Влияние цикло-пролил-аланина на физическую активность и когнитивные способности млекопитающих при пероральном приеме Medline.ru - медико-биологический информационный портал Медлайн.ру

Влияние цикло-пролил-аланина на физическую активность и когнитивные способности млекопитающих при пероральном приеме

Колобов А.А.1, Александров Г.В.2, Захаров М.С.2, Колобов А.А.(ст)1

1 ООО «Научно-производственная фирма Верта», РФ 197110, Санкт-Петербург, Левашовский пр., дом 12, литера А, пом. 1Н, офис 307
2 ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России, РФ 197110 Санкт-Петербург, ул. Пудожская, д. 7

Резюме
Цикло-пролил-аланин (ЦПА) - природный циклический дипептид (2,5-дикетопиперазин), входящий с состав многих богатых белком пищевых продуктов: мяса, рыбы, сыров, какао, дрожжей и др. Он, как и другие дикетопиперазины, устойчив к действию ферментов ЖКТ и активно абсорбируется в кишечнике. Человек получает в день с пищей в зависимости от особенностей рациона от сотен мкг до миллиграммов ЦПА. В данной работе было изучено его влияние на физическую активность и когнитивные способности млекопитающих при пероральном приеме. В проведенных экспериментах ЦПА продемонстрировал ноотропную, актопротекторную и мнемотропную активности. Введение ЦПА ускорило время обучения крыс в тесте неассоциативного обучения «открытое поле», увеличило время плавания мышей и крыс в тесте плавания с нагрузкой, увеличило сохранность памятного следа у здоровых крыс и крыс с ишемией головного мозга в тесте сохранности условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ). Эффективность ЦПА по ряду параметров значительно превосходила эффективность препарата сравнения «Ноопепт». Таким образом, ЦПА проявил высокую биологическую активность при пероральном введении в концентрациях, сопоставимых с присутствующими в пище. Учитывая стимулирующий эффект ЦПА, его прием, вероятно, позволит увеличить работоспособность человека или поддерживать ее на нормальном уровне в условиях повышенных нагрузок или недостатка природного ЦПА в пище.

Ключевые слова
пептид; циклический пептид; дикетопиперазин; ноотроп

(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)

открыть статью в

новом окне

Список литературы

1. Perry T.L., Richardson K.S.C., Hansen S., Friesen A.J.D. Identification of the Diketopiperazine of Histidylproline in Human Urine. J Biol Chem. 1965;240(11):4540-4542.

2. Prasad C. Bioactive cyclic dipeptides. Peptides. 1995;16(1):151-164. doi:10.1016/0196-9781(94)00017-z

3. Stark T., Hofmann T. Structures, sensory activity, and dose/response functions of 2,5-diketopiperazines in roasted cocoa nibs (Theobroma cacao). J Agric Food Chem. 2005;53(18):7222-7231. doi:10.1021/jf051313m

4. Da Costa N.C., Chen M.Z., Merritt D., Trinnaman L. Methionine-Containing Cyclic Dipeptides: Occurrence in Natural Products, Synthesis, and Sensory Evaluation. In: Controlling Maillard Pathways To Generate Flavors. Vol 1042. ACS Symposium Series. American Chemical Society; 2010:111-120. doi:10.1021/bk-2010-1042.ch011

5. Chen M.Z., Dewis M.L., Kraut K., et al. 2, 5-Diketopiperazines (Cyclic Dipeptides) in Beef: Identification, Synthesis, and Sensory Evaluation. J Food Sci. 2009;74(2):C100-C105. doi:10.1111/j.1750-3841.2009.01062.x

6. Shimamura T., Yamamoto K., Otsuka Y. et al. Determination of Cyclic Dipeptides in Extracts of Katsuobushi (Dried Bonito) and Other Dried Fishes. Food Preserv Sci. 2017;43(5):227-233. doi:10.5891/jafps.43.227

7. Otsuka Y. Sakaji M., Arita H. et al. Determination of cyclic dipeptides in various types of cheeses. Milk Sci. 2021;70(2):63-72. doi:10.11465/milk.70.63

8. Yamamoto K., Hayashi M., Murakami Y. et al. Development of LC-MS/MS analysis of cyclic dipeptides and its application to tea extract. Biosci Biotechnol Biochem. 2016;80(1):172-177. doi:10.1080/09168451.2015.1075865

9. Otsuka Y., Shimamura T., Sakaji M. et al. Quantification of Proline-containing Cyclic Dipeptides by LC-MS/MS. Anal Sci. 2020;36(8):977-980. doi:10.2116/analsci.19P470

10. Ginz M., Engelhardt U.H. Identification of new diketopiperazines in roasted coffee. Eur Food Res Technol. 2001;213(1):8-11. doi:10.1007/s002170100322

11. Gautschi M., Schmid J.P., Peppard T.L. et al. Chemical Characterization of Diketopiperazines in Beer. J Agric Food Chem. 1997;45(8):3183-3189. doi:10.1021/jf9700992

12. Chen Y.H., Liou S.E., Chen C.C. Two-step mass spectrometric approach for the identification of diketopiperazines in chicken essence. Eur Food Res Technol. 2004;218(6):589-597.

13. Borthwick A.D., Da Costa N.C. 2,5-diketopiperazines in food and beverages: Taste and bioactivity. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017;57(4):718-742. doi:10.1080/10408398.2014.911142

14. Otsuka Y., Arita H., Sakaji M. et al. Investigation of the formation mechanism of proline-containing cyclic dipeptide from the linear peptide. Biosci Biotechnol Biochem. 2019;83(12):2355-2363. doi:10.1080/09168451.2019.1659718

15. Gallo-Torres H.E., Heimer E.P., Witt C. et al. The in vivo gastrointestinal absorption in rats of the intact cyclo(L-leucylglycine) dipeptide. Can J Physiol Pharmacol. 1984;62(3):319-328. doi:10.1139/y84-050

16. Дейко Р.Д., Штрыголь С.Ю., Колобов А.А., Симбирцев А.С. Циклопролилаланин: нейропротекторные и антиоксидантные свойства в модели острого нарушения мозгового кровообращения у крыс. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2016;14(4):16-23. doi:10.17816/RCF14416-23

(Deiko R.D., Shtrygol S.Y., Kolobov A.A., Simbirtsev A.S. Cycloprolylalanine: neuroprotective and antioxidant properties in a model of acute cerebrovascular ishemia in rats. Reviews of clinical pharmacology and drug therapy. 2016;14(4):16-23. doi:10.17816/RCF14416-23)

17. Borthwick A.D., Da Costa N.C. 2,5-diketopiperazines in food and beverages: Taste and bioactivity. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017;57(4):718-742. doi:10.1080/10408398.2014.911142

18. Kawai T., Ishida Y., Kakiuchi H. et al. Flavor components of dried squid. J Agric Food Chem. 1991;39(4):770-777. doi:10.1021/jf00004a031

19. Ryan L.A.M., Dal Bello F., Arendt E.K., Koehler P. Detection and quantitation of 2,5-diketopiperazines in wheat sourdough and bread. J Agric Food Chem. 2009;57(20):9563-9568. doi:10.1021/jf902033v