ПОЛУЧЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ИРИСА СИБИРСКОГО (IRIS SIBIRICA L.) МЕТОДАМИ БИОТЕХНОЛОГИИ

  • Людмила (Lyudmila) Ивановна (Ivanovna) Тихомирова (Tikhomirova) Алтайский государственный университет
  • Наталья (Natal'ya) Григорьевна (Grigor'yevna) Базарнова (Bazarnova) Алтайский государственный университет
  • Татьяна (Tat'yana) Николаевна (Nikolayevna) Ильичева (Ilicheva) Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор»
  • Юрий (Yuriy) Цатурович (Tsaturovich) Мартиросян (Martirosian) Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии; Институт биохимической физики РАН
  • Ирина (Irina) Владимировна (Vladimirovna) Афанасенкова (Afanasenkova) Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова
Ключевые слова: I. sibirica L., лекарственные растения, культура ткани, вторичные метаболиты, растения-регенеранты, аэропонные технологии

Аннотация

Методы биотехнологии позволяют получить качественное лекарственное растительное сырье в короткие сроки, в большом количестве не уничтожая природные запасы. Такие биотехнологические подходы, как аэропонные технологии, имеют потенциал для крупномасштабного выращивания растений ириса и производства вторичных метаболитов. Микроклональное размножение дает возможность получить здоровый посадочный материал в необходимом количестве, независимо от времени года. Сочетание этих двух технологических подходов позволит разработать биотехнологию круглогодичного производства лекарственного растительного сырья ириса сибирского.

В результате исследования определено необходимое содержание 6-бензиламинопурина в питательных средах на этапе собственно микроразмножения для формирования наибольшего количества адвентивных побегов оптимальной длины. Необходимым содержанием БАП для I. sibirica являлось 2.5–5.0 мкМ. Введение в питательные среды цитокининов совместно с ауксинами, L- глютамином и аденин сульфатом 100 мг/л, а также чередование низких и высоких концентраций цитокинина усиливало регенерационный эффект БАП. При круглогодичном выращивании растений-регенерантов в условиях аэропоники количество биомассы растительного сырья I. sibirica по данному способу составляло примерно 31.2 кг/м2 по сырой массе за один год.

Установлено, что интактные растения и растения-регенеранты I. sibirica, полученные на основе разработанной биотехнологии имели идентичный групповой состав биологически активных веществ. Выявлено, что сумма флавоноидов в листьях аэропонных растений ириса превышала содержание в листьях интактных растениях в 3 раза, а содержание эфирного масла в растениях-регенерантах и в аэропонных листьях сорта Стерх выше на 26% в сравнении с листьями интактных растений. Водные и спиртовые экстракты I. sibirica проявляли противовирусную активность в отношении вируса герпеса. При невысокой токсичности экстракты интактных растений, и растений-регенерантов имели относительно высокий индекс селективности.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Людмила (Lyudmila) Ивановна (Ivanovna) Тихомирова (Tikhomirova), Алтайский государственный университет

кандидат биологических наук, заведующая отделом биотехнологии растений ЮСБС АлтГУ

Наталья (Natal'ya) Григорьевна (Grigor'yevna) Базарнова (Bazarnova), Алтайский государственный университет

доктор химических наук, профессор, заведующая кафедрой органической химии, декан химического факультета

Татьяна (Tat'yana) Николаевна (Nikolayevna) Ильичева (Ilicheva), Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор»

доктор биологических наук

Юрий (Yuriy) Цатурович (Tsaturovich) Мартиросян (Martirosian), Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии; Институт биохимической физики РАН

руководитель группы аэропонных технологий выращивания растений, кандидат биологических наук

Ирина (Irina) Владимировна (Vladimirovna) Афанасенкова (Afanasenkova), Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова

доцент кафедры химии, кандидат педагогических наук

Литература

1. Medicinal Plants Industry 2017. URL: http://tejasisblog.blogspot.ru/2017/05/medicinal-plants-industry-2017.html

2. Food and Agriculture Organization of the United Nations. URL: http://www.fao.org/biodiversity/2010-international-year-of-biodiversity/en/

3. Roberts S.C. Nat. Chem. Biol., 2007, vol. 3, pp. 387–395. DOI: 10.1038/nchembio.2007.8.

4. Xu J.X., Ge X., Dolan M.C. Biotechnol. Adv., 2011, vol. 29, pp. 278–299. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2011.01.002.

5. Xu J.X., Zhang W., Cao X., Xue S. Phytochem. Lett., 2011, vol. 4, pp. 52–55. DOI: 10.1016/j.phytol.2010.12.003.

6. Aslaniants L.K., Marshavina Z.V. Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 1979, vol. 15, pp. 769–774. (in Russ.).

7. Aslaniants L.K., Marshavina Z.V., Kazarian A.G. Rastitel'nye resursy, 1988, vol. 24, pp. 107–110. (in Russ.).

8. Bagdasarova Z.M., Aslaniants L.K., Uzunian L.V. Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 1988, vol. 24, pp. 774–778. (in Russ.).

