Растения — источник множества популярных лекарств. Среди них хинин, помогающий лечить малярию, атропин, снимающий спазмы, паклитаксел, применяемый в химиотерапии рака, ловастатин, снижающий уровень холестерина. Полезными свойствами обладают и терпеноиды — природные соединения, содержащиеся в стевии — растении, используемом для создания подсластителей.
Сладкие соединения — стевиолгликозиды, присутствующие в экстракте стевии, и их производные обладают противовирусными, антимикробными и противоопухолевыми свойствами, защищают сердце, лечат диабет. Одно из таких веществ — изостевиол — ученые активно исследуют для разработки новых препаратов. Что это за соединение, как оно работает и какие перспективы открывает в медицине.
Что такое изостевиол – компонент лекарств на основе стевии
Изостевиол делают из стевиозида — одного из стевиолгликозидов, содержащихся в стевии. Стевиозид состоит из стевиола, трех фрагментов глюкозы и составляет основу пищевой добавки Е960. На него приходится до 70% сладких соединений, присутствующих в растении. Вкус стевиозида далек от идеала: отдает аптечной лакрицей и горчит. Некоторые чувствуют в нем металлическое послевкусие. Поэтому для производства пищевых продуктов чаще используют другие стевиолгликозиды с более приятными вкусовыми характеристиками.
Зато стевиозид можно превратить в изостевиол, используемый для изготовления лекарств. Для этого молекулу вещества модернизируют:
- Проводят кислотный гидролиз, разрывая связи между центральным фрагментом молекулы и присоединенными к нему глюкозными остатками.
- Аналогично разрушают внутримолекулярные связи в стевиоле — центральном фрагменте молекулы, состоящем из четырех кольцевидных структур. Из полученных фрагментов получают изостевиол — соединение с таким же составом, но иным расположением молекулярных частей. Существуют методы создания различных типов изостевиола, которые отличаются строением кольцевидных структур, но обладают одинаковыми свойствами.
- Готовый изостевиол очищают с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) и колоночной хроматографии на силикагеле.
Полученное соединение считается перспективным лекарственным компонентом. Ученые изучают его потенциал в лечении диабета, гипертонии, онкологии и других заболеваний. Уже известно, что изостевиол обладает противовоспалительными, иммуномодулирующими, антимикробными и противоопухолевыми свойствами, защищает сердце и сосуды.
Фармакологическая активность изостевиола – производного стевиозида
Стевиозид, входящий в состав добавки Е960, обладает большим потенциалом для применения в медицине. Его производное, изостевиол, положительно влияет на организм и может применяться для лечения инфекций, онкологических заболеваний, болезней сердца и нарушений обмена веществ.
Производное компонента стевии стевиозида улучшает состояние при сердечно-сосудистых заболеваниях. Ученые подтвердили эффективность изостевиола при ишемической болезни сердца, диабетической кардиомиопатии, инсульте и гипертрофии сердца. Проведенные исследования показали, что изостевиол и его натриевая соль положительно влияют на работу сердечно-сосудистой системы:
- Улучшают кровоснабжение сердечной мышцы, увеличивают сократительную способность миокарда.
- Стимулируют образование новых сосудов, укрепляют сосудистые стенки.
- Смягчают повреждения сердца при инфаркте миокарда, уменьшают гибель клеток, воспаление и объем пораженных тканей.
- Улучшают мозговое кровообращение, снижают риск инсульта.
- Предотвращают развитие диабетической кардиомиопатии, улучшают состояние сердца у больных диабетом.
- Снижают артериальное давление, расслабляя стенки сосудов. Действуют как антиоксиданты, подавляя образование активных форм кислорода (АФК). Эти формы кислорода влияют на гладкомышечные клетки сосудистых стенок, что также способствует снижению артериального давления.
Пока польза изостевиола и его натриевой соли для сердца и сосудов подтверждена только на животных и клеточных образцах в лаборатории. Но в перспективе, после завершения всех исследований, препараты с этими компонентами можно будет рекомендовать для лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
Противовоспалительное действие изомера стевиола Е960
Китайские ученые выявили противовоспалительные свойства изостевиола. Исследования на животных показали, что его прием снижает уровень воспалительных цитокинов, образующихся при колите, уменьшает воспаление в толстом кишечнике и укрепляет барьерную функцию кишечных стенок. Это делает его перспективным средством для лечения заболеваний кишечника и улучшения здоровья ЖКТ.
Кроме того, изостевиол уменьшает воспаление при ожогах и травмах. Лечение этим веществом снижает выработку провоспалительных веществ, а также увеличивает уровень матриксной металлопротеиназы-9, которая важна для воспаления и заживления ран.
Для подтверждения этого эффекта мышам с ожогами вводили изостевиол внутрибрюшинно в дозе 20 мг/кг. Это снизило уровень интерлейкина-6 и других цитокинов, одновременно увеличив выработку матриксной металлопротеиназы-9. В результате воспаление после ожога уменьшилось, а заживление ускорилось. Так было доказано, что изостевиол можно использовать как ранозаживляющее средство.
