Биологи РАН установили, что лигнин (полимер, выделенный из овса) нетоксичен и может использоваться для предотвращения накопления «дефектных» клеток в часто делящихся тканях — костном мозге и половых железах. Благодаря этому препараты на его основе потенциально перспективны для борьбы с последствиями радиационного облучения. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в International Journal of Biological Macromolecules.
Клеточные стенки растений делают прочными два полимера — целлюлоза и лигнин, который также повышает устойчивость растений к неблагоприятным условиям окружающей среды. Его защитные функции связаны с антиоксидантным, противогрибковым и антибактериальным эффектами. Ученые считают, что полезные свойства лигнина можно использовать в медицинских целях, но его влияние на организм до сих пор оставалось недостаточно изученным.
Исследователи из Федерального исследовательского центра «Коми научный центр УрО РАН» изучили безопасность и биологическую активность лигнина, полученного из стеблей овса Avena sativa. Известно, что получаемый из него лигнин содержит большое количество фенольных групп, которые определяют антиоксидантный эффект.
Биологи извлекли лигнин из стеблей овса, растворили его в воде и доказали отсутствие токсического эффекта такого препарата на культурах клеток человека, а затем на лабораторных животных. Эксперимент показал, что препарат не приводит к ухудшению состояния лабораторных мышей. Более того, он запускает процессы уничтожения клеток с поврежденной ДНК в костном мозге и щитовидной железе, что защищает органы от накопления дефектов.
Кроме того, авторы проверили эффект длительного (в течение 1-8 месяцев) ежедневного приема лигнина мышами. Эксперименты показали, что никакого негативного воздействия препарата не наблюдалось. При этом на половые органы грызунов лигнин, напротив, оказал выраженный положительный эффект. Так, у самцов на 30% увеличилась выработка половых клеток и на 35% уменьшилось число «дефектных» сперматозоидов, а у самок на 15% удлинилась благоприятная для зачатия стадия цикла, т.е. повысилась фертильность. Наконец, наблюдения показали, что лигнин стимулирует исследовательское поведение у животных и снижает тревожность.
Полученные результаты дают основания полагать, что полимер потенциально может лечь в основу биомедицинских препаратов. Лигнин препятствует накоплению клеток с поврежденной ДНК в интенсивно делящихся тканях — в костном мозге и половых железах. Поэтому исследование станет важным этапом для последующей работы по выявлению противорадиационных свойств природных лигнинов. В дальнейшем ученые планируют апробировать другие лигнины, выделенные из древесных и травянистых лекарственных растений, тем самым расширив спектр препаратов.
