«Цілющий» полімер з вівса допоможе в боротьбі з наслідками радіаційного опромінення.

Клітинні стінки рослин дуже міцні завдяки двом полімерам — целюлозі та лігніну. Лігнін, окрім механічної функції, також підвищує стійкість рослин до несприятливих умов навколишнього середовища, наприклад, до дії хімікатів і паразитів. Такі захисні функції пов’язані з тим, що ця сполука має антиоксидантні, протигрибкові та антибактеріальні ефекти. Вчені вважають, що корисні властивості лігніну можуть бути використані в медичних цілях, якщо вводити відповідну сполуку в організм людини. Однак вплив лігніну на організм тварин і людини досі залишався недостатньо дослідженим, тому не було можливим робити висновки щодо його безпеки та ефективності.

Дослідники з Федерального дослідницького центру «Комі науковий центр УрО РАН» (Сиктивкар) вивчали безпеку та біологічну активність лігніну, отриманого з стебел вівса Avena sativa. Це рослина автори вибрали, оскільки лігнін, що отримується з нього, містить велику кількість фенольних груп, які визначають антиоксидантний ефект.

Біологи хімічно видобули лігнін з стебел вівса і розчинили його у воді за авторською методикою. Спочатку дослідники довели відсутність токсичного ефекту такого препарату на культурах клітин людини. Потім вчені перевірили, чи не має препарат токсичної дії на організм лабораторних мишей. Для цього 20 тваринам в черевну порожнину ввели розчин лігніну в чотирьох різних концентраціях (в кожній експериментальній групі було по п’ять мишей). Ще п’ять гризунів використовувалися як контрольна група — вони отримали замість лігніну фізіологічний розчин.

Експеримент показав, що препарат не призводить до погіршення стану тварин. Більш того, він запускає процеси знищення клітин з ушкодженою ДНК у кістковому мозку та щитовидній залозі, що оберігає ці органи від накопичення дефектів.

Крім того, автори перевірили ефект тривалого прийому лігніну мишами. Для цього гризунам щодня вводили розчин полімера протягом 1–8 місяців. По закінченні цього терміну біологи дослідили стан їх внутрішніх органів.

Експерименти показали, що вага тварин, які отримували лігнін, а також маса і зовнішній вигляд їх внутрішніх органів не відрізнялися від контрольної групи. Таким чином, негативного впливу препарату не спостерігалося. При цьому на статеві органи гризунів лігнін, навпаки, справив виражений позитивний ефект. Так, у самців тривалий прийом препарату на 30% збільшив вироблення статевих клітин і на 35% зменшив кількість «дефектних» сперматозоїдів. У самок лігнін на 15% подовжив сприятливу для зачаття стадію циклу, тим самим підвищивши фертильність.

Автори також провели тести на когнітивні здібності мишей з експериментальної та контрольної груп, відстежуючи поведінку гризунів на круглій відкритій площадці. Наглядання показали, що лігнін стимулює дослідницьку поведінку у тварин і знижує тривожність.

«У ході експериментів ми підтвердили, що лігнін з вівса не має токсичної дії на гризунів. Це вказує на те, що полімера потенційно може стати основою біомедичних препаратів. Ми визначили, що лігнін перешкоджає накопиченню клітин з ушкодженою ДНК в інтенсивно ділячих тканинах — у кістковому мозку та статевих залозах. Тому наше дослідження стане важливим етапом для подальшої роботи з виявлення протирадіаційних властивостей природних лігнінів. У подальшому ми плануємо вивчити та апробувати в експериментах на лабораторних тваринах інші лігніни, виділені з деревних і трав’янистих лікарських рослин, і тим самим розширити спектр препаратів біомедичного призначення», — розповідає керівник проекту, підтриманого грантом РНФ, Людмила Кочева, доктор хімічних наук, провідний науковий співробітник ФІЦ Комі НЦ УрО РАН.

Раніше дослідники отримали з поширеного на території Росії бур’янистого рослини — борщівника Сосновського — наноматеріал, здатний видаляти з води радіонукліди. Розробку можна використовувати для очищення стічних вод радіаційно небезпечних підприємств.