Аддиктология. Наркология. Алкоголизм. Зависимости.

Зависимость от алкогольных энергетиков: методы оценки

Авторы: И.Г. Забирова, Л.А. Суркова, А.Г. Калинина, В.П. Листвина, Л.В. Самойлик, Н.В. Бесчастная

Представлен минимальный комплекс методических приемов для оценки способности слабоалкогольных напитков вызывать формирование алкогольной мотивации, влиять на состояние когнитивных функций и толерантность к этанолу у крыс в эксперименте. В качестве примеров для демонстрации эффективности разработанного комплекса исследований приводятся две группы наиболее типичных результатов, различающихся по главному критерию оценки наркогенного потенциала – по степени развития алкогольной мотивации. Общими для всех слабоалкогольных напитков, содержащих кофеин, являются свойства в той или иной мере ослаблять скорость прибавки массы тела и повышать толерантность животных к этанолу. Обсуждается неоднозначность трактовки этих результатов.

Методы оценки формирования влечения при употреблении слабоалкогольных тонизирующих напитков

В Российской Федерации, начиная с 90-х годов, наметился рост производства и реализации населению алкогольных напитков по новым патентуемым рецептурам. В состав таких напитков входят разнообразные соединения природного и синтетического происхождения, обладающие потенциальной, зачастую декларируемой способностью модифицировать биологическое действие алкоголя, в том числе маскировать или ослаблять его опьяняющее действие, ослаблять тяжесть постинтоксикационных расстройств, а также ограничивать вероятность развития органотоксических эффектов этанола.

Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 20 апреля 2000 г. № 2 «Об усилении госсанэпиднадзора за алкогольной продукцией» предусматривало разработку положения о порядке проведения экспертизы и согласования технической документации на производство алкогольной продукции, содержащей в своей рецептуре биологически активные компоненты и добавки, разработку методики интегральной оценки токсичности алкогольных напитков». ННЦ наркологии совместно с Институтом токсикологии (г. Санкт-Петербург) разработана система тестов по оценке токсичности алкогольных напитков, которая легла в основу методических рекомендаций Минздрава России «Комплексная токсикологическая оценка безопасности рецептур алкогольных напитков».

Вскоре, с середины первого десятилетия 2000-х годов на отечественном рынке стали появляться слабоалкогольные и слабоалкогольные тонизирующие, так называемые «энергетические» напитки, крепостью от 5,5о до 9о. Эти напитки кардинальным образом отличаются от традиционных слабоалкогольных напитков естественного брожения (вино, пиво), особенности токсического действия которых известны по многовековому опыту их употребления. Новая разновидность слабоалкогольных напитков представляет собой искусственную смесь этилового спирта и пищевых добавок. К последним относятся соединения, обладающие выраженной биологической активностью, такие как кофеин, таурин, глюкуронолактон и пр. (от 5-ти до 12-ти наименований в одном напитке), некоторые из которых составляют значительную массовую долю.

Эти напитки быстро стали популярными в молодежной среде. Литературные данные о сочетанных эффектах алкоголя и используемых добавок природного или синтетического происхождения, зачастую носят противоречивый характер, либо отсутствуют вовсе. Сведения о влиянии таких напитков на организм человека и популяцию в целом ограничены и противоречивы. Поэтому остро обозначилась необходимость проведения системных исследований сравнительной токсичности и безопасности этих напитков.

