Почему овёс?
Клеточные стенки овса очень прочные благодаря двум полимерам – целлюлозе и лигнину. Лигнин, помимо механической функции, также повышает устойчивость растения к неблагоприятным условиям окружающей среды, например действию химикатов и паразитов. Такие защитные функции связаны с тем, что это соединение обладает антиоксидантным, противогрибковым и антибактериальным эффектами. Учёные предположили, что полезные свойства лигнина можно использовать в медицинских целях. Однако влияние этого полимера на организм животных и человека до сих пор оставалось недостаточно изученным.
Биологи из исследовательского центра "Коми научный центр УрО РАН" взяли самый обыкновенный овёс, химически извлекли из его стеблей лигнин и растворили его в воде по авторской методике. Получившееся вещество проверили на токсичность на культурах клеток человека, а затем на лабораторных мышах. Для этого 20 мышкам ввели раствор лигнина в четырёх разных концентрациях (в каждой экспериментальной группе было по пять мышей и ещё одна группа контроля). Эксперимент показал, что препарат не приводит к ухудшению состояния животных. Более того, он запускает процессы уничтожения клеток с повреждённой ДНК в костном мозге и щитовидной железе.
Половые гиганты
После этого учёные приступили к длительному исследованию. Грызунам ежедневно вводили раствор лигнина на протяжении 8 месяцев, а затем изучили состояние их внутренних органов. Эксперименты показали, что вес мышей, получавших лигнин, а также масса и внешний вид их внутренних органов не отличались от группы контроля. Таким образом, негативного воздействия препарата не наблюдалось. Скорее наоборот. У самцов длительный приём препарата на 30% увеличил выработку половых клеток и на 35% уменьшил количество "дефектных" сперматозоидов. У самок лигнин на 15% удлинил благоприятную для зачатия стадию цикла, тем самым повысив фертильность.
Учёные также провели тесты на когнитивные способности мышей, отслеживая поведение грызунов на круглой открытой площадке. Наблюдения показали, что лигнин стимулирует исследовательское поведение у животных и снижает тревожность.
В ходе экспериментов мы подтвердили, что лигнин из овса не оказывает токсического действия на грызунов. Это означает, что полимер потенциально может лечь в основу биомедицинских препаратов, – рассказала Metro руководитель проекта, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник исследовательского центра Людмила Кочева. – Мы определили, что лигнин препятствует накоплению клеток с повреждённой ДНК в интенсивно делящихся тканях – в костном мозге и половых железах. В дальнейшем мы планируем изучить и апробировать в экспериментах на лабораторных животных другие лигнины, выделенные из древесных и травянистых лекарственных растений, и тем самым расширить спектр медицинских препаратов.
Результаты исследования, поддержанного Грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале International Journal of Biological Macromolecules.
