Алкалоиды табачного листа могут применяться для разработки лекарств от неизлечимых заболеваний

На Конференции PlantGen2021 были представлены результаты новейших исследований в области генетики, геномики, биоинформатики и биотехнологии растений, обсуждались 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 рассказал 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 улучшает внимание, концентрацию и память, обладает цитопротективными и нейропротективными свойствами, имеет антидепрессивный эффект.

«Известно, что табак как растение является источником никотина. 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», - отметил Николай Иванов.

По словам Николая Иванова, в научно-исследовательском центре ФМИ 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.

По словам Николая Иванова, исследования в этом направлении продолжаются. Наиболее известный алкалоид – никотин - также содержит немало загадок для ученых. Последняя стадия биосинтеза никотина в корнях табака до сих пор остается неизученнойм, даже после более века исследований.

Ученые также считают, что никотин имеет потенциал, не связанный с курением: например, это вещество оказывает стимулирующее воздействие на мозговые системы, что может приводить к улучшению памяти и внимания. Так, например, исследователи MIND Study[1] 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.