Версия для печати Версия для печати

Влияние воды на беговую и плавательную способность мышей

Номер исследования в испытательном центре: BL-AZ-01

Лаборатории «БРУНСВИК»

Исследование плавательной и беговой выносливости у мышей, которые принимали воду, обработанную фильтром ZF-10M

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР:
Лаборатории «Брунсвик»,
50 Commerce Way,
Нортон, МА (штат Массачусетс) 02766

ВЫПОЛНЕНО ДЛЯ
Группы «A–Z»
Hunter Drive, Роклин, СА (штат Калифорния) 95765
916-315-0211

Краткое содержание

Сорок черных мышей линии С56 были случайным образом распределены по 4 группам.
Группы один и два предназначались для исследования беговой выносливости. В группе один (n=10) все мыши пили воду, отфильтрованную при помощи ZF–10M. В группе два (n=10) все мыши пили воду из натурального источника Эвиан.
Группы три и четыре предназначались для исследования плавательной выносливости. В группе три (n=10) все мыши пили воду, отфильтрованную при помощи ZF–10M. В группе четыре (n=10) все мыши пили воду из натурального источника Эвиан. Наблюдается тенденция к тому, что мыши, потреблявшие отфильтрованную ZF–10M воду, обладают большей беговой и плавательной выносливостью, чем мыши, потреблявшие воду Эвиан.

Введение

В фильтре ZF–10M в качестве фильтрующей среды используется углеродная паста (наноуглерод — то же, что и графен) высокой реактивности. Этот специальный фильтр для воды используется в России в течение нескольких лет. В числе известных функций фильтра — улучшение качества отфильтрованной воды при помощи йода и калия, удаление мышьяка и тяжелых металлов и т.д. Недавно эмпирическим путем было обнаружено, что у людей, потребляющих отфильтрованную воду, часто наблюдается повышенная выносливость на протяжении физической активности. Вода из натурального источника Эвиан считается самой чистой питьевой водой, разливаемой в бутылки, и в течение многих лет пользуется популярностью во всем мире.

Цель

Цель данного исследования заключалась в том, чтобы сравнить эффективность воды, обработанной фильтром ZF–10M, и воды из натурального источника Эвиан в отношении плавательной и беговой выносливости у мышей.

Материалы и методы

Тестирование проводилось в соответствии с протоколом исследования. Для данного исследования были отобраны 40 животных.

1. Испытательный комплекс

Род: Грызуны
Вид: Мыши
Линия: С57 черные/6
Пол: Только самцы
Возраст: 8–10 недель
Вес: 20–30 грамм (± 20% от среднего)
Источник животных: Лаборатории компании «Чарльз Ривер»
Количество животных: 40

2. Акклиматизация

Мыши акклиматизировались в течение, по крайней мере, 3 дней после клинического обследования здоровья и перед тестированием, чтобы минимизировать стресс от перевозки и удостоверится в хорошем общем состоянии здоровья. По прибытии все животные были обследованы на предмет общего состояния здоровья и взвешены.

3. Условия содержания

40 мышей были разделены на четыре группы (по 10 в каждой группе). Мышей на время исследования разместили в клетках с монолитным пластиковым днищем, заполненных стружкой из древесины твердых пород. Каждая мышь помещалась в отдельной клетке. Все клетки каждой группы устанавливались на отдельном стеллаже. При размещении учитывались рекомендации в отношении занимаемого пространства, разработанные в «Руководстве по уходу и использованию лабораторных животных». Комнатная температура поддерживалась на уровне 70 ± 2 градусов по Фаренгейту. Относительная влажность во время исследования в основном поддерживалась на уровне 50 ± 20%. Освещение автоматически контролировалось таким образом, чтобы обеспечить чередование 12 светлых и 12 темных часов.

4. Пища

Диета мышей соответствовала диете, принятой в лаборатории «Чарльз Ривер». Мыши обеспечивались пищей через дезинфицированное питательное устройство ad libitum.

5. Вода

Отфильтрованная при помощи фильтра ZF–10M вода производилась в лабораториях «Брунсвик». А именно. Свежая водопроводная вода из г. Нортон (Массачусетс) проходила через фильтр ZF–10M, поставляемый компанией «A–Z». Первые 10 литров отфильтрованной ZF–10M воды были списаны в отходы. Отфильтрованная ZF–10M вода была разлита в дезинфицированные бутылки для мышей в группе один и группе три. Вода из натурального источника Эвиан была закуплена в местном продовольственном магазине. Вода из натурального источника Эвиан была разлита в дезинфицированные бутылки для мышей в группе два и группе четыре.

6. План эксперимента

Номер группы Исследование Обработка (30 дней)
Группа 1 (n=10) Беговая выносливость Отфильтрованная ZF–10M вода
Группа 2 (n=10) Беговая выносливость Вода из натурального источника Эвиан
Группа 3 (n=10) Плавательная выносливость Отфильтрованная ZF–10M вода
Группа 4 (n=10) Плавательная выносливость Вода из натурального источника Эвиан

После периода акклиматизации, все мыши в каждой группе получали воду в течение 30 дней, согласно плану эксперимента. Бутылочки с водой заменяли ежедневно.

Для исследования беговой выносливости каждую отдельную мышь тренировали в беге на аппарате «Ротарод» с вращающимся барабаном (ENV-575M Med Associated Inc.) в течение трех дней перед исследованием бега. В ходе испытания скорость аппарата «Ротарод» постепенно повышали, чтобы заставить животных работать более интенсивно в течение, по крайней мере, одной минуты. Мыши подвергались тесту на бег через день, начиная с 11-го дня после приема воды, а именно, на:

11-й 13-й 15-й 17-й 19-й 21-й 23-й 25-й 27-й 29-й

В аппарате «Ротарод» имеется пять тестирующих зон. Каждая зона снабжена фотоэлементом, подключенным к компьютеру, чтобы автоматически подсчитывать время пробега до падения животного. Скорость аппарата «Ротарод» была установлена на уровне 35 об/мин. Максимальное время пробега до истощения (падение из аппарата «Ротарод») использовалось в качестве показателя беговой выносливости. Максимальное время пробега до истощения фиксировалось для каждой мыши.

Что касается исследования плавательной выносливости: перед экспериментом каждая мышь тестировалась на предмет способности к плаванию. Все мыши, предназначенные для плавания, помещались в бассейн (размером 48 ´ 28 ´ 24 дюйма) глубиной 19 дюймов, наполненный водой с температурой 25оС. В ходе тестирования на плавание каждая мышь фиксировалась за хвост при помощи четырех скрепок с пластиковой цепочкой. Скрепки и пластиковая цепочка весили около 1.81 грамм. С этим весом всех мышей принуждали плавать до истощения (остановка движения конечностей и всплывание). Максимальное время плавания до истощения использовалось в качестве показателя плавательной выносливости.

Максимальное время плавания до истощения фиксировалось для каждой мыши. Плавание выполнялось через день, начиная с 11-го дня после приема воды, а именно, на:

11-й 13-й 15-й 17-й 19-й 21-й 23-й 25-й

27-й

В 29-й день была измерена дистанция проплыва за одну минуту. А именно. Гальванизированный опытный бассейн (диаметр 72 дюйма) был заполнен водой (25оС) на глубину около 2 дюймов. Автоматическая следящая система (видеокамера, компьютер с программным обеспечением «Smart Junior» версии 1.0.04 от компании «Harvard Apparatus») была установлена для отслеживания расстояния, которое каждая мышь проплывала за одну минуту. Дистанцию компьютер просчитывал автоматически.

7.Сбор данных

7.1 Плавательная и беговая выносливость:

Данные по плавательной и беговой выносливости собирались, как описано ниже.

7.2 Тест на способность к поглощению радикалов кислорода (ORAC)

Метод выявления способности к поглощению радикалов кислорода (ORAC) измеряет способность антиоксидантов защитить флуоресцентный белок от повреждения со стороны свободных радикалов. В гидрофильной ORAC-процедуре измеряется водорастворимый перекисный радикал. 2,2’-азобис (2-амидинопропан) дигидрохлорид (AAPH) используется в качестве источника для перекисного радикала, который образуется как результат спонтанного распада AAPH при 37оС. Флуоресцеин (FL) выбран в качестве целевого белка, а утрата им флуоресценции является показателем степени повреждения вследствие реакции с перекисным радикалом. Защитный эффект антиоксидантов измеряется при помощи оценивания более длинного участка «время/интенсивность флуоресценции» под кривой (AUC) образца в сравнении с контрольной кривой (AUC), где не имелись какие-либо антиоксидантные соединения. В качестве калибровочного стандарта используется тролокс, и результат выражается в единицах микромолярной эквивалентности тролоксу (мкМ TE). ORAC-анализ обеспечивает однозначную оценку с того момента, как реакция движется к завершению; измеряется и время ингибирования, и степень ингибирования.

