scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agencyscbmt-73Research ArticleМЕТОДЫ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS OF BIOMEDICAL RESEARCHESИзмерение включения изотопной метки в выдыхаемый CO2Measurement of the isotopic label incorporation in the breath co2ЗолинП. П.ZolinP. P.zolin_petr@mail.ruКонвайВ. Д.ConwayV. D.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет»Russian Federation201726022019036070Copyright © Золин П.П., Конвай В.Д., 20192019Золин П.П., Конвай В.Д.Zolin P.P., Conway V.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/73

В работе описан простой дыхательный тест на крысах с использованием изотопа14С. После внутривенного введения14С-глюкозы углекислый газ, выдыхаемый в камере, собирали при помощи воздухозаборной системы с насосом. Уровень14CO2 в выдыхаемом воздухе измеряли в течение 30 мин через 10-минутные интервалы. Полученные данные свидетельствуют о том, что данный метод может быть использован в медицинских и биологических исследованиях с использованием меченых веществ.

This study reports a simple14C-breath test in rats. The expired carbon dioxide in the chamber was collected in a breath-sampling system using a pump after intravenous injection of14C-glucose. The level of14CO2 in the expired air was measured at 10-min intervals for 30 min. The received data confirm that this method is suitable for medical and biological investigations using labeled compounds.

дыхательные тестыизотопная меткауглекислый газглюкозаbreath testsisotopic labelcarbon dioxideglucoseReferencesДенисенко Т.Л., Перфилова К.М., Неумоина Н.В., Шутова И.В., Неумоина М.В., Ефимова Е.И. Диагностика СИБР у больных хеликобактер-ассоциированной гастродуоденальной патологией // Вестник ННГУ. 2012. № 2-3. С. 41-44.Денисенко Т.Л., Перфилова К.М., Неумоина Н.В., Шутова И.В., Неумоина М.В., Ефимова Е.И. Диагностика СИБР у больных хеликобактер-ассоциированной гастродуоденальной патологией // Вестник ННГУ. 2012. № 2-3. С. 41-44.Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А., Западнюк Б.В. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. Киев: Вища школа. 1983. 383 с.Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А., Западнюк Б.В. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. Киев: Вища школа. 1983. 383 с.Золин П.П., Лебедев В.М., Конвай В.Д. Математическое моделирование биохимических процессов с применением регрессионного анализа: монография. - Омск: Изд-во Омского гос. ун-та. 2009. 344 с.Золин П.П., Лебедев В.М., Конвай В.Д. Математическое моделирование биохимических процессов с применением регрессионного анализа: монография. - Омск: Изд-во Омского гос. ун-та. 2009. 344 с.Копылов Ф.Ю., Сыркин А.Л., Чомахидзе П.Ш., Быкова А.А., Шалтаева Ю.Р., Беляков В.В., Першенков В.С., Самотаев Н.Н, Головин А.В., Васильев В.К., Малкин Е.К., Громов Е.А., Иванов И.А., Липатов Д.Ю., Яковлев Д.Ю. Перспективы диагностики различных заболеваний по составу выдыхаемого воздуха // Клиническая медицина. 2013. № 10. С. 16-21.Копылов Ф.Ю., Сыркин А.Л., Чомахидзе П.Ш., Быкова А.А., Шалтаева Ю.Р., Беляков В.В., Першенков В.С., Самотаев Н.Н, Головин А.В., Васильев В.К., Малкин Е.К., Громов Е.А., Иванов И.А., Липатов Д.Ю., Яковлев Д.Ю. Перспективы диагностики различных заболеваний по составу выдыхаемого воздуха // Клиническая медицина. 2013. № 10. С. 16-21.Немцов Л.М. Синдром избыточного бактериального роста: актуальные вопросы диагностики и менеджмента // Вестник ВГМУ. 2015. Т.14. № 2. С. 5-15.Немцов Л.М. Синдром избыточного бактериального роста: актуальные вопросы диагностики и менеджмента // Вестник ВГМУ. 2015. Т.14. № 2. С. 5-15.