Экстракты меристемальных (стволовых) растительных клеток это экстракты молодости и здоровья. Стволовые клетки человека и меристемальные (стволовые) клетки растений имеют общее базовое свойство.
Это – недифференцированные, т.е. одинаковые клетки, которые потом становятся дифференцированными (обладающими характеристиками определенной ткани, например, печени, мозга, кожи). В меристемальных (стволовых) клетках растений заложен огромный и мощнейший потенциал роста, в них содержится максимальное количество необходимых для обновления веществ - признают все исследователи. Это проявляется в максимально высокой концентрации активных веществ. Когда меристемальные клетки станут дифференцированными и определятся их функции, останутся лишь те вещества, которые для этой функции необходимы. Совокупность активных веществ в меристемальных клетках – это гарантия будущей полноценной жизни растения: его формирования, защиты на стадии «проростка» от неблагоприятных факторов окружающей среды, сохранения генетической информации и синхронизации процессов деления клеток.
К этим веществам относятся жирные кислоты, нуклеиновые и аминокислоты, пептиды, витамины и кофакторы, ферменты пролиферативной и антиоксидантной защиты, фитогормоны, антиоксиданты. Открыты целые классы веществ регуляторов, обеспечивающих процессы межклеточного взаимодействия: ауксины, гиббереллины, цитокинины, брассинолиды, жасмонаты, полиамины, пептидные гормоны. Меристемальные (стволовые) клетки растений производят большое количество рибонуклеиновых кислот (РНК).
Многочисленные исследования показывают, что многие участники и регуляторы процессов роста и жизнеобеспечения растений имеют сходное строение с теми, что есть в организме человека. И даже выполняют сходные функции. В 2003 году группа флорентийских ученых доказала удивительное сходство стероидов растений и человека. Однако, когда речь идет об экстрагировании определенных веществ для косметики, полного совпадения не нужно. Если взять простые молекулы, те же аминокислоты - они одинаковы у растений и человека. Если мы говорим о каких-то биологически активных факторах, гормонах роста, то, как правило, это пептиды: короткие молекулы, которые состоят из нескольких аминокислот. Именно растения являются источником аминокислот для организма человека.
Источники меристемальных (стволовых) растительных клеток.
Клетки растений, которые используются сегодня в косметике, правильнее называть не стволовыми, а меристемальными. О свойственной растениям уникальной способности восстанавливать себя из мельчайших фрагментов известно давно. Но только во второй половине прошлого века выяснилось, что ее обеспечивают так называемые инициальные клетки. Их содержит особая ткань растений – меристема, сосредоточенная в почках, молодых корешках и проростках, зародышах семян растений – рис. 1, 2, 3 и 5.
Рис. 1 Семя пшеницы
Зародыши зерновых репродуктивная часть, прорастающая внутри растения, эмбрион. Зародыши пшеницы являются источником многих необходимых питательных веществ, включая витамин Е, фолиевую кислоту, фосфор, тиамин, цинк и магний, а также незаменимые жирные кислоты и жирные спирты. Меристемальные клетки и есть стволовые, то есть клетки-предшественники. Из них формируются ткани растений, они определяют рост стеблей и корней, заживлении повреждений.
Рис. 2 Продольный разрез семени гречихи в зоне зародыша.
энд - эндосперм; с - семядоля; п - почечка; з.к - зародышевый корешок
В процессе деления одна из меристемальных клеток дифференцируется в какой-то определенный вид (это зависит от условий или микроокружения, в которое она попадает), а другая остается унипотентной стволовой. Унипотентность означает, что в дальнейшем из нее может развиться любая клетка растительного организма.
Рис. 3 Продольный разрез семени льна в зоне зародыша.
с - семядоля; п - почечка; з.к - зародышевый корешок
В отличие от стволовых клеток человека все растительные стволовые клетки способны дифференцироваться в любую из клеток растения. У человека и животных этим свойством обладают только эмбриональные стволовые клетки, и то только на первых этапах процесса деления. Кроме того, специализированные потомки стволовых клеток легко возвращаются в недифференцированное состояние, чем объясняется свойственное растениям вегетативное размножение.
Меристемальные (стволовые) растительные клетки - Вещества молодости.
Многочисленные исследования показывают, что многие участники и регуляторы процессов роста и жизнеобеспечения растений имеют сходное строение с теми, что есть в организме человека. И даже выполняют сходные функции.
Рис. 4 Продольный разрез семени клещевины в зоне зародыша.
с - семядоля; з.к - зародышевый корешок; энд - эндосперм
Современные технологии позволяют нам получить с химической точки зрения совершенно одинаковые соединения. При правильно поставленном «производственном процессе» нашему организму будет все равно, откуда взяты эти вещества.
Способ получения экстрактов меристемальных (стволовых) растительных клеток.
