Соевый пептид луназин обладает значительными противораковыми, антиоксидантными и гипохолестеринемическими свойствами. Исследователи провели работу на выявление нуклеотидов количественных признаков, связанных с содержанием луназина, и аннотацию генов-кандидатов в геноме сои.
Улучшение состава и качества семян, включая содержание белка, масла, жирных кислот и аминокислот, является важной целью фермеров и селекционеров сои.
Потребление сои связано с полезными эффектами в улучшении здоровья человека, такими как снижение ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, нарушений иммунной системы и некоторых видов рака. Диеты, богатые соевыми продуктами, связаны с более низкой смертностью от рака толстой кишки, молочной железы и предстательной железы, что позволяет предположить, что профилактика канцерогенеза может быть получена из компонентов сои.
Терапевтическая функция сои также была обнаружена в соевых биоактивных пептидах, как из соевого белка в семенах, так и пептидов, полученных в результате желудочно-кишечного пищеварения.
Луназин продемонстрировал замечательные противораковые, антиоксидантные и гипохолестеринемические эффекты в испытаниях на животных и in vitro. С тех пор, как он был выделен из семян сои в 1981 году во время скрининга ингибиторов протеазы в Японии, пептид луназин считается одним из самых многообещающих потенциальных противораковых фитохимических веществ.
Помимо своей противораковой активности, луназин играет жизненно важную роль в регуляции биосинтеза холестерина в организме с присущими ему антиоксидантными и противовоспалительными эффектами. Луназин обладает высоким сродством к тканям, специфичностью и эффективностью в укреплении здоровья человека и был связан со свойствами против гипертонии, ожирения и рака. Эти различные биологические функции луназина были четко продемонстрированы в исследованиях как in vitro, так и in vivo.
Луназин демонстрирует способность регулировать клеточный цикл посредством индукции апоптоза клеток, снижения экспрессии гена циклина, подавления экспрессии онкогенов и снижения частоты мутаций, вызванных канцерогенами. Исследование показало, что у мышей, получавших лечение луназином, наблюдалось значительное снижение колонизации легких после инъекции высокометастатических клеток меланомы по сравнению с контрольной группой.
В целом, был достигнут огромный прогресс в понимании противораковых биоактивных функций луназина. Однако генетическая основа и наследование луназина до конца не изучены, а картирование QTL и гены-кандидаты, связанные с продукцией луназина в соевых бобах, ранее не были генетически не определены.
Этот пробел закрывает команда исследователей из США (Государственный университет Фейетвилля; Иллинойсский университет в Урбане-Шампейне; Университет Олд Доминион; Отдел исследований сои и азотфиксации, МСХ США - Служба сельскохозяйственных исследований).
Ранее проверка концентрации луназина в 144 отобранных разнообразных образцах сои из коллекции зародышевой плазмы сои Министерства сельского хозяйства США указала на то, что концентрации луназина в образцах сои сильно различаются. Эти 144 образца из коллекции зародышевой плазмы сои Министерства сельского хозяйства США, включая экзотические, предковые и современные образцы, были количественно определены в обезжиренной соевой муке с использованием метода иммуноферментного анализа.
В этом исследовании концентрации луназина в муке линий сои сильно и значительно варьировались, варьируясь от 0,1 до 1,3 г/100 г в экзотических линиях, от 3,6 до 10,1 г/100 г в предковых линиях и от 3,3 до 9,5 г/100 г в современных линиях. Примечательно, что максимальные различия в содержании луназина превысили 100 % среди линий сои, выращенных в одинаковых условиях окружающей среды. Эти результаты свидетельствуют о том, что генетический фон играет важную роль в определении накопления луназина, даже когда факторы окружающей среды остаются постоянными.
Средняя концентрация луназина в 23 основных предковых линиях сортов США, по-видимому, аналогична концентрации луназина в 16 современных сортах; предковые и экзотические образцы показывают самое высокое значение концентрации луназина.
Фенотипическая вариация содержания луназина в семенах сои различных линий сои позиционировала луназин как идеальный признак-кандидат для генетического улучшения концентрации этого вещества в растениях сои.
В данном исследовании панель картирования из 144 образцов была собрана из коллекции зародышевой плазмы сои Министерства сельского хозяйства США (USDA), охватывающей различное географическое происхождение и генетический фон, и генотипирована с использованием чипов SoySNP50K iSelect Beadchips. QTN, достоверно связанные с содержанием луназина в семенах сои, были обнаружены на 15 хромосомах с LOD-оценками более 3,0, что объясняет различные фенотипические вариации, выявленные с помощью пакета R mrMLM (v4.0). Значимые QTN на хромосомах 3, 13, 16, 18 и 20 были последовательно идентифицированы в нескольких моделях как достоверно связанные с содержанием луназина в сое, на основе данных оценки за два года. Было обнаружено 29 генов-кандидатов, 12 из которых были идентифицированы в семенах 2003 года и 17 – 2021 года. Это исследование является важным шагом к пониманию генетической основы и функциональных генов, регулирующих продукцию луназина в семенах сои.
Источник: Plants 2025. doi.org/10.3390/plants14142169