свои противораковые эффекты. В связи с этим несколько исследований продемонстрировали, что один из таких механизмов может включать иммуномодулирующие свойства AX.

Было высказано предположение, что MGN-3 / Biobran (AX из риса) проявляет свои противораковые эффекты из-за его способности действовать как модификатор биологического ответа (BRM). BRM предназначены для активации иммунного ответа хозяина с целью уничтожения раковых клеток [41]. Таким образом, Biobran продемонстрировал улучшение активности различных звеньев иммунной системы в борьбе с раковыми клетками (рис. 3). Биобран улучшает реактивность клеток с противораковой активностью, таких как NK-клетки и CD8 + Т-клетки, и модулирует выработку определенных цитокинов, таких как интерферон-гамма (IFN- γ ), -ламбда (IFN- λ ), IL-2. , ИЛ-12 [41].Основа механизма иммуномодулирующего действия Биобрана полностью не выяснена. Однако предполагается, что эти AX гидролизуются, чтобы уменьшить их молекулярную массу, чтобы они могли диффундировать через стенки кишечника или непосредственно в кровоток, а затем транспортироваться в лимфатические узлы, где находятся иммунные клетки [95, 96].

NK-клетки играют важную роль в естественной защите иммунной системы от рака и вирусных инфекций [93]. Эти клетки работают, прикрепляясь к раковым клеткам и высвобождая их гранулы, которые образуют отверстия, вызывающие гибель клеток [41].AX обладает способностью увеличивать цитотоксичность NK-клеток, что подтверждается несколькими исследованиями in vitro и in vivo [16, 93]. Дендритные клетки (DC) являются важными антигенпрезентирующими клетками (APC), участвующими в генерации противоопухолевого иммунного ответа. Biobran активирует CD80 и CD86, молекулы которых экспрессируются на зрелых DC. Эта стимуляция способствует выработке провоспалительных и иммунорегуляторных цитокинов. Предполагается, что Biobran может связываться с рецепторами клеточной поверхности (TLR и / или лектины типа C) или с внутриклеточными рецепторами (инфламмасома NLRP3) и запускать сигнальные пути, участвующие в активации клеток и продукции цитокинов [41].

В недавнем исследовании оценивалась потенциальная способность Biobran активировать и улучшать цитотоксичность активности NK-клеток в отношении нейробластомы in vitro с использованием нескольких линий детских клеток (острый лейкоз, нейробластома, саркома Эвига, эмбриональная рабдомиосаркома и альвеолярная рабдомиосаркома). in vivo (модель нулевой нейробластомы NOD / scid / IL-2R γ ) [93]. Стимуляция NK-клеток с помощью Biobran приводила к более высокой экспрессии ассоциированных с активацией рецепторов CD25 и CD69, чем в нестимулированных клетках.Кроме того, стимуляция увеличивала цитотоксичность NK-клеток в отношении линий раковых клеток и уменьшала рост нейробластомы in vivo . Предлагается несколько механизмов, чтобы объяснить, как BioBran может стимулировать активность NK-клеток. Одна из этих теорий устанавливает апоптотический эффект, опосредованный активацией NK-клеток, высвобождающих TNF- α и IFN- γ [75]. Другие механизмы могут быть связаны с увеличением активирующих рецепторов на NK-клетках, стимулированных BioBran.Авторы наблюдали увеличение ассоциированных с активацией рецепторов CD69 и CD25 на стимулированных NK-клетках. Увеличение CD69 связано с более высокой цитотоксичностью NK-клеток, в то время как экспрессия CD25 на NK-клетках указывает на потенциал пролиферации [97, 98]. NK-клетки атакуют раковые и вирусные клетки, высвобождая их гранулы, вызывающие гибель клеток. В связи с этим обработка Биобраном увеличивает гранулярное содержание (перфорин и гранзим) в NK-клетках, способствуя его активности против злокачественных клеток [99].Кроме того, лечение Биобраном помогает NK-клеткам прикреплять раковые клетки [41].