В соответствии с Постановлением № 2 от 19.01.2005 Главного санитарного врача Российской Федерации «Об усилении надзора за напитками, содержащими тонизирующие компоненты» в ННЦ наркологии и некоторые другие научные центры страны стали поступать на исследование безопасности и экспертизу рецептурной документации слабоалкогольные тонизирующие напитки от разных производителей. Перед нами встала задача разработки методики для оценки их безопасности, прежде всего с наркологической стороны. Разработанная нами ранее «Комплексная токсикологическая оценка безопасности рецептур алкогольных напитков» (2002 г.) оказалась непригодной для этих целей, так как предназначалась для более крепких напитков, логика оценки безопасности которых коренным образом отличается. Токсикологическая безопасность крепких алкогольных напитков оценивается главным образом в острых экспериментах, и лишь в отдельных случаях применяется субхроническое введение напитков. При этом для строгого дозирования введение испытываемых напитков предусматривается интрагастральным способом с помощью специального зонда. Исследовать подобным образом слабоалкогольные напитки не представляется возможным из-за возникающей необходимости вводить животным большие, не совместимые с возможностями организма объемы жидкости. Слабоалкогольные напитки, невозможно и не целесообразно испытывать в острых опытах. Можно ожидать, что негативные последствия потребления подобных напитков проявятся, прежде всего, при продолжительном их употреблении. К таким последствиям относятся ускоренное формирование алкогольной мотивации и нарушения когнитивной функции.

Разработанный в связи с этим комплекс методов представляет собой минимальный объем исследований для оценки способности слабоалкогольных напитков при субхроническом воздействии вызывать формирование алкогольной мотивации, влиять на состояние когнитивных функций и толерантность к этанолу у крыс в эксперименте. В настоящей статье дается описание методических приемов, использованных нами для оценки сравнительной токсичности слабоалкогольных энергетических напитков (СЭН) и приводятся примеры некоторых исследований.

Материал и методы исследования

Исследованию подвергали новые слабоалкогольные кофеин-содержащие напитки. Содержание алкоголя в них колебалось между 5,5 и 9% об., но в большинстве случаев составляло 7% об. Все напитки содержали кофеин природного или синтетического происхождения (300-400 мг/л), многие — таурин от 400 до 2000 мг/л, глюкуронолактон, сахар от 90 до 120 г/л (иногда подсластитель вместо сахара), от 1 до 6-ти ароматизаторов и вкусоароматических добавок, 1-2 красителя, лимонную кислоту, витаминные добавки и стабилизаторы.

Исследования проводили на белых беспородных крысах самцах с исходной массой тела 230 – 250 г. Животных содержали в кондиционируемом помещении (22±1°С) группами по 6-8 особей в пластмассовых клетках (про-во Германия) при смешанном освещении в условиях свободного доступа к воде или напиткам (в зависимости от условий опыта) и корму (стандартный сухой сбалансированный, гранулированный корм).

Обоснование способа и порядка введения напитков

Наиболее адекватным для целей исследования и приемлемым по трудозатратам является способ воспроизведения алкогольной интоксикации, основанный на полудобровольном потреблении животными растворов этанола на протяжении 8-10 недель в качестве единственного источника жидкости. При этом достигаются максимально возможные объемы введения этанола при соблюдении физиологических норм поступления жидкостей в организм.

Питьевое поведение животных зависит от органолептических свойств напитка. Понравившийся напиток крысы могут употреблять в больших объемах, чем воду и наоборот. В таких случаях могут развиваться негативные диетарные последствия длительного употребления напитков с высоким содержанием сахара и/или развития водной депривации или водной интоксикации. Для минимизации подобных нежелательных явлений напитки предъявлялись животным в качестве единственного источника жидкости на протяжении 5-6 дней в неделю. В оставшиеся 1-2 дня в неделю крысы получали воду (без ограничений).

При условной продолжительности жизни крыс и человека равной, соответственно, 3 и 75 годам, длительность потребления напитков крысами в виде единственного источника жидкости, равная 6-10-ти неделям соответствует приблизительно 3 — 5-ти годам постоянного употребления напитков человеком, что соответствует модели алкогольного поведения части современной молодежи.

При средней физиологической норме потребления воды крысами равной 100 мл/кг в сутки, употребление слабоалкогольного напитка крепостью 7о в таком объеме соответствует дозе этанола 7 мл/кг или 5,5 г/кг в сутки. Если воспользоваться коэффициентом пересчета доз этанола равным 2, доза чистого этанола для крыс равная 7 мл/кг соответствует 245 мл чистого этанола для человека с массой тела 70 кг. Такую дозу можно получить при употреблении 3,5 л напитка крепостью 7% об.

