Тропические кораллы могут стать основой для новых солнцезащитных средств
Учёные из Королевского колледжа Лондона выяснили, как кораллы производят естественные солнцезащитные соединения для защиты от повреждающих УФ-лучей. Это открытие позволяет предположить, что данные соединения могут лечь в основу нового типа солнцезащитных средств для людей.
Исследователи начали раскрывать генетические и биохимические процессы, стоящие за производством этих соединений, и в конечном итоге надеются воссоздать их синтетически в лаборатории для разработки средств защиты от солнца.
В рамках трёхлетнего проекта, финансируемого Советом по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук (BBSRC), команда собрала образцы кораллов для анализа с Большого Барьерного рифа в сотрудничестве с доктором Уолтером Данлапом из Австралийского института морских наук и профессором Малькольмом Шиком из Университета Мэна (США).
Коралл — это животное, находящееся в уникальном симбиотическом партнёрстве с водорослями, живущими внутри него. Водоросли используют фотосинтез для производства пищи для коралла, а продукты жизнедеятельности коралла используются водорослями для фотосинтеза. Поскольку фотосинтезу необходим солнечный свет, кораллы вынуждены жить на мелководье, что делает их уязвимыми для солнечных ожогов.
Как работает природная защита
Ведущий проекта доктор Пол Лонг пояснил: «Мы уже знали, что кораллы и некоторые водоросли могут защищаться от жёстких УФ-лучей в тропическом климате, производя собственные „солнцезащитные кремы“, но до сих пор не знали, как именно.
Мы обнаружили, что водоросли, живущие внутри коралла, производят соединение, которое, как мы считаем, транспортируется к кораллу, а тот модифицирует его в солнцезащитное средство на пользу как кораллу, так и водорослям.
Эта защита не только оберегает их обоих от УФ-повреждений, но и передаётся по пищевой цепи — рыбы, питающиеся кораллом, также получают пользу от этой защиты».
Перспективы для человека и сельского хозяйства
Это открытие привело учёных к мысли, что, определив, как создаётся и передаётся это соединение, его можно биосинтетически воспроизвести в лаборатории для создания солнцезащитного средства для людей, возможно, в форме таблетки.
Доктор Лонг отметил: «Мы очень близки к тому, чтобы воспроизвести это соединение в лаборатории, и если всё пойдёт хорошо, мы ожидаем начать его тестирование в течение следующих двух лет».
Долгосрочной целью исследования также является изучение возможности использования этих процессов для развития устойчивого сельского хозяйства в странах третьего мира. Природные солнцезащитные соединения кораллов могут быть использованы для создания устойчивых к УФ-излучению сельскохозяйственных культур, способных выдерживать жёсткий тропический свет.
Изучение климатических угроз
Команда доктора Лонга также ищет подсказки о том, как изменение климата приводит к «обесцвечиванию» кораллов, которое может закончиться их гибелью.
Обесцвечивание происходит, когда повышение температуры моря (на 2–3 градуса выше летнего среднего показателя) приводит к потере водорослей из тканей коралла. Если симбиотические отношения не восстанавливаются, коралл может погибнуть. В 1998 году глобальные температурные аномалии привели к массовому обесцвечиванию, вызвавшему гибель кораллов на 16% рифов мира.
После недавнего сбора образцов с Большого Барьерного рифа команда изучает генетические и биохимические изменения, происходящие, когда коралл подвергается воздействию света при более высоких температурах воды. Ожидается, что это исследование внесёт важный вклад в управление и сохранение биоразнообразия рифов в условиях глобального потепления.