Этот метод экстракции похож на такое природное явление как разряд молнии во время грозы.
В электромагнитном накопителе происходит концентрация электроэнергии. Затем, с помощью разрядника происходит электрический разряд между электродами, помещенными в герметический реактор - смесь растительного сырья и растворителя пробивает электрической разряд большой силы. Вжидкой среде происходит плазменный электровзрыв среды.
В области стримерного сильноточного разряда – «молнии» жидкость мгновенно вскипает, на поверхности "молнии" образуется тонкая газовая пленка, отделяющая сформировавшийся ствол "молнии" от окружающей жидкости, таким образом, происходи защита растительного сырья в экстрагенте от сгорания. Образуется ударная волна, распространяющаяся к стенкам реактора и отражающаяся от них, приводящая к сдвигам частиц среды. Мгновенно формируется ультразвуковая волна большой амплитуды, наблюдается мощный акустический эффект. После схлопывания парогазовой области плазменного разряда давление в объеме понижается до величины, определяемой наличием возникших газовых пузырьков в жидкой среде. Они появляются вследствие механохимических реакций в среде, высвобождения воздуха из частиц экстрагируемого сырья и химических преобразований экстрагента. При ежесекундном повторном электровзрыве схлопывание пузырьков приводит к кавитации, разрушающей сырье. Ультрафиолетовые лучи, проникают в пограничную область жидкого раствора и плазмы, ионизируют среду.
Большой ток стримера создает в среде магнитогидродинамический эффект, пропорциональный квадрату напряженности магнитного поля, что в определенной степени интенсифицирует процесс экстракции. При энергии взрыва в реакторе достигается кратковременное повышение давления от 200 до 1000 атм.
Электроимпульсная плазменно- динамическая (взрывная) экстракция высокого давления обеспечивает технологическую гибкость организации различных процессов. Экстрагент может быть практически любым для обеспечения режимов сверх экстракции, гидролиза, автогидролиза различного сырья.
Давление величиной до 1000 атм облегчает получение экстракта из меристемальных (стволовых) растительных клеток за счет формирования сверхзвуковой кавитирующей струи.
Использование меристемальных (стволовых) растительных клеток в косметике
Стволовые клетки человека стареют вместе с нами, и уже не способны поддерживать работоспособность тканей и органов. Опыт американских и европейских врачей показал, что применение экстрактов меристемальных (стволовых) растительных клеток помогает откорректировать многие патологические сдвиги, сопровождающие старение: улучшает клеточный метаболизм, очищает клетки от токсинов, восстанавливает их поврежденные компоненты, обеспечивает адекватную реакцию не стрессовые ситуации. В 2008 году, после того, как в руках ученых оказались стандартизированные экстракты меристемальных (стволовых) растительных клеток, в ходе лабораторных экспериментов было доказано, что экстракт каллуса одного из видов яблони увеличивает пролиферативную активность стволовых клеток человека, выделенных из пуповинной крови. А также на генетическом уровне восстанавливает уменьшающуюся с возрастом активность фибробластов – клеток межклеточного матрикса, от которых зависит выработка коллагена и эластина. При нанесении этого экстракта на кожу в зону так называемых «гусиных лапок» после 4-х недель применения зарегистрировано уменьшение глубины морщин на 15%.
Наличие в этих экстрактах факторов роста, регулирующих деление, рост и обмен веществ в клетках, действительно, позволяет использовать их как активные биостимуляторы клеток человека.
Перспективы применения.
И у меристемальных, и у эмбриональных стволовых клеток есть свои сторонники. Возможно, когда-нибудь и стволовые клетки человека и займут свое место в космецевтике, учитывая потрясающую способность кожи к восстановлению. Но пока это время еще не пришло. Законодательно применение в косметических средствах клеточных технологий с использованием стволовых клеток человек пока не регламентировано, поэтому использование меристемальных (стволовых) растительных клеток в косметике становится актуальным и перспективным.
Современная наука уже знает, что и растения и животные в качестве фактора роста используют сходные химические соединения.
Но при этом, по словам Татьяны Пучковой, современная наука по большому счету еще не изучено, как эти физиологически активные соединения работают в организме человека, как проникают сквозь кожу.
Пока эта область знаний находится на стадии экспериментов. Тем не менее, использование в составе косметических средств растительных стволовых клеток - очень перспективное направление с нескольких точек зрения.
Подробнее о растительных стволовых клетках можно узнать из книги Т.Пучковой «Космецевтика как косметика интенсивного действия», Москва, 2010.
Литература:
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СЕМЕНА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Методы определения жизнеспособности
Стволовые клетки растений новые возможности anti age медицины Ирина Деева, к.м.н.
Стволовые клетки растений Светлана Троицкая
Фото Зародышей пшеницы http://debris.name/forum/lofiv…