AX может стимулировать выработку интерлейкинов, таких как цитокины IL-2 и IL-12, которые являются основными противораковыми цитокинами у человека [41]. У мышей с опухолью S180 обработка AX приводила к увеличению секреции IL-2 в крови мышей. Предполагается, что повышение уровня IL-2 может быть механизмом для AX, оказывающего противоопухолевое действие, поскольку IL-2 может улучшать пролиферацию Т-клеток, В-клеток, NK-клеток и моноцитов и увеличивать цитотоксичность Т-клеток и NK-клеток. [16, 100].Кроме того, прием Биобрана увеличивал выработку ИЛ-12 у пациентов с множественной миеломой через один и два месяца после приема [101].

AX может индуцировать продукцию TNF (IFN- λ и IFN- γ ), которые, как было обнаружено, проявляют противоопухолевую активность [75, 101, 102]. В предыдущем исследовании пероральное введение частично гидролизованного AX из кукурузной шелухи мышам увеличивало продукцию IL-2 и IFN-γ и немного увеличивало IL-4 в клетках селезенки, индуцированной митогеном.Кроме того, наблюдалось увеличение активности NK-клеток в клетках селезенки мышей с трансплантированной опухолью [102]. Т-хелпер 1 (Th2) способствует противоопухолевому иммунитету за счет продукции IL-2 и IFN-γ , который активирует NK-клетки для атаки на раковые и инфицированные вирусом клетки [103]. В этом исследовании введение AX также уменьшало воспаление уха у модельной мыши с атопическим дерматитом. Согласно полученным результатам предполагается, что противовоспалительный эффект AX объясняется активацией IFN-γ-зависимого Th2-подобного иммунного ответа у мышей.В другом исследовании у пациентов с множественной миеломой наблюдалось повышение IFN-γ через два месяца после лечения MGN-3 [101].

Т-регуляторные лимфоциты (T reg) или CD4 + CD25 + лимфоциты действуют путем подавления противоопухолевого цитотоксического иммунного ответа [104]. В связи с этим предполагается, что противодействие активности T reg клеток может положительно влиять на прогрессирование неопластических заболеваний за счет повышения эффективности противоопухолевого иммунного ответа [41]. AX из риса давали перорально 22 пациентам с солидной опухолью в течение двух месяцев.Результаты показали увеличение TH-клеток, в то время как T reg-клеток уменьшилось, но различия не были статистически значимыми. Напротив, соотношение TH / T reg значительно увеличилось после терапии AX [40].

2.5.2. Индукция апоптоза

Индукция апоптоза, по-видимому, является еще одним механизмом, посредством которого MGN-3 / Biobran может оказывать свое противораковое действие. Исследования in vivo оценивали действие Биобрана на мышей с опухолью SEC, а также на крысах с химически индуцированной аденокарциномой желудка.Согласно результатам, полученным в этих экспериментах, противораковая активность, проявляемая Биобраном, объяснялась механизмом индукции апоптоза.

Введение Биобрана мышам с опухолью SEC вызывало значительную задержку объема и веса опухоли по сравнению с контролем. Авторы предположили, что противоопухолевая активность Биобрана связана с его способностью вызывать апоптоз и иммунную модуляцию. Внутрибрюшинное введение BioBran на мышах увеличивало количество апоптотических клеток SEC.Более того, на продукцию цитокинов влияло повышение уровней фактора некроза опухоли α и IFN- γ , в то время как наблюдалось подавление иммуносупрессивного цитокина IL-10. Кроме того, у мышей, получавших Биобран, наблюдалось значительное увеличение активности NK-клеток [75]. Биобран может вызывать регрессию опухоли за счет индукции апоптоза раковых клеток за счет своего иммуномодулирующего воздействия на NK-клетки и продукцию цитокинов. Известно, что NK-клетки убивают раковые клетки разными путями, и один из них включает лигирование FasL с его рецептором Fas для индукции апоптоза [105].Также возможно, что Biobran может оказывать апоптотический эффект за счет увеличения TNF- α и IFN- γ . В этом отношении было показано, что как TNF- α , так и IFN- γ действуют синергетически, вызывая гибель раковых клеток за счет апоптотических и некротических эффектов [106, 107].