Сергиенко В.И., Бондарева И.Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2006. 304 с.Сергиенко В.И., Бондарева И.Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2006. 304 с.Степанов Е.В. Методы высокочувствительного газового анализа молекул-биомаркеров в исследованиях выдыхаемого воздуха // Труды ИОФАН. 2005. Т. 61. С. 5-47.Степанов Е.В. Методы высокочувствительного газового анализа молекул-биомаркеров в исследованиях выдыхаемого воздуха // Труды ИОФАН. 2005. Т. 61. С. 5-47.Щербак И.Г. Биологическая химия. - СПб: Изд-во СПбГМУ. 2005. 480 с.Щербак И.Г. Биологическая химия. - СПб: Изд-во СПбГМУ. 2005. 480 с.Cao W., Duan Y. Breath analysis: potential for clinical diagnosis and exposure assessment // Clin. Chem. 2006. V. 52. P. 800-811.Cao W., Duan Y. Breath analysis: potential for clinical diagnosis and exposure assessment // Clin. Chem. 2006. V. 52. P. 800-811.Eisenmann A., Amann A., Said M., Datta B., Ledochowski M. Implementation and interpretation of hydrogen breath tests // J. Breath Res. 2008. V. 2. N 4. 046002 (9 pp) doi:10.1088/1752-7155/2/4/046002. Epub 2008 Jul 24. http://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1752-7155/2/4/046002/pdf.Eisenmann A., Amann A., Said M., Datta B., Ledochowski M. Implementation and interpretation of hydrogen breath tests // J. Breath Res. 2008. V. 2. N 4. 046002 (9 pp) doi:10.1088/1752-7155/2/4/046002. Epub 2008 Jul 24. http://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1752-7155/2/4/046002/pdf.Gahl M.J. Benevenga N.J., Crenshaw T.D. Rates of lysine catabolism are inversely related to rates of protein synthesis when measured concurrently in adult female rats induced to grow at different rates // J. Nutr. 1998. V. 128. N 9. P. 1503-1511.Gahl M.J. Benevenga N.J., Crenshaw T.D. Rates of lysine catabolism are inversely related to rates of protein synthesis when measured concurrently in adult female rats induced to grow at different rates // J. Nutr. 1998. V. 128. N 9. P. 1503-1511.Kivits G.A.A., Ganguli-Swarttouw M.A.C.R., Christ E.J. The composition of alkanes in exhaled air of rats as a result of lipid peroxidation in vivo. Effects of dietary fatty acids, vitamin E and selenium // Biochim. Biophys. Acta. 1981. V. 665. N 3. P. 559-570.Kivits G.A.A., Ganguli-Swarttouw M.A.C.R., Christ E.J. The composition of alkanes in exhaled air of rats as a result of lipid peroxidation in vivo. Effects of dietary fatty acids, vitamin E and selenium // Biochim. Biophys. Acta. 1981. V. 665. N 3. P. 559-570.Kneepkens C.M., Lepage G., Roy C.C. The potential of the hydrocarbon breath test as a measure of lipid peroxidation // Free Radic. Biol. Med. 1994. V. 17. N 2. P. 127-160.Kneepkens C.M., Lepage G., Roy C.C. The potential of the hydrocarbon breath test as a measure of lipid peroxidation // Free Radic. Biol. Med. 1994. V. 17. N 2. P. 127-160.Ledochowski M. Hydrogen breath tests. Innsbruck: Verlag Ledochowski, 2008. - 64 p.Ledochowski M. Hydrogen breath tests. Innsbruck: Verlag Ledochowski, 2008. - 64 p.Miekisch W., Schubert J. K., Noeldge-Schomburg G.F. Diagnostic potential of breath analysis - focus on volatile organic compounds // Clin. Chim. Acta. 2004. V. 347. P. 25-39.Miekisch W., Schubert J. K., Noeldge-Schomburg G.F. Diagnostic potential of breath analysis - focus on volatile organic compounds // Clin. Chim. Acta. 2004. V. 347. P. 25-39.Moseley L., Jentjens R.L.P.G., Waring R.H., Harris R.M., Harding L.K., Jeukendrup A.E. Measurement of exogenous carbohydrate oxidation: a comparison of [U-14C]glucose and [U-13C]glucose tracers // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2005. V. 288. N 2. P. E206-E211.Moseley L., Jentjens R.L.P.G., Waring R.H., Harris R.M., Harding L.K., Jeukendrup A.E. Measurement of exogenous carbohydrate oxidation: a comparison of [U-14C]glucose and [U-13C]glucose tracers // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2005. V. 288. N 2. P. E206-E211.Ogawa A, Murayama H, Hayamizu K, Kobayashi Y, Kuwahata M, Kido Y. A Simple evaluation method for the quality of dietary protein in rats using an indicator amino acid oxidation technique // J. Nutr. Sci. Vitaminol. 