Данный коэффициент пересчета доз этанола принят нами, исходя из следующих соображений. В фармакологии при пересчете доз исследуемого соединения с мелких грызунов на человека традиционно используют «метаболический» коэффициент 6 или 7, имея в виду, что грызуны значительно более устойчивы к токсическому или иному действию биологически активных агентов. Такой пересчет сугубо условен, а его использование уместно лишь в тех случаях, когда ЛД50 или ЕД50 того или иного соединения для человека неизвестны. Параметры острой токсичности этилового спирта хорошо известны как в отношении грызунов, так и человека. ЛД50 этанола для крыс (при условии внутрижелудочного введения) по данным разных авторов составляет 7-9 г/кг. Летальная доза этанола у человека колеблется в диапазоне 4-10 г/кг и обычно составляет около 5 г/кг. Таким образом, ЛД50 этанола для человека равна примерно 4,5 г/кг. Иными словами острая токсичность этанола для грызунов ориентировочно в 2 раза ниже, чем для человека (коэффициент пересчета – 2). Справедливость такого подхода подтверждает и тот факт, что алкогольное опьянение средней степени выраженности по нашему опыту развивается у крыс при введении в желудок этанола в дозе 3-4 г/кг, а у человека при употреблении этанола в дозе 1,5-2,5 г/кг.

Итак, регулярное употребление слабоалкогольного напитка крысами на протяжении 5-6 дней в неделю в течение 8-10 недель соответствует, в определенном приближении, регулярному употреблению человеком в течение 4-5 лет подобного напитка по 3,5 л в сутки. И, наконец, такой способ отвечает требованиям экспериментальной токсикологии — введение испытываемой субстанции в максимально высоких дозах и физиологичным путем.

Группы сравнения

В первую группу сравнения входили животные, получающие раствор этанола по крепости идентичный исследуемому напитку. Как правило, размеры потребления жидкости (соответственно и этанола) у животных имеющих доступ к слабоалкогольному напитку выше, чем у крыс из группы сравнения. Поэтому с первого дня алкоголизации необходимо оценивать объемы потребления контрольного и исследуемого напитков и выравнивать их путем внесения в контрольный раствор этанола сахар в концентрациях 0,5-1,5%.

Вторым контролем на возрастные эффекты и переживаемый манипуляционный стресс служила группа животных, получающих воду. Кроме того, эта группа служит для оценки физиологичности объемов потребления алкоголь содержащих жидкостей.

Следует отметить, что мы изначально отказались использовать в качестве контроля исследуемый напиток, лишенный этанола, поскольку негативные эффекты его потребления могут быть обусловлены не только этиловым спиртом, но иными его компонентами, в том числе и высоким содержанием сахара.

Весь период алкоголизации животные находились в клетках по 5 — 8 особей. Размеры группового потребления жидкости регистрировались ежесуточно с последующим пересчетом на единицу массы тела и являлись усредненными.

Согласно нашим наблюдениям количество животных в сравниваемых группах для получения статистически значимого результата должно быть не менее 14 особей.

Оценка состояния животных

Оценка состояния животных проводилась дважды – до начала алкоголизации (исходное тестирование) и по ее завершении (заключительное тестирование). При исходном и заключительном тестировании оценивались размеры добровольного потребления раствора этанола, а также показатели обучаемости, кратковременной и долговременной памяти. При заключительном тестировании дополнительно оценивалась толерантность животных к этанолу.

Оценка потребления этанола в условиях свободного выбора проводилась с помощью двухбутылочного теста. Для этого животные на трое суток помещались в индивидуальные клетки, оснащенные поилками с водой и 10%-ым раствором этанола. По итогам исходного тестирования крысы разделялись на три идентичные по размерам добровольного потребления алкоголя группы.

Оценка обучаемости, состояния кратковременной и долговременной памяти проводились с использованием метода реакции пассивного избегания (РПИ). Толерантность крыс к этанолу оценивалась по длительности латентного периода и продолжительности наркоза (боковое положение) после в/б введения 20% об. раствора этанола в дозе 3 г/кг. На протяжении всего периода алкоголизации еженедельно контролировались масса тела и физическое состояние животных (шерстный покров, слизистые оболочки носа и глаз, дыхание, экскременты).

Результаты исследования

Пример 1. Ниже представлены результаты исследования 8 образцов СЭН разных производителей, которые были обобщены с учетом того обстоятельства, что действие всех напитков имело сходный характер.

Группа 1 (Вода) объединяла 60 животных 4-х контрольных групп, имевших неограниченный доступ к воде.

В группе 2 (Этанол) объединены показатели 4-х исследованных групп животных, общей численностью 60 особей, подвергавшихся воздействию 7% об. раствором этанола с добавлением сахара.

В группе 3 (Напиток А*) представлены показатели 120 животных, подвергавшихся воздействию 8-ми видов исследуемых СЭН от разных производителей, крепостью 7о.

Разное количество животных в группах обусловлено тем, что параллельно исследовалось по два слабоалкогольных напитка равной крепости, различия между которыми касались некоторых компонентов неалкогольной природы — вкусоароматических добавок, красителей и др.. Соответственно эти напитки имели общий контроль.

Полученные результаты обработаны методами параметрической (t-тест) и непараметрической статистики (тесты Уилкоксона и Манна-Уитни) и представлены либо в виде средних величин со стандартными отклонениями (M±SD), либо в виде медиан с квартилями (Ме; 25%; 75%).

Среднесуточный показатель потребления жидкости составил в 1-й группе (Вода) 118±32 мл/кг, во 2-й группе (Этанол) — 107±30 мл/кг, а в 3-й (Напиток А) — 104±42 мл/кг.

Среднесуточная доза этанола, полученная животными 2-й группы (Этанол) составила 5,9±1,7 г/кг, а в 3-й (Напиток А) – 5,7±2,3 г/кг.

Физическое состояние животных всех групп на протяжении всего периода наблюдений соответствовало норме.

Зафиксирована задержка роста массы тела в 3-й группе (Напиток А). Прибавка в весе за 8 недель эксперимента у этих животных была существенно ниже (р<0,01 и р<0,05), чем в контрольных группах (Вода и Этанол, соответственно).

Результаты оценки потребления раствора этанола в условиях свободного выбора, свидетельствуют о том, что ни раствор этанола, ни слабоалкогольные тонизирующие напитки за 8 недель их употребления не влияют на размеры добровольного потребления этанола и не спровоцируют формирование алкогольной мотивации.

Результаты исходного и заключительного тестирования обучаемости, кратковременной и долговременной памяти крыс методом РПИ указывают на то, что подавляющее большинство крыс всех групп при исходном тестировании проявило высокий уровень обучаемости и кратковременной памяти. Заключительное тестирование не обнаружило существенных различий между группами при сохранении кратковременной и выраженной долговременной памяти.

Как и следовало ожидать, длительный прием алкоголя в умеренных дозах привел к увеличению толерантности к алкоголю. Из сводной таблицы 1 видно, что употребление раствора этанола с сахаром на протяжении 8-ми недель не повлияло на продолжительность латентного периода наступления наркоза, но сократило длительность бокового положения (р≤0,01). Слабоалкогольные кофеин содержащие напитки вызывают не только к укорочение наркотического сна (р≤0,001), но и удлинение продолжительности латентного периода наступления наркоза (р≤0,01).

воздействия кофеина связано со стимулирующим влиянием последнего на процессы биотрансформации этанола в печени. Важна, однако, трактовка данного феномена, которая на сегодняшний день не представляется однозначной. С одной стороны ускоренный рост толерантности к алкоголю может обеспечить более высокую устойчивость индивидуума к токсическому, в том числе летальному действию этилового спирта. С другой – спровоцировать увеличение размеров употребления алкоголя и тем самым послужить предпосылкой ускоренного формирования алкогольной зависимости.

К негативным последствиям длительного воздействия слабоалкогольных кофеин содержащих напитков формально следует отнести их влияние на физическое развитие животных (задержка прироста массы тела). Учитывая эпидемию ожирения, разразившуюся в последние десятилетия в ряде экономически развитых стран мира, такого рода эффект может оказаться востребованным. Однако афиширование подобных сведений может привести к росту потребления алкоголя в виде слабоалкогольных энергетиков со всеми вытекающими из этого последствиями.

Пример 2. Некоторые СЭН в наших исследованиях продемонстрировали более выраженное негативное влияние, которое проявилось в увеличении размеров добровольного потребления алкоголя. Для примера приведем эксперимент, в котором исследовали два напитка одной крепости (8о) от одного производителя. По компонентному составу эти напитки практически не отличались от напитков, представленных в примере 1. Однако количественное содержание некоторых ингредиентов и их соотношение имело существенные отличия.

Как и в примере 1, мы также сочли возможным объединить данные по этим двум напиткам в одну группу и обозначили ее группой 3 (Напиток N*). Эта объединенная группа состояла из 30 особей. Контрольные группы (группа 1 «Вода» и группа 2 «Этанол») насчитывали по 15 крыс.

Уровень среднесуточного потребления жидкостей за 6 недель составил в 1-й группе (Вода) 110,1±16,9 мл/кг, во 2-й группе 120,1±13,9 мл/кг и в 3-й группе (Напиток N) 108,5±19,4 мл/кг. При этом среднесуточная доза этанола составила во 2-й группе – 7,6±0,9 г/кг, а в 3-й – 6,8±1,0 г/кг (р≤0,05).

Данный эксперимент по показателям толерантности к этанолу и массы тела продемонстрировал ту же закономерность, которая, однако, имела меньшую статистическую значимость и проявилась в виде отчетливо выраженной тенденции. Нарушений обучаемости, кратковременной и долговременной памяти крыс также не обнаружено.

В таблице 2 приведены результаты исходного и заключительного тестирования размеров добровольного потребления раствора этанола. Уже через 6 недель потребления соответствующих жидкостей животные 3-й группы (Напиток N) значительно (р<0,001) превысили собственные показатели добровольного потребления этанола, полученные при исходном тестировании. Крысы 2-й группы (Этанол) также увеличили исходный уровень добровольного потребления этанола в свободном выборе, но менее значительно (р<0,05), тогда как животные 1-й группы (Вода) практически не изменили свои исходные показатели по данному тесту.

Таким образом, данные кофеин содержащие слабоалкогольные напитки, несмотря на относительно низкий (по сравнению с контрольной группой) уровень потребления алкоголя способствовали формированию более выраженной алкогольной мотивации. Иными словами был получен отрицательный результат по главному критерию оценки наркогенного потенциала, который позволил дать аргументированную рекомендацию не допускать к производству СЭН по предложенным рецептурам.

В задачу проведенного экспертного исследования не входил анализ причин и механизмов описываемого феномена. Анализ литературных данных, к сожалению, не позволяет трактовать его даже предположительно. Очевидно, что проблема влияния СЭН на организм человека требует углубленного изучения. Наиболее значимые и достоверные результаты могут быть получены лишь в ходе независимых от производителей экспериментальных исследований на животных, а также клинических и популяционных исследований.

Разработанный и представленный в настоящей работе минимальный комплекс методов оказался достаточным, с точки зрения наркологии, для интегральной оценки безопасности СЭН.

Примечание: *- Учитывая тот факт, что по условиям договоров с заказчиками исследований, полученные результаты не подлежат разглашению, в работе проанализированы и сгруппированы напитки со сходными результатами, без указания наименований напитков и их производителей, с присвоением напиткам буквенных обозначений, и в результате приведены обобщенные по группам данные в связи с социальной значимостью и повышенным интересом общества к проблеме

Редакция

Мы в соцсетях