ВВЕДЕНИЕ В КУЛЬТУРУ IN VITRO ЛЕКАРСТВЕННЫХ

ВВЕДЕНИЕ В КУЛЬТУРУ IN VITRO ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ФЛОРЫ
КАЗАХСТАНА
Сураганов А.Е., Заркешев Э.Г.
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан
[email protected]
Использование клеточных культур растений в качестве источника ценных
биологически активных веществ может стать реальной альтернативой применения
интактным растениям, что обусловлено, в первую очередь, экологичностью такого
производства, независимостью культивирования от климатических условий и
вредителей, автоматизацией производственного процесса. В связи с этим большой
интерес в качестве источника биологически активных веществ представляют культуры
растительных клеток [1].
В настоящее время в медицинской практике важное место принадлежит
лекарственным средствам растительного происхождения, так как они обладают
широким спектром биологического действия, что позволяет использовать их для
профилактики и лечения многих заболеваний [2].
Лекарственные средства, получаемые из растений (фитопрепараты), входят
более чем в 85 фармакотерапевтических групп лекарственных средств и в большинстве
своем не имеют равноценных синтетических заменителей.
В лекарственной терапии некоторых заболеваний используют преимущественно
именно препараты растительного происхождения. Например, среди средств для
лечения сердечно-сосудистой недостаточности доля фитопрепаратов составляет около
80%, а для лечения заболеваний печени и желудочо-кишечного тракта – около 75%.
Преимущественно препаратами из лекарственного растительного сырья являются
противокашлевые, отхаркивающие, слабительные, вяжущие и другие. Этот факт
объясняется тем, что многие природные соединения (алкалоиды, карденолиды,
флавоноидные гликозиды, ацилкумарины и др.), несмотря на высокий уровень развития
органической химии, синтезировать пока либо невозможно, либо экономически
невыгодно [3].
Культивируемые клетки высших растений способны синтезировать традиционно
используемые продукты растительного происхождения, создавать принципиально
новые вещества, трансформировать дешевые предшественники в ценный продукт.
Преимуществом данного метода является возможность получения продукта независимо
от внешних климатических, почвенных условий, круглогодично и сохраняя при этом
естественные ареалы ценных лекарственных растений [4].
Ценными лекарственными растениями Казахстана являются растения: зверобой
продырявленный (Hypericum perforatum L) и тысячелистник обыкновенный (Ahhilea
millefolium L), содержащие широкий спектр БАВ, поэтому данные лекарственные
растения представляют большой научный интерес.
Первым этапом наших исследований было получение клеточной культуры и
изучение зависимости процесса каллусогенеза от минерального состава питательной
среды. Культивирование проводили на питательных средах Мурасиге – Скуга и
Гамборга В5, содержащей 2 мг/л 2,4- Д. В качестве эксплантов отбирались листья и
сегменты листьев зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L), и
тысячелистника обыкновенного (Ahhilea millefolium L), которые после стерилизации
переносили на питательную среду для культивирования. Предварительно листья
обрабатывали 70%-ным этиловым спиртом в течение 30 секунд и 0,1%-ным раствором
гипохлорита натрия - в течение 15 мин, а затем трижды промывали стерильной
дистиллированной водой по 15 минут. Простерилизованные листья разделяли на
сегменты размером 0,5-1 см и помещали верхней стороной на питательную среду в
чашки Петри. Культивирование эксплантов проводилось при температуре 22±2ºС, в
темноте, относительной влажности воздуха 55–56%. Индукция каллусогенеза на обеих
питательных средах начиналась на 9 -10 день культивирования. Наиболее оптимальной
питательной средой для индукции каллусогенеза и пророста биомассы каллуса для
лекарственных растений зверобоя продырявленного и тысячелистника обыкновенного
является среда Мурасиге - Скуга (MS). Частота каллусогенеза для лекарственных
растений на данной питательной среде была достаточно высокой и составляла для
зверобоя продырявленного 60%, а для тысячелистника обыкновенного 58%.
Следующим этапом наших исследований было изучение зависимости процесса
каллусогенеза от гормонального состава питательной среды.
Подбор условий культивирования проводили, комбинируя разные концентрации
фитогормонов: ауксинов и цитокининов. Отмечено, что на среде MS с концентрацией
гормона 2,4–Д, лучше идет прирост каллусов и больше образуется каллусов
морфогенного типа. При изучении исследования зависимости процесса каллусогенеза
от концентрации гормона 2,4-Д показано, что оптимальной является концентрация 2,5
мг/л 2,4-Д. При культивировании лекарственных растений на питательной среде MS, с
концентрацией фитогормона кинетина – 0,01%, частота каллусогенеза составила 55%
для зверобоя продырявленного и 45% для тысячелистника обыкновенного.
Таким образом, нами были подобраны условия для получения морфогенных
каллусов лекарственных растений зверобоя продырявленного и тысячелистника
обыкновенного с целью получения биомассы в культуре клеток для дальнейшего
выделения и изучения БАВ из каллусной культуры.
Литература
1. Дитченко Т. И. Культура клеток, тканей и органов растений:
методические рекомендации к лабораторным занятиям / Мн. БГУ. 2007.
2. Георгиевский В. П., Комиссаренко П. Ф., Дмитрук С. Е. Биологически
активные вещества лекарственных растений / Новосибирск. Наука, Сиб. отд-ние.
1990. — 333 с.
3. Муравьева, Д. А. Фармакогнозия / Д. А. Муравьева – М.: Медицина, 1987,
656 с.
4. Chawla H. S. Introduction to plant biotechnology (2nd ed.) / Enfield. Science
Publishers. 2002. — 538 p.