2015. V. 61. N 2. P. 123-130.Ogawa A, Murayama H, Hayamizu K, Kobayashi Y, Kuwahata M, Kido Y. A Simple evaluation method for the quality of dietary protein in rats using an indicator amino acid oxidation technique // J. Nutr. Sci. Vitaminol. 2015. V. 61. N 2. P. 123-130.Phillips M., Herrera J., Krishnan S., Zain M., Greenberg J., Cataneo R.N. Variation in volatile organic compounds in the breath of normal humans // J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 1999. V. 729. N 1-2. P. 75-88.Phillips M., Herrera J., Krishnan S., Zain M., Greenberg J., Cataneo R.N. Variation in volatile organic compounds in the breath of normal humans // J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 1999. V. 729. N 1-2. P. 75-88.Quera R.P., Quigley E.M, Madrid A.M. Sobrecrecimiento bacteriano intestinal // Rev. Med. Chil. 2005. V. 133. P. 1361-1370.Quera R.P., Quigley E.M, Madrid A.M. Sobrecrecimiento bacteriano intestinal // Rev. Med. Chil. 2005. V. 133. P. 1361-1370.Raj T., Kuriyan R., Kurpad A.V. Bicarbonate kinetics in Indian males // J. Biosci. 2006. V. 31. P. 273-280.Raj T., Kuriyan R., Kurpad A.V. Bicarbonate kinetics in Indian males // J. Biosci. 2006. V. 31. P. 273-280.Uchida M., Endo N., Shimizu K. Simple and noninvasive breath test using 13C-acetic acid to evaluate gastric emptying in conscious rats and its validation by metoclopramide // J. Pharmacol. Sci. 2005. V. 98. N 4. P. 388-395.Uchida M., Endo N., Shimizu K. Simple and noninvasive breath test using 13C-acetic acid to evaluate gastric emptying in conscious rats and its validation by metoclopramide // J. Pharmacol. Sci. 2005. V. 98. N 4. P. 388-395.Zolin P.P., Conway V.D. Disturbances of hypoxanthine metabolism in the liver of resuscitated rats // Bul. Exper. Biol. 1997. V. 124. N 6. P. 1180-1182. ReferencesZolin P.P., Conway V.D. Disturbances of hypoxanthine metabolism in the liver of resuscitated rats // Bul. Exper. Biol. 1997. V. 124. N 6. P. 1180-1182. ReferencesDenisenko T.L., Perfilova K.M., Neumoina N.V., SHutova I.V., Neumoina M.V., Efimova E.I. Diagnostika SIBR u bol'nyh helikobakter-associirovannoj gastroduodenal'noj patologiej // Vestnik NNGU. 2012. № 2-3. S. 41-44.Denisenko T.L., Perfilova K.M., Neumoina N.V., SHutova I.V., Neumoina M.V., Efimova E.I. Diagnostika SIBR u bol'nyh helikobakter-associirovannoj gastroduodenal'noj patologiej // Vestnik NNGU. 2012. № 2-3. S. 41-44.Zapadnyuk I.P., Zapadnyuk V.I., Zahariya E.A., Zapadnyuk B.V. Laboratornye zhivotnye. Razvedenie, soderzhanie, ispol'zovanie v ehksperimente. Kiev: Vishcha shkola. 1983. 383 s.Zapadnyuk I.P., Zapadnyuk V.I., Zahariya E.A., Zapadnyuk B.V. Laboratornye zhivotnye. Razvedenie, soderzhanie, ispol'zovanie v ehksperimente. Kiev: Vishcha shkola. 1983. 383 s.Zolin P.P., Lebedev V.M., Konvaj V.D. Matematicheskoe modelirovanie biohimicheskih processov s primeneniem regressionnogo analiza: monografiya. - Omsk: Izd-vo Omskogo gos. un-ta. 2009. 344 s.Zolin P.P., Lebedev V.M., Konvaj V.D. Matematicheskoe modelirovanie biohimicheskih processov s primeneniem regressionnogo analiza: monografiya. - Omsk: Izd-vo Omskogo gos. un-ta. 2009. 