Алкалоиды табачного листа могут применяться для разработки лекарств от неизлечимых заболеваний
Результаты исследований алкалоидов табачного листа для разработки лекарств от неизлечимых заболеваний были представлены на конференции PlantGen2021 по системной биологии в Новосибирске командой научно-исследовательского центра ФМИ в Швейцарии.
Участники мероприятия рассказали о новейших исследованиях в области генетики, геномики, биоинформатики и биотехнологии растений, обсудили перспективные направления исследований по фундаментальным и прикладным аспектам изучения генома растений.
В течение трех дней конференции почти 200 ученых из разных стран выступили с докладами и презентациями на секциях: «Генетика развития и стрессоустойчивость», «Эволюционная и функциональная геномика», «Биотехнология растений в постгеномную эпоху», «Биоинформатика», «Системная биология растений и цифровое фенотипирование», «Промышленная биотехнология».
Как сообщил научный сотрудник исследовательского центра Николай Иванов, согласно недавно опубликованным исследованиям, обнаруженные в результате исследований табачного листа алкалоиды, такие как анатабин и анабазин, могут применяться при лечении болезни Альцгеймера, которая пока считается неизлечимой. Алкалоид котинин способен улучшить внимание, концентрацию и память, обладает цитопротективными и нейропротективными свойствами, имеет антидепрессивный эффект.
«Известно, что табак как растение является источником никотина, — отметил он. — Но нам удалось выделить и другие алкалоиды: норникотин, анатабин, анабазин, миоcмин, котинин. Известно, что никотин, норникотин, миосмин и котинин образуют группу структурно сходных веществ. В то же время анабазин и анатабин, также похожие между собой, в эту группу уже не входят. С химической точки зрения эти соединения могут служить предшественниками друг друга».
По словам Николая Иванова, в научно-исследовательском центре PMI в г. Невшатель, Швейцария, ученые собрали все доступные подвиды табака и изучили растения в лабораторных условиях. Коллекцию семян получили из университета Северной Каролины в США. Хотя в базах семян описаны более 80 видов табака, всего удалось собрать 58 видов и 2 подвида табака, из которых в общей сложности получили 800 образцов.
Ученые установили, что разные виды табака содержат неодинаковое количество алкалоидов. Например, одна из самых высоких концентраций различных алкалоидов обнаружена в Nicotiana rustica, который в России называют «махоркой». Алкалоиды в подвиде N. rustica составляют 5,8% от всего состава. Этот подвид табачного листа известен со времен ацтеков, он же был первым видом табака, завезенным в Европу. Сейчас для производства сигарет используется гораздо более мягкий вид табака Nicotiana tobacum. При этом есть виды табака, в которых алкалоиды практически не обнаруживаются. Или, например, содержат малоизученный алкалоид миосмин, хотя и в очень малых количествах. Научное значение миосмина еще предстоит исследовать.
Исследования в этом направлении продолжаются, добавил Николай Иванов. Наиболее известный алкалоид – никотин — также содержит немало загадок для ученых. Последняя стадия биосинтеза никотина в корнях табака до сих пор остается не изученной, даже после более века исследований.
Ученые также считают, что никотин имеет потенциал, не связанный с курением. Например, это вещество может оказывать стимулирующее воздействие на мозговые системы, что может приводить к улучшению памяти и внимания. Так, например, исследователи MIND Study специально изучают потенциальные преимущества никотина, чтобы проверить, может ли он улучшить или облегчить симптомы потери памяти у людей с легкими когнитивными нарушениями (MCI) и, возможно, предотвратить его прогрессирование до болезни Альцгеймера.