Ешьте на здоровье
– Валерий Геннадьевич, как возникла идея сделать из обычных растений лечебные?
– Я довольно долго участвовал в биомедицинских исследованиях, поэтому, когда мне предложили работу в области сельхознаук, показалось интересным соединить растениеводство и здоровье людей. Исходно мы основывались на чисто медицинских предпосылках: масштабное исследование за 1990–2017 годы, объединившее данные из более чем 190 стран, показало, что 22 % всех смертей так или иначе связаны с дисбалансом в питании.
Самый высокий риск смерти связан с избыточным потреблением соли, но недостаточное потребление фруктов, овощей и цельнозерновых продуктов также может привести к самому неблаприятному исходу. И это очень серьезно.
– И вы решили сделать фрукты и овощи более полезными, чтобы, не прибавляя в количестве, улучшить качество питания?
– Все немного сложнее. В здравоохранении есть понятие доказательной медицины. Это значит, что мы не можем просто так утверждать, что то или иное вещество или, например, растение полезны для здоровья: необходимо провести исследование по строго определенным правилам.
Сначала мы решили определить вещества, встречающиеся в пищевых растениях и являющиеся полезными для здоровья человека, по принципам доказательной медицины. Польза может быть терапевтическая (лечебная) или профилактическая. Первая – это если то или иное вещество (или растение целиком) может способствовать излечению человека от определенной болезни или хотя бы ослаблению симптомов. Вторая – если вещество или растение при регулярном потреблении снижает риск возникновения у человека той или иной болезни. Например, постоянное потребление брокколи или некоторых других видов капусты достоверно снижает риск возникновения некоторых форм рака. И было выяснено, какие именно компоненты растений отвечают за это действие – так называемые изотиоцианаты. Наиболее хорошо изученные из них – сульфорафан и еще одно производное индол-3‑карбинол – уже выпускаются в форме биодобавок.
Естественно, подобного рода вещества находятся и в других растениях.
– Какие именно культуры вы намерены оптимизировать?
– Чтобы выбрать, какие культуры лучше использовать в селекции и для чего, потребовалось проанализировать довольной большой комплекс биологических и медицинских данных. Фактически первый год ушел на разработку и наполнение базы данных, которая объединила несколько видов разнородной информации.
На первом этапе мы отобрали все одно- или двухлетние сельскохозяйственные культуры, которые разрешено использовать в промышленном растениеводстве в РФ. Мы остановились на культурах с коротким вегетационным периодом, потому что это позволяет быстрее осуществить выведение новых сортов. Скажем, некоторые листовые салаты вырастают за пару месяцев до товарного использования, еще месяц – цветение и семена, то есть если выращивать такую культуру в искусственных контролируемых условиях, за календарный год можно получить три поколения растений, то есть год идет за три.
После этого в базах данных, содержащих информацию о химических соединениях из растений, изучили сведения об отобранных культурах. Удалось выявить несколько сот веществ – кандидатов на полезные для человека компоненты. И уже эти отобранные вещества проверили на наличие доказательных медицинских исследований. Кроме того, выясняли, нет ли доказательных исследований пользы растений из нашего списка в целом.
В итоге получили несколько десятков пар «растение – вещество», из которых выбирали наиболее перспективные для селекции культуры. Получилось четыре культуры, которые содержат более чем одно полезное соединение. Также эти культуры должны либо уже широко употребляться, либо их потребление в последнее время показывает значительный рост.
Мы будем, в частности, выращивать листовой салат латук, чтобы повысить содержание соединений, которые обладают противовоспалительными и противораковыми свойствами, а также полезны для сердечно-сосудистой системы. Белокочанную, цветную и пекинскую капусту – чтобы улучшить их противовоспалительное и противораковое действие.
С генетикой – вдвое быстрее
– Понятно, что селекция – процесс небыстрый. Но есть примерные расчеты, как долго ждать суперполезную капусту?
– Несколько лет. Если проводить селекцию традиционным способом – то не менее шести. Но если использовать достижения современной молекулярной генетики, может быть, удастся сократить лет до четырех.
– То есть на выходе мы получим те самые генномодифицированные продукты, которых многие боятся?
– Нет, это не ГМО! Для получения генномодифицированных продуктов нужно ввести в геном животного или растения ген из совершенно другого вида. Например, в картофель ввести ген сосны или скорпиона. А селекция – это так называемый искусственный отбор. Те или иные свойства в разных сортах одной и той же культуры могут быть выражены в разной степени: содержание нужных веществ может отличаться в десятки раз. Необходимо отобрать самые лучшие сорта, скрестить их друг с другом и из потомков опять отобрать самые лучшие.
А молекулярная генетика здесь поможет вот чем: полезные вещества можно измерить в растениях, но их содержание иногда зависит не только от свойств сорта, но и от условий выращивания. С помощью методов анализа ДНК мы можем определить наличие генов (биомаркеров), связанных с наиболее высоким содержанием целевых веществ. Это позволяет отбирать нужные сорта и даже конкретные растения по требуемым свойствам, даже не выращивая растение полностью: прорастили семечко, взяли образец ткани из проростка – и уже получили результат. Так можно ускорить селекцию, сократив затраты времени, сил и денег. Но мало получить сорт, его нужно еще и испытать. Если он удачно пройдет сортоиспытание (это три-четыре года) и будет районирован, то после этого его можно вводить в сельхозоборот.
Вероника Скворцова. Фото рixabay.com