344 s.Kopylov F.YU., Syrkin A.L., CHomahidze P.SH., Bykova A.A., SHaltaeva YU.R., Belyakov V.V., Pershenkov V.S., Samotaev N.N, Golovin A.V., Vasil'ev V.K., Malkin E.K., Gromov E.A., Ivanov I.A., Lipatov D.YU., YAkovlev D.YU. Perspektivy diagnostiki razlichnyh zabolevanij po sostavu vydyhaemogo vozduha // Klinicheskaya medicina. 2013. № 10. S. 16-21.Kopylov F.YU., Syrkin A.L., CHomahidze P.SH., Bykova A.A., SHaltaeva YU.R., Belyakov V.V., Pershenkov V.S., Samotaev N.N, Golovin A.V., Vasil'ev V.K., Malkin E.K., Gromov E.A., Ivanov I.A., Lipatov D.YU., YAkovlev D.YU. Perspektivy diagnostiki razlichnyh zabolevanij po sostavu vydyhaemogo vozduha // Klinicheskaya medicina. 2013. № 10. S. 16-21.Nemcov L.M. Sindrom izbytochnogo bakterial'nogo rosta: aktual'nye voprosy diagnostiki i menedzhmenta // Vestnik VGMU. 2015. T.14. № 2. S. 5-15.Nemcov L.M. Sindrom izbytochnogo bakterial'nogo rosta: aktual'nye voprosy diagnostiki i menedzhmenta // Vestnik VGMU. 2015. T.14. № 2. S. 5-15.Sergienko V.I., Bondareva I.B. Matematicheskaya statistika v klinicheskih issledovaniyah. M.: GEHOTAR-Media. 2006. 304 s.Sergienko V.I., Bondareva I.B. Matematicheskaya statistika v klinicheskih issledovaniyah. M.: GEHOTAR-Media. 2006. 304 s.Stepanov E.V. Metody vysokochuvstvitel'nogo gazovogo analiza molekul-biomarkerov v issledovaniyah vydyhaemogo vozduha // Trudy IOFAN. 2005. T. 61. S. 5-47.Stepanov E.V. Metody vysokochuvstvitel'nogo gazovogo analiza molekul-biomarkerov v issledovaniyah vydyhaemogo vozduha // Trudy IOFAN. 2005. T. 61. S. 5-47.SHCHerbak I.G. Biologicheskaya himiya. - SPb: Izd-vo SPbGMU. 2005. 480 s.SHCHerbak I.G. Biologicheskaya himiya. - SPb: Izd-vo SPbGMU. 2005. 480 s.Cao W., Duan Y. Breath analysis: potential for clinical diagnosis and exposure assessment // Clin. Chem. 2006. V. 52. P. 800-811.Cao W., Duan Y. Breath analysis: potential for clinical diagnosis and exposure assessment // Clin. Chem. 2006. V. 52. P. 800-811.Eisenmann A., Amann A., Said M., Datta B., Ledochowski M. Implementation and interpretation of hydrogen breath tests // J. Breath Res. 2008. V. 2. N 4. 046002 (9 pp) doi:10.1088/1752-7155/2/4/046002. Epub 2008 Jul 24. http://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1752-7155/2/4/046002/pdf.Eisenmann A., Amann A., Said M., Datta B., Ledochowski M. Implementation and interpretation of hydrogen breath tests // J. Breath Res. 2008. V. 2. N 4. 046002 (9 pp) doi:10.1088/1752-7155/2/4/046002. Epub 2008 Jul 24. http://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1752-7155/2/4/046002/pdf.Gahl M.J. Benevenga N.J., Crenshaw T.D. Rates of lysine catabolism are inversely relat-ed to rates of protein synthesis when measured concurrently in adult female rats induced to grow at different rates // J. Nutr. 1998. V. 128. N 9. P. 1503-1511.Gahl M.J. Benevenga N.J., Crenshaw T.D. Rates of lysine catabolism are inversely relat-ed to rates of protein synthesis when measured concurrently in adult female rats induced to grow at different rates // J. Nutr. 1998. V. 128. N 9. P. 1503-1511.Kivits G.A.A., Ganguli-Swarttouw M.A.C.R., Christ E.J. The composition of alkanes in exhaled air of rats as a result of lipid peroxidation in vivo. Effects of dietary fatty acids, vitamin E and selenium // Biochim. Biophys. Acta. 1981. V. 665. N 3. P. 559-570.Kivits G.A.A., Ganguli-Swarttouw M.A.C.R., Christ E.J. The composition of alkanes in exhaled air of rats as a result of lipid peroxidation in vivo. Effects of dietary fatty acids, vitamin E and selenium // Biochim. Biophys. Acta. 1981. V. 665. N 3. P. 559-570.Kneepkens C.M., Lepage G., Roy C.C. The potential of the hydrocarbon breath test as a measure of lipid peroxidation // Free Radic. Biol. Med. 1994. V. 17. N 2. P. 127-160.Kneepkens C.M., Lepage G., Roy C.C. The potential of the hydrocarbon breath test as a measure of lipid peroxidation // Free Radic. Biol. Med. 1994. V. 17. N 2. P. 127-160.Ledochowski M. Hydrogen breath tests. Innsbruck: Verlag Ledochowski, 2008. - 64 p.Ledochowski M. Hydrogen breath tests. Innsbruck: Verlag Ledochowski, 2008. - 64 p.Miekisch W., Schubert J. K., Noeldge-Schomburg G.F. Diagnostic potential of breath analysis - focus on volatile organic compounds // Clin. Chim. Acta. 2004. V. 347. P. 25-39.Miekisch W., Schubert J. K., Noeldge-Schomburg G.F. Diagnostic potential of breath analysis - focus on volatile organic compounds // Clin. Chim. Acta. 2004. V. 347. P. 25-39.Moseley L., Jentjens R.L.P.G., Waring R.H., Harris R.M., Harding L.K., Jeukendrup A.E. Measurement of exogenous carbohydrate oxidation: a comparison of [U-14C]glucose and [U-13C]glucose tracers // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2005. V. 288. N 2. P. E206-E211.Moseley L., Jentjens R.L.P.G., Waring R.H., Harris R.M., Harding L.K., Jeukendrup A.E. Measurement of exogenous carbohydrate oxidation: a comparison of [U-14C]glucose and [U-13C]glucose tracers // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2005. V. 288. N 2. P. E206-E211.Ogawa A, Murayama H, Hayamizu K, Kobayashi Y, Kuwahata M, Kido Y. A Simple evaluation method for the quality of dietary protein in rats using an indicator amino acid oxidation technique // J. Nutr. Sci. Vitaminol. 2015. V. 61. N 2. P. 123-130.Ogawa A, Murayama H, Hayamizu K, Kobayashi Y, Kuwahata M, Kido Y. A Simple evaluation method for the quality of dietary protein in rats using an indicator amino acid oxidation technique // J. Nutr. Sci. Vitaminol. 2015. V. 61. N 2. P. 123-130.Phillips M., Herrera J., Krishnan S., Zain M., Greenberg J., Cataneo R.N. Variation in volatile organic compounds in the breath of normal humans // J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 1999. V. 729. N 1-2. P. 75-88.Phillips M., Herrera J., Krishnan S., Zain M., Greenberg J., Cataneo R.N. Variation in volatile organic compounds in the breath of normal humans // J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 1999. V. 729. N 1-2. P. 75-88.Quera R.P., Quigley E.M, Madrid A.M. Sobrecrecimiento bacteriano intestinal // Rev. Med. Chil. 2005. V. 133. P. 1361-1370.Quera R.P., Quigley E.M, Madrid A.M. Sobrecrecimiento bacteriano intestinal // Rev. Med. Chil. 2005. V. 133. P. 1361-1370.Raj T., Kuriyan R., Kurpad A.V. Bicarbonate kinetics in Indian males // J. Biosci. 2006. V. 31. P. 273-280.Raj T., Kuriyan R., Kurpad A.V. Bicarbonate kinetics in Indian males // J. Biosci. 2006. V. 31. P. 273-280.Uchida M., Endo N., Shimizu K. Simple and noninvasive breath test using 13C-acetic ac-id to evaluate gastric emptying in conscious rats and its validation by metoclopramide // J. Pharmacol. Sci. 2005. V. 98. N 4. P. 388-395.Uchida M., Endo N., Shimizu K. Simple and noninvasive breath test using 13C-acetic ac-id to evaluate gastric emptying in conscious rats and its validation by metoclopramide // J. Pharmacol. Sci. 2005. V. 98. N 4. P. 388-395.Zolin P.P., Conway V.D. Disturbances of hypoxanthine metabolism in the liver of resuscitated rats // Bul. Exper. Biol. 1997. V. 124. N 6. P. 1180-1182.Zolin P.P., Conway V.D. Disturbances of hypoxanthine metabolism in the liver of resuscitated rats // Bul. Exper. Biol. 1997. V. 124. N 6. P. 1180-1182.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.