Пиво стимулирует... мозг?

Один из органических красителей, содержащихся в шишках хмеля, оказался достаточно эффективным стимулятором развития и работы мозга — добавление этого вещества в рацион молодых мышей сделало их умнее, заметно улучшило их память и позволило им быстрее приспосабливаться к новым условиям окружающей среды.

О результатах «пивных» экспериментов на грызунах и возможных путях их адаптации для использования среди людей рассказывает Университет штата Орегон.
«Данный флавоноид и, похоже, многие другие молекулы из этого класса веществ могут играть важную роль в способности мозга формировать новые воспоминания. Одним из следствий нашего исследования стало то, что мы показали: всем нам крайне важно получать полный набор нутриентов с самых ранних лет жизни», — рассказывает Кэйти Магнуссон из Университета штата Орегон в Корваллисе, ведущий автор статьи в журнале Behavioral Brain Research.
Листья, побеги, плоды и соцветия всех растений содержат в себе огромное количество так называемых флавоноидов — сложных углеводородных молекул, которые играют самые разные роли в жизнедеятельности флоры. Большая часть из них является красителями и пигментами, которые защищают листья от ультрафиолетового излучения, помогают им извлекать энергию из солнечного света, а другие — окрашивают лепестки цветов и помогают бактериям-симбиотам находить корни растений.
Начиная с 1930-х годов прошлого века, флавоноиды периодически привлекают внимание медиков и биологов. За минувшие десятилетия ученые выяснили, что некоторые растительные пигменты благотворно влияют на здоровье сосудов и сердца, уменьшают шансы на развитие рака, а также подавляют воспаления. Последний виток интереса к этим веществам произошел в конце 1990-х годов, когда ученые обнаружили, что эти соединения являются сильными антиоксидантами, о чем нам часто напоминает реклама и этикетки на бутилированных чайных напитках и коробках с другими растительными продуктами.
Организм человека и всех остальных живых существ на Земле постоянно вырабатывает и использует в своей жизнедеятельности различные соединения на базе кислорода. Иногда продукты таких реакций, химически агрессивные по своей природе, «сбегают» из той части клетки, где они производятся, и проникают в ее незащищенные части, где они могут повредить критически важные системы, в том числе цепочку ДНК и белковые молекулы. Для борьбы с такими «нарушителями режима» клетка вырабатывает большое число молекул-антиоксидантов, которые нейтрализуют сбежавшие соединения кислорода, принимая на себя удар.

По мере старения или во время серьезных нагрузок организм человека начинает вырабатывать все меньше антиоксидантов, из-за чего клетки начинают постепенно повреждаться и испытывать хронический стресс. Подобные процессы, как считают сегодня биологи, являются одной из причин одряхления организма, появления болезней пожилых людей и различных нейродегенеративных недугов, таких как болезнь Альцгеймера.
Магнуссон и ее коллеги изначально пытались выяснить, могут ли флавоноиды замедлить или остановить процесс старческого «зарастания» некоторых белков на поверхности нейронов в мозге молекулами жиров, которые мешают передаче импульсов между нервными клетками. Этот процесс многие нейрофизиологи считают причиной ухудшения памяти и неспособности запоминать новую информацию после наступления 40- или 50-летия.
Исследователи провели серию экспериментов, в рамках которых они кормили несколько групп молодых и пожилых мышей большими дозами разных растительных флавоноидов и наблюдали, как менялась их способность запоминать новую информацию. Для этого ученые опускали каждого грызуна в темный лабиринт, наполовину заполненный водой, выход из которого мышь не могла видеть и положение которого она должна была запомнить. Чем быстрее животное запоминало положение выхода, тем меньше времени она тратила на побег из «подземелья» в следующий раз, что позволяло нейрофизиологам оценивать действие антиоксидантов на память своих подопечных.
Достаточно быстро выяснилось, что ни один из флавоноидов не оказывал желаемого действия на память пожилых мышей — они все так же медленно запоминали выход из лабиринта, а количество жировых «хвостов» на поверхности нейронов не уменьшалось. С другой стороны, один из антиоксидантов, вещество под названием ксантогумол, крайне необычным образом влиял на работу памяти у молодых грызунов.
«Ксантогумол ускоряет метаболизм, уменьшает концентрацию жирных кислот в нашей печени и по крайней мере среди молодых мышей улучшает живость их ума или просто высшие уровни их мыслительной деятельности. К сожалению для нас, это вещество не смогло уменьшить степень пальмитоилации (зарастания жиром. — РП) нейронов в мозге пожилых грызунов и не улучшило их сообразительность и способность запоминать новую информацию, по крайней мере при тех дозах ксантогумола, которые мы им выдавали», — добавляет Дэниэл Замзов из Университета Орегона.
Дальнейшие эксперименты показали, что молодые мыши с ксантогумоловой диетой пробегали на 20-30% меньше расстояния в поисках выхода из лабиринта, чем их сородичи из контрольной группы, питавшиеся нормальной пищей. Что интересно, концентрация жиров на поверхности нейронов в гиппокампе, центре памяти в мозге всех млекопитающих, почти не изменилась. Это говорит о том, что данный природный краситель улучшает работу памяти каким-то иным образом, который ученым еще предстоит раскрыть.
Единственным источником ксантогумола в природе, как отмечают авторы статьи, являются листья и побеги хмеля, в шишках которого содержится максимальное количество этого флавоноида. Как предупреждают ученые, молодым людям не стоит пытаться улучшить свою память при помощи нескольких бутылочек пива — Магнуссон отмечает, что «человеку придется выпивать около двух тысяч литров пива в день для достижения тех концентраций ксантогумола, которые мы использовали в нашем исследовании». Тем не менее нейрофизиологи не исключают того, что пищевые добавки на базе этого антиоксиданта могут оказать на детей и подростков аналогичное действие, что и на молодых мышей.