После 30 дней приема воды и завершения тестирования на выносливость все мыши были подвергнуты эвтаназии путем внутрибрюшинной инъекции смертельной дозы пентобарбитала натрия (200 мг/кг). Из сердца была собрана сыворотка. Мышиная сыворотка предназначалась для ORAC-пробы в нашей лаборатории с использованием стандартного протокола.

 Результат

Вес тела (граммы, среднее значение ± SD (стандартное отклонение))

Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4
Перед 21 ± 1 22 ± 1 21 ± 1 22 ± 2
День 2 21 ± 1 22 ± 1 21 ± 1 21 ± 2
День 3 20 ± 1 22 ± 1 21 ± 1 21 ± 1
День 4 21 ± 1 22 ± 1 21 ± 1 22 ± 1
День 5 21 ± 1 22 ± 1 21 ± 1 22 ± 1
День 6 21 ± 1 22 ± 1 22 ± 1 22 ± 2
День 7 21 ± 1 23 ± 1 22 ± 1 23 ± 1
День 8 21 ± 1 23 ± 1 22 ± 1 23 ± 1
День 9 22 ± 1 23 ± 1 22 ± 1 23 ± 1
День 10 22 ± 1 23 ± 1 22 ± 1 23 ± 2
День 11 22 ± 1 23 ± 1 23 ± 1 23 ± 2
День 12 22 ± 1 23 ± 1 23 ± 1 23 ± 2
День 13 22 ± 1 23 ± 1 23 ± 1 23 ± 2
День 14 22 ± 1 24 ± 1 23 ± 1 24 ± 2
День 15 22 ± 1 24 ± 2 22 ± 1 24 ± 2
День 16 23 ± 1 24 ± 1 24 ± 1 24 ± 2
День 17 23 ± 1 24 ± 1 24 ± 2 24 ± 2
День 18 23 ± 1 24 ± 1 24 ± 1 24 ± 2
День 19 23 ± 1 24 ± 1 24 ± 1 24 ± 1
День 20 23 ± 1 24 ± 1 24 ± 2 24 ± 2
День 21 23 ± 1 24 ± 1 24 ± 1 24 ± 2
День 22 22 ± 1 25 ± 1 24 ± 1 24 ± 2
День 23 22 ± 1 25 ± 1 24 ± 2 25 ± 2
День 24 23 ± 1 25 ± 1 24 ± 1 25 ± 2
День 25 23 ± 1 25 ± 1 25 ± 1 25 ± 2
День 26 23 ± 1 25 ± 1 25 ± 1 25 ± 2
День 27 24 ± 1 25 ± 1 24 ± 2 25 ± 2
День 28 24 ± 1 25 ± 1 25 ± 1 25 ± 2
День 29 23 ± 1 25 ± 1 25 ± 1 25 ± 2
День 30 24 ± 1 25 ± 1 25 ± 1 26 ± 2

Потребление воды (граммы, среднее значение ± SD)

Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4
День 4 5.1 ± 0.7 5.9 ± 1.1 5.5 ± 1.4 5.1 ± 0.9
День 5 5.6 ± 0.8 5.4 ± 0.7 5.5 ± 0.8 5.1 ± 1.0
День 6 5.2 ± 0.6 4.9 ± 1.3 5.8 ± 0.9 5.6 ± 0.8
День 7 5.7 ± 0.9 5.2 ± 0.8 6.1 ± 0.7 5.5 ± 0.8
День 8 5.2 ± 0.8 5.4 ± 0.7 5.5 ± 1.1 5.5 ± 1.1
День 9 5.5 ± 0.7 5.5 ± 0.5 5.9 ± 0.9 5.5 ± 0.5
День 10 4.8 ± 0.9 5.6 ± 0.7 6.2 ± 0.6 5.6 ± 0.8
День 11 5.4 ± 1.0 5.6 ± 0.8 6.2 ± 0.9 5.3 ± 0.7
День 12 5.5 ± 0.8 5.5 ± 0.5 6.2 ± 1.1 5.7 ± 0.8
День 13 6.0 ± 0.8 5.8 ± 0.9 5.8 ± 1.1 6.3 ± 0.8
День 14 5.4 ± 0.5 5.1 ± 1.4 6.1 ± 1.6 5.5 ± 1.1
День 15 5.8 ± 0.8 6.4 ± 0.7 4.7 ± 3.1 5.8 ± 1.7
День 16 6.0 ± 0.7 7.1 ± 1.0 6.7 ± 1.4 7.2 ± 0.6
День 17 5.5 ± 0.8 6.1 ± 0.6 7.0 ± 1.3 7.1 ± 1.9
День 18 6.5 ± 0.8 7.1 ± 1.0 6.7 ± 0.9 6.4 ± 1.2
День 19 6.3 ± 0.9 6.0 ± 1.1 6.7 ± 1.1 6.6 ± 0.5
День 20 6.2 ± 0.8 7.0 ± 0.8 6.2 ± 0.8 6.9 ± 0.6
День 21 5.8 ± 0.8 6.1 ± 0.7 6.4 ± 0.8 5.9 ± 0.7
День 22 6.8 ± 0.9 8.1 ± 1.1 6.4 ± 1.1 6.9 ± 0.7
День 23 5.3 ± 0.9 5.9 ± 0.7 5.8 ± 0.8 5.6 ± 1.0
День 24 5.1 ± 0.6 6.2 ± 0.8 6.1 ± 1.3 6.3 ± 0.7
День 25 5.3 ± 1.0 5.7 ± 0.8 5.7 ± 1.9 5.9 ± 0.9
День 26 5.7 ± 0.9 8.4 ± 1.2 6.1 ± 1.3 8.3 ± 3.0
День 27 4.7 ± 0.9 5.6 ± 0.8 4.4 ± 3.0 6.0 ± 1.1
День 28 5.9 ± 0.9 6.5 ± 1.4 4.9 ± 2.0 6.8 ± 1.0
День 29 5.7 ± 0.7 6.6 ± 0.5 5.5 ± 1.0 6.2 ± 1.3
День 30 5.5 ± 0.5 7.1 ± 0.7 6.2 ± 1.3 7.3 ± 0.8

Беговая выносливость (секунды, среднее значение ± SD)

Группа один (n=10) Группа два (n=10)
День 17 698 ± 447 505 ± 368
День 19 745 ± 407 626 ± 315
День 21 572 ± 280 516 ± 287
День 23 590 ± 357 442 ± 272
День 25 428 ± 144 512 ± 273
День 27 620 ± 333 462 ± 267
День 29 622 ± 284 403 ± 123

Сравнение беговой выносливости: > 20 минут против < 20 минут

Группа один Группа два
День 17 > 20 минут 4 1
< 20 минут 6 9
День 19 > 20 минут 4 2
< 20 минут 6 8
День 21 > 20 минут 1 1
< 20 минут 9 9
День 23 > 20 минут 2 1
< 20 минут 8 9
День 25 > 20 минут 0 1
< 20 минут 10 9
День 27 > 20 минут 2 1
< 20 минут 8 9
День 29 > 20 минут 1 0
< 20 минут 9 10
Общее число по бегу от дня 17 до дня 29 > 20 минут 14 7
< 20 минут 56 63

Плавательная выносливость (секунды, среднее значение ± SD)

Группа три (n=10) Группа четыре (n=10)
День 15 167 ± 42 89 ± 16
День 17 145 ± 27 124 ± 24
День 19 151 ± 22 105 ± 20
День 21 87 ± 18 75 ± 20
День 23 83 ± 18 76 ± 22
День 25 82 ± 22 77 ± 13
День 27 82 ± 15 67 ± 32

Дистанция проплыва за одну минуту, протестированная на 29-й день (сантиметры, среднее значение ± SD)

Группа три (n=10) Группа четыре (n=10)
Первый тест 1105 ± 139 1106 ± 272
Второй тест 1075 ± 159 947 ± 261

ORAC-сыворотка (микромолярый эквивалент тролоксу на миллилитр, среднее значение ± SD)

Значение ORAC (n=10)(мкМ ТЕ/мл)
Группа один 8.08 ± 2.23
Группа два 6.51 ± 0.90
Группа три 6.88 ± 0.94
Группа четыре 6.24 ± 0.81

Выводы
Отмечается тенденция к тому, что мыши, потреблявшие отфильтрованную ZF–10M воду, обладают большей беговой и плавательной выносливостью, чем мыши, потреблявшие воду из натурального источника Эвиан. Мыши, потреблявшие отфильтрованную ZF–10M воду, продемонстрировали также большую антиоксидантную способность, чем мыши,  потреблявшие воду из натурального источника Эвиан.

Ответственные лица:

Фрэнк Ванг:    тестирование животных, анализ данных;

Дилан Маккенна:   тестирование животных и уход за животными;

Мивако Кондо:    ORAC-тестирование.

 

Подпись:

Фрэнк Ванг, руководитель исследования