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

Российские биологи нашли способ заставить растительные клетки производить на 60% больше ценных лекарственных соединений. В ходе экспериментов с культурами чая выяснилось, что экстремально яркий свет запускает в растениях защитные механизмы, которые резко увеличивают синтез полифенолов — мощных антиоксидантов, востребованных в фармацевтике для профилактики сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Свет как катализатор: как стресс превращается в пользу

Ученые из Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН и ВНИИ виноградарства «Магарач» провели серию экспериментов, чтобы выяснить, как интенсивность освещения влияет на накопление биологически активных веществ. Объектом исследования стали каллусы — клеточные культуры чая, которые позволяют получать сырье круглый год в контролируемых условиях. Культуры разделили на три группы и выращивали 40 дней при разном уровне освещенности: стандартном (5 тыс. люкс), повышенном (7,5 тыс. люкс) и экстремальном (10 тыс. люкс).

Результаты эксперимента: цифры и факты

Анализ биохимических параметров показал прямую зависимость: чем агрессивнее свет, тем активнее растение синтезирует защитные соединения.

• При стандартном и повышенном освещении содержание полифенолов выросло на 25%.
• При экстремально ярком свете (10 тыс. люкс) прирост составил 60%.

В первые 10 суток эксперимента в клетках активировались окислительные процессы, но к 20-му дню растения адаптировались: они нарастили выработку полифенолов, которые нейтрализовали вредное воздействие ультрафиолета.

«Наши эксперименты показали, что вне зависимости от яркости свет оказывал стрессовое воздействие на каллусные культуры чая, в результате чего в них повысилась выработка антиоксидантов. Это поможет подбирать условия для круглогодичного получения максимального количества фармакологически ценных метаболитов», — пояснила руководитель группы фенольного метаболизма растений Института физиологии растений РАН Наталья Загоскина.

Полифенолы — это органические соединения, которые растения используют для защиты клеток от ультрафиолета и окислительного стресса. В организме человека они работают как антиоксиданты: снижают риски развития нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и онкологических патологий. В чистом виде эти вещества высоко востребованы в производстве лекарственных препаратов и БАДов. Ранее получить их в промышленных масштабах мешала зависимость от сезона и погодных условий. Предложенная методика снимает это ограничение: клеточные культуры можно выращивать в биореакторах круглый год, а регулируя интенсивность света, напрямую управлять выходом целевых соединений. В перспективе ученые планируют изучить, как свет влияет на синтез других фармацевтически ценных метаболитов.