Противодиабетическое действие стевиола и его производных
Исследования показали, что изостевиол влияет на белки, регулирующие работу островков поджелудочной железы, чувствительность к инсулину и его выработку β-клетками. При применении этого вещества снижается концентрация сахара в крови.
Датские ученые провели эксперимент с мышами, страдающими диабетом. Они разделили их на две группы: контрольную, которая получала обычный корм, и экспериментальную, которой давали изостевиол в дозе 20 мг/кг в течение шести недель.
У мышей с диабетом, получавших изостевиол, улучшились показатели уровня глюкозы, повысилась чувствительность к инсулину. У них также изменилась экспрессия генов, регулирующих выработку этого гормона, и стали лучше остальные показатели работы поджелудочной железы.
Научные исследования показали, что изостевиол снижает уровень сахара в крови и другим способом. Это вещество блокирует фермент α-глюкозидазу, превращающую сложные углеводы в простые, которые легко усваиваются. Благодаря этому углеводистые компоненты пищи не перерабатываются, а выводятся из организма в неизменном виде, что дополнительно снижает уровень сахара. Ученые рассматривают стевию как перспективный источник для создания новых лекарств от диабета.
Стевиозид, из которого получают изостевиол, тоже обладает антидиабетическими свойствами. В ходе экспериментов на животных он ускорял транспорт глюкозы, повышал чувствительность к инсулину. Уровень адипонектина — гормона, регулирующего обмен глюкозы и чувствительность к инсулину, — увеличивался вдвое. Стевиозид повышал активность инсулина в мышцах и печени, помогая усвоению глюкозы и снижая уровень сахара в крови.
После дальнейших исследований комбинированные препараты, изготовленные из компонентов стевии и их производных, возможно, станут новыми лекарствами от диабета, не только снижающими уровень сахара в крови, но и влияющими на причину заболевания. Но для этого потребуется проведение дополнительных исследований и экспериментов.
Антиатеросклеротическое действие производных стевиозида
В ходе проведенных экспериментов изостевиол повысил уровень липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), препятствующих развитию атеросклероза и растворяющего холестериновые бляшки. ЛПВП, «хороший холестерин», выполняет роль транспорта: забирает «плохой» холестерин из сосудов и доставляет его в печень для переработки. Препараты с изостевиолом в перспективе можно использовать для улучшения жирового обмена и предотвращения атеросклеротических изменений в сосудах.
Противовирусное действие изостевиола
Ученые постоянно ищут новые мощные лекарства для борьбы с вирусными заболеваниями. Большое внимание уделяется поиску новых средств от разных типов вирусного гепатита. По данным ВОЗ, ежегодно регистрируется около 5 миллионов случаев острого гепатита, и 0,6 миллиона человек умирают от заболеваний печени, вызванных этими инфекциями. ДНК-содержащие вирусы гепатита приводят к гибели печеночных клеток и увеличивают вероятность развития рака печени – гепатоцеллюлярной карциномы. Несмотря на наличие эффективных рекомбинантных вакцин, потребность в препаратах, позволяющих предупреждать и лечить это заболевание, довольно высока.
Потенциальными компонентами таких лекарств стали производные изостевиола триптерифордин и неотриптерифордин. Эти вещества подавляют активность вирусных генов и снижают уровень ДНК возбудителя в клетках. Были получены и другие соединения, тормозящие размножение этого патогенного микроорганизма и снижающие вирусную нагрузку – его концентрацию в крови.
На основе компонентов стевии разработаны препараты для профилактики и лечения инфекционного мононуклеоза, вызываемого вирусом Эпштейна-Барр. Экспериментальные лекарства содержат гликозиды, которые тормозят развитие возбудителя. Предполагается, что они эффективны против других вирусных инфекций. Есть данные, что вещества, полученные из стевии, могут быть активны против вируса SARS-CoV-2, вызывающего коронавирусную инфекцию.
Антибактериальное действие производных стевии
Бактерии быстро адаптируются к лекарственным препаратам, поэтому ученым постоянно приходится разрабатывать новые антибиотики. В качестве новых антибактериальных компонентов были испытаны производные изостевиола — вещества, полученного из травы стевии.
Моно- и диэфиры с ониевыми атомами азота, полученные из этого растения, показали высокую антибактериальную активность. Ученые сейчас изучают способы повышения их эффективности, чтобы создать новые препараты, способные уничтожать различные патогенные микроорганизмы.
Производные стевии также показали противотуберкулезный эффект. В ходе исследования они подавляли рост микобактерий туберкулеза и вызывали их гибель. Это очень важно, поскольку в настоящее время появилось множество новых штаммов этих микроорганизмов, устойчивых к традиционным лекарствам.
Экстракт стевии богат стевиолгликозидами. Кроме 11 основных компонентов, указанных в техническом регламенте Таможенного 029/2012 и других нормативных документах, в нем присутствуют и другие малоизученные компоненты. Предполагается, что эти соединения, их производные можно использовать для лечения большого количества заболеваний. Сладкая трава станет не только популярным сырьем для изготовления сахарозаменителя, но и найдет применение в фармацевтической промышленности.