9. Kaššák P. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 2014, no. 3, pp. 11–14.

10. Sedel'nikova L.L., Kukushkina T.A. Uchenye zapiski ZabGU, 2016, vol. 11, no. 1, pp. 123–128. (in Russ.).

11. Blinova K.F., Kaliupanova N.I. Khimiia prirodnykh soedinenii, 1974, no. 4, pp. 535. (in Russ.).

12. Blinova K.F., Glyzin V.I., Priakhina N.I. Khimiia prirodnykh soedinenii, 1977, no. 1, pp. 535. (in Russ.).

13. Denisova O.A., Glyzin V.I., Patudin A.V., Gavrilenko B.D. Khimiko-farmatsevticheskii zhurnal, 1980, vol. 14, pp. 76–77. (in Russ.).

14. Jiang D.J., Dai Z., Li Y.J. Cardiovascular Drag Rev., 2004, vol. 22, no. 2, pp. 91–102. DOI: 10.1111/j.1527-3466.2004.tb00133.x.

15. Pinto M.M.M., Sousa M.E., Nascimento M.S.J. Current Med Chem., 2005, vol. 12, pp. 2517–2538. 10.13181/mji.v22i3.586

16. Fotie J., Bohle D.S. Antiinfective agents in medicinal chemistry, 2006, vol. 5, pp. 15–31. DOI: 10.2174/187152106774755563.

17. Kovalev V.N., Mikhailenko O.A. Isaev D.I. Gurbanov G.M. Аzərbaycan əczaçiliq və farmakoterapiya jurnali, 2016, no. 1, pp. 13–17. (in Russ.).

18. Jevremović C., Krstić-Milošević D., De Carlo A., Benelli K., Lambardi M., Antonić D., Trifunović M., Momčilov., Lojić M., Subotić A. Zbornik radova III Simpozijuma biologa i ekologa Republike Srpske. SBERS. [Proceedings of the III Symposium of Biologists and Ecologists of the Republic of Srpska. SBERS]. 2015, vol. 1, pp. 41–53. DOI: 10.7251/SKP1607041J (in Serbian).

19. Minina S.A., Abu-Skhela G.R.I., Astakhova T.V., Pryakhina N.I., Zenkevich I.G., Kosman V.M. Pharm. Chem. J., 1999, vol. 33, no. 4, pp. 211–213. DOI: 10.1007/BF02509942.

20. Minina S.A., Astakhova T.V., Pryakhina N.I., Abu-Skela G. Pharm. Chem. J.,2001, vol. 35, no. 2, pp. 85–87. DOI: 10.1023/A:1010472921542.

21. Butenko R.G. Kul'tura izolirovannykh tkaney i fiziologiya morfogeneza rasteniy. [Isolated tissue culture and physiology of plant morphogenesis]. Moscow, 1964, 272 p. (in Russ.).

22. Kalinin F.L., Sarnatskaya V.V., Polishchuk V.Ye. Metody kul'tury v fiziologii i biokhimii rasteniy. [Culture methods in plant physiology and biochemistry]. Kiev, 1980, 488 p. (in Russ.).

23. Murashige T., Skoog F. Physiol. Plant., 1962, vol. 15, no. 4, pp. 473–497.

24. Muzychkina R.A. Tekhnologiya proizvodstva i analiz fitopreparatov. [Production technology and analysis of phytopreparations]. Almaty, 2011, 360 p. (in Russ.).

25. GOST 24027.2-80. Syr'ye lekarstvennoye rastitel'noye. Metody opredeleniya vlazhnosti, soderzhaniya zoly, ekstraktivnykh i dubil'nykh veshchestv, efirnogo masla. [State standard 24027.2-80. Raw medicinal plant. Methods for determining humidity, ash content, extractive and tannins, essential oil]. Мoscow, 1981, 10 p. (in Russ.).

26. Obolenskaya A.V. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose]. Мoscow, 1991, 320 p. (in Russ.).

27. Kosman V.M., Faustova N.M., Pozharitskaia O.N., Shikov A.N., Makarov V.G. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2013, no. 2, pp. 139–146. DOI: 10.14258/jcprm.1302139. (in Russ.).

28. Zyukov D.G. Andreyevich Ye.N., Chipiga A.P. Tekhnologiya i oborudovaniye efirnomaslichnogo proizvodstva. [Technology and equipment of essential oil production]. Moscow, 1979, 190 p. (in Russ.).

29. Finter N.B. J. Gen. Virol., 1969, no. 5, pp. 419–427. DOI: 10.1099/0022-1317-5-3-419

30. Dospekhov B.D. Metodika polevogo opyta. [Field experience]. Moscow, 1979, 416 p. (in Russ.).

31. Zaytsev G.N. