ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИЯ В ИССЛЕДОВАНИИ ПЛАЗМЫ КРОВИ С ДИАБЕТОМ ВТОРОГО ТИПА

Предмет исследования. Исследованы возможности спектральной методики оценки изменения оптических свойств углеводов и белков плазмы крови человека с начальной стадией диабета второго типа. Выполнено сравнение оптических характеристик с показателями, полученными общепринятым методом сахарных кривых с использованием в качестве провоцирующей нагрузки сахарозы, меда и молочного белка на разных этапах лечения антидиабетическими препаратами. Метод. Исследование проводилось методом инфракрасной спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения в диапазоне 4000–500 см^–1. Тестирование на толерантность к глюкозе на всех этапах лечения выполнялось биохимическим глюкозооксидазным методом. Основные результаты. Использование продуктов-провокаторов разной природы и расширенного теста на толерантность к глюкозе позволило идентифицировать полосы спектра, связанные с наличием глюкозы (1104 см^–1) и фруктозы (1115 см^–1), дифференцирующиеся на левой ветви сложной углеводной полосы (1075 см^–1) инфракрасного спектра нативной плазмы. Показано, что изменение интенсивности полос Амид-I и Амид-II фракционированных белков плазмы связано с основным переносчиком глюкозы — белками глобулиновой фракции. Практическая значимость. Выявленные особенности изменения спектров плазмы крови в процессе проведенных исследований дают основание считать, что неразрушающий метод фурье-спектроскопии не требует большого объема исследуемого материала и его предварительной пробоподготовки. Метод перспективен как экспресс-инструмент и может быть использован для получения дополнительной информации при изучении влияния различных провоцирующих факторов на характер изменения оптических характеристик белок-липид- углеводных комплексов и глобулярных белков плазмы крови, а также для предварительного диагностирования и курирования процесса лечения сахарного диабета второго типа.

1. Stuart B.H. Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications. N.-Y.: Wiley, 2004. 242 p.

2. Larkin P.J. Infrared and Raman Spectroscopy: Principles and Spectral Interpretation. Elsevier, 2011. 230 p.

3. Харрик Н. Спектроскопия внутреннего отражения. М.: Мир, 1970. 335 с.

4. Белл Р.Дж. Введение в фурье-спектроскопию. М.: Мир, 1975. 380 с.

5. Тарасевич Б.Н. Основы ИК спектроскопии с преобразованием Фурье. Подготовка проб в ИК спектроскопии. М.: МГУ, 2010. 55 с.

6. Ландсберг Г.С. Оптика: учеб. пособие. 6-е изд. М.: Физматлит, 2010. 848 с.

7. Кузьмин В.С., Апанасевич Е.Е., Бокатая Е.Л., Федоренчик Е.В. Общая физика. Оптика. Физика. Оптика: учебно-методическое пособие. Минск: МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2010. 72 с.

8. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений: таблицы спектральных данных. М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 438 с.

9. Сидоренко В.М. Применение оптических спектральных методов исследования в медицине, биологии и экологии. СПб: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001. 25 с.

10. Тринеева О.В., Рудая М.А., Гудкова А.А., Сливкин А.И. Применение ИК-спектроскопии в анализе лекарственного расти- тельного сырья // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2018. № 4. С. 187–194.

11. Perisic N., Afseth N.K., Ofstad R., Narum B., Kohler A. Characterizing salt substitution in beef meat processing by vibrational spectroscopy and sensory analysis // Meat Science. 2013. V. 95. N 3. P. 576–585. doi: 10.1016/j.meatsci.2013.05.043

12. Баранниковa И.Н. Метод ИК-Фурье спектроскопии в судебной экспертизе и перспективы его использования // Теория и практика судебной экспертизы. 2017. Т. 12. № 1. С. 85–91.

13. Сунцова А.Ю., Гулиев Р.Р., Попов Д.А., Вострикова Т.Ю., Дубоделов Д.В., Щеголихин А.Н., Лайпанов Б.К., Припутневич Т.В., Шевелев А.Б., Курочкин И.Н. Идентификация микроорганизмов с помощью инфракрасных Фурье-спектров // Вестник Российского государственного медицинского университета. 2018. № 4. С. 50–57. doi: 10.24075/vrgmu.2018.046

14. Srividya P., Renuga Devi T.S., Gunasekaran S. FTIR spectral study on diabetic blood samples-monotherapy and combination therapy // OJP. 2012. V. 4. N 1. P. 17–26.

15. Petrich W., Staib A., Otto M., Somorjai R.L. Correlation between the state of health of blood donors and the corresponding mid-infrared spectra of the serum // Vibrational Spectroscopy. 2002. V. 28. N 1. P. 117–129. doi: 10.1016/S0924-2031(01)00151-5

16. Lumi E., Pine S., Pengo P., Puca E., Agron Y. The incidence rate of diabetes mellitus and pre-diabetes in Korca-Albania, in 2015 // Medico Research Chronicles. 2016. V. 3. N 2. P. 176–182.

17. Mediani A., Abas F., Maulidiani M., Abu Bakar Sajak A., Khatib A., Tan C.P., Ismail I.S., Shaari K., Ismail A., Lajis N.H. Metabolomic analysis and biochemical changes in the urine and serum of streptozotocin-induced normal- and obese-diabetic rats // Journal of Physiology and Biochemistry. 2018. V. 74. N 3. P. 403–416. doi: 10.1007/s13105-018-0631-3

 18. Носенко Т.Н., Ситникова В.Е., Олехнович Р.О., Успенская М.В. Выявление сахарного диабета II типа методами инфракрасной спектроскопии и мультивариантного анализа сыворотки крови // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 2. С. 202–208. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-2-202-208

19. Мисникова И.В., Древаль А.В., Губкина В.А., Ковалева Ю.А. Алгоритм диагностики сахарного диабета 2-го типа и контроль углеводного обмена. М.: ГБУЗ МОНИКИ, 2015. 28 с.

20. Бугров А.В., Долгов В.В., Казаков С.П. и др. Клиническая лабораторная диагностика. Т. 1. М.: ЛабДиаг, 2017. 464 с.

21. Сахарный диабет. Диагностика, лечение, профилактика: руководство / под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. М.: Медицинское информационное агентство, 2011. 808 с.

22. Шлейкин А.Г., Скворцова Н.Н., Бландов А.Н. Биохимия. Лабораторный практикум. Часть 2. Белки. Ферменты. Витамины. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 106 с.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License