Недавно химиопрофилактическая активность Биобрана против химической индукции канцерогенеза железистого желудка у крыс была связана со способностью Биобрана вызывать апоптоз через митохондриально-зависимый путь в клетках рака желудка [15].Лечение BioBran привело к значительному сокращению числа животных с дисплазией желудка и аденокарциномой по сравнению с группой, не получавшей лечения. Повышение экспрессии p53, экспрессии Bax, подавление экспрессии Bcl-2, увеличение отношения Bax / Blc-2 и активация каспазы-3, а также индукция остановки клеточного цикла в фазе суб-G1 могут объясняют митохондриально-зависимый путь как механизм, участвующий в противораковом эффекте, наблюдаемом в настоящем исследовании.Изменения в p53, Bax и Bcl-2 могут изменять внешнюю митохондриальную мембрану и последующее высвобождение цитохрома C, который, наконец, активирует каспазу-3. В связи с этим было показано, что Biobran вызывает апоптоз за счет активации каспаз-8, -9 и -3 [108]. Хотя механизм, с помощью которого Biobran проявляет свой апоптотический эффект, полностью не выяснен, он может быть связан со способностью Biobran сенсибилизировать поверхностный рецептор CD95, который участвует в запуске апоптоза [109]. С другой стороны, другой возможный механизм, с помощью которого Биобран подавляет рост опухоли, может быть связан с его иммуномодулирующими свойствами.Было замечено, что обработка Биобраном защищает от химически индуцированной лимфоцитопении у крыс. Лимфоциты — это белые кровяные тельца, которые являются частью иммунной системы [15].

2.5.3. Антиоксидант

AX, как было обнаружено, оказывает антиоксидантное действие за счет модуляции перекисного окисления липидов, способствуя системе антиоксидантной защиты и защищая от окислительного стресса [19]. Хотя механизмы, лежащие в основе антиоксидантных свойств AX, до конца не изучены, некоторые исследования показывают, что его способность увеличивать активность эндогенных антиоксидантных ферментов, подавлять перекисное окисление липидов и индуцировать апоптоз может быть вовлечена в такие механизмы [19, 92].Антиоксидантная активность AX связана с его способностью оказывать противоопухолевое действие, улучшать нарушение липидного обмена и уменьшать повреждение печени у крыс.

Ноаман и др. [19] оценили антиоксидантную активность как возможный механизм Biobran для проявления его противоопухолевого потенциала на мышах, инокулированных клетками асцитной карциномы Эрлиха (EAC). Введение Биобрана подавляло рост опухоли за счет нормализации уровня перекисного окисления липидов и увеличения содержания глутатиона (GSH). Кроме того, экспрессия и активность эндогенных ферментов, поглощающих антиоксиданты (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, каталаза и глутатион-S-трансфераза) в клетках нормальных и несущих опухоли животных были увеличены в крови, печени и опухолевой ткани.Способность Биобрана вызывать апоптоз была предложена как механизм, с помощью которого он может оказывать эти антиоксидантные эффекты. Активные формы кислорода (АФК) действуют как сигнальные молекулы для инициации и выполнения апоптоза. GSH и тиоредоксин не только регулируют уровни АФК, но и могут действовать как обратимые окислительно-восстановительные модификаторы функции ферментов [110]. В связи с этим наблюдались более высокие уровни содержания GSH в тканях мышей, получавших Biobran, по сравнению с необработанными мышами. Среди других функций ферменты глутатион-S-трансферазы детоксифицируют канцерогены [111].