Research on the Molecular Mechanisms of Sulfur-Containing Mineral Waters from the Varna Basin on Human Metabolism in Regards to Their Usage as a Drinking Remedy // Проучване на молекулните механизми на въздействие на сяросъдържащите минерални води от Варненския басейн върху човешкия метаболизъм с оглед използването им като лечебно питейно средство

Abstract

The purpose of the present research was to study the effects of Varna mineral waters on human metabolism with respect to their potential usage as a drinking remedy. An 8 weeks human intervention study with mineral water intake was performed. Fifty healthy volunteers (M/F= 7/43, 40-65 y old) were enrolled in the study. They consumed mineral water from selected public springs (20 ml/kg), which physicochemical compositions were previously analysed. New data assessing the content of biologically active substances (hydrogen sulphide and potassium), related to human health were obtained. The mineral waters from Varna public springs showed a similar physicochemical composition. Differences were found only in the content of sulphur containing compounds, ammonia, sodium and total organic carbon. The dynamics of selected physicochemical parameters showed slight increasing in pH, accompanied with decreasing in ammonia and free hydrogen sulphide. The 8-week Varna mineral water intake led to improvement in kidney function by reducing in blood creatinine levels, increasing diuresis volume and increasing eGFR. Varna mineral water has an anti-inflammatory effect, manifested by a significant decreasing in hs-CRP levels. Varna mineral water has an antioxidant effect due to increasing in the mean levels of total glutathione and total thioles in the blood and increasing the gene expression of GCL in PBMC. Mineral waters from the city of Varna have a beneficial effect on blood pressure. The new scientific data on the composition and properties of Varna mineral waters as an accessible resource for the prevention and treatment of inflammatory and renal diseases will contribute to more rational usage of the waters and the improvement of the health status of the population of the region.

Целта на проучването е да се изследват молекулните механизми на въздействие на Варненските минерални води върху човешкия метаболизъм с оглед използването им като лечебно питейно средство. Проведена е 8-седмична интервенция с прием на минерална вода (20 мл/кг) от обществено достъпните чешми на гр. Варна, чиито физикохимичен състав е предварително анализиран. В изследването са включени 50 клинично здрави доброволци на възраст 40-65 год. Получени са нови данни, оценяващи съдържанието на биологично активни компоненти във водата (сероводород, калий). Минералните води от обществените чешми имат сходен физикохимичен състав, различия са установени само в съдържанието на сяросъдържащи съединения, амоняк, натрий и общ органичен въглерод. Извършеният мониторинг на промените в състава при лагеруване установи слабо повишаване на рН, заедно с понижаване на концентрацията на амоняк, разтворени сулфиди и сероводород. Осемседмичният прием на Варненска минерална вода води до подобряване на бъбречната функция, посредством понижаване нивата на креатинин в кръвта, увеличаване обема на диурезата и повишаване на eGFR. Варненската минерална вода има противовъзпалителен ефект, проявен чрез значимо понижение в нивата на hs-CRP. Минералната вода на гр. Варна проявява антиоксидантен ефект, изразен чрез повишаване нивата на глутатиона и тиолите в кръвта и експресията на GCL в PBMC. Варненската минерална вода оказва благоприятно влияние върху кръвното налягане. Получените нови научни данни за състава и свойствата на минералните води на гр. Варна като достъпен ресурс за профилактика и лечение на възпалителни и бъбречни заболявания ще допринесат за по-рационалното използване на водите и подобряване на здравния статус на населението на региона.