Биология

«Фармакологически ценные метаболиты»: российские учёные нашли способ повысить концентрацию антиоксидантов в чае

Российские ботаники опытным путём установили, что концентрацию лекарственных соединений в растениях можно повысить за счёт экстремально яркого света. В таких условиях растение начинает испытывать окислительный стресс, в ответ на который наращивает синтез таких антиоксидантов, как полифенолы. Эти вещества способы снижать риски целого ряда заболеваний и востребованы в фармацевтике. Авторы работы испытали свою методику в лабораторных условиях на клеточных культурах чая и получили хорошие результаты.

«Фармакологически ценные метаболиты»: российские учёные нашли способ повысить концентрацию антиоксидантов в чае

  • Gettyimages.ru

Российские учёные нашли способ повысить в растениях содержание полифенолов — биологически активных соединений, широко применяемых в медицине. Специалисты Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева РАН и Всероссийского национального научно-исследовательского института виноградарства и виноделия «Магарач» РАН выяснили, что регулировать выработку этих веществ можно, изменяя уровень освещённости во время их выращивания. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.

Результаты исследования, проведённого при поддержке РНФ, опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

Полифенолы — класс органических соединений, которые синтезируются всеми растениями. Они служат для защиты их клеток от пагубного воздействия различных стрессовых факторов, в том числе ультрафиолетового излучения. Так, полифенолы помогают снизить уровень так называемого окислительного стресса, который возникает при воздействии УФ-лучей: в этих условиях возрастает количество активных форм кислорода, который в больших концентрациях может серьёзно повредить клеточные структуры и ДНК.

В организме человека полифенолы также действуют как антиоксидант, поступая с растительной пищей.

  • Gettyimages.ru

В чистом виде полифенолы представляют большой интерес для фармацевтики и медицины. Так, ведутся исследования на предмет применения их для профилактики сердечно-сосудистых, нейродегенеративных, онкологических и иных заболеваний.

Авторы работы выбрали в качестве объекта исследования чай, который давно известен как источник полифенолов. Учёные не стали выращивать чайные кусты, вместо них были использованы каллусы — клеточные культуры этого растения. Они, как пояснили исследователи, позволяют получать биоматериал круглогодично, в строго контролируемых условиях, с высоким выходом фармакологически ценных веществ, чего невозможно достичь при выращивании растений в естественной среде обитания.

Учёные разделили исходную клеточную культуру на три части: одна выращивалась при обычном освещении в 5 тыс. люкс (единица измерения освещённости в Международной системе единиц), вторая при более ярком свете в 7,5 тыс. люкс. Третья же часть освещалась экстремально ярким светом в 10 тыс. люкс. Все три культуры выращивали при разных уровнях освещённости в течение 40 дней. В ходе эксперимента биологи отслеживали изменения в биохимических параметрах клеток.

Анализ показал, что во всех культурах на 1—10 сутки активировались окислительные процессы, которые, однако, замедлились к 20 суткам. Это произошло потому, что клетки смогли адаптироваться к агрессивному световому воздействию, повысив накопление полифенолов.

  • Каллусные культуры чая, выращенные при разной интенсивности света
  • © Zubova et al. / International Journal of Molecular Sciences, 2024

По итогам эксперимента выяснилось, что интенсивность освещения влияет на уровень концентрации полифенолов в растениях. Причём наилучший результат показали именно те клетки, которые подвергались наиболее интенсивному световому воздействию. По сравнению с исходным уровнем содержание полифенолов в них выросло на 60%. Клеточные культуры, которые росли при стандартном и повышенном освещении, накопили меньше полезных соединений — их уровень увеличился только на 25%.

«Наши эксперименты показали, что вне зависимости от яркости свет оказывал стрессовое воздействие на каллусные культуры чая, в результате чего в них повысилась выработка антиоксидантов, в частности полифенолов. Это поможет подбирать условия для круглогодичного получения максимального количества фармакологически ценных метаболитов из растительных культур, выращиваемых в лаборатории. В дальнейшем мы планируем исследовать, как меняется биосинтез других фармацевтически ценных веществ в растениях под действием света», — пояснила RT доктор биологических наук, руководитель группы фенольного метаболизма растений Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН Наталья Загоскина.

Источник

Статьи по теме

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2 × 2 =

Кнопка «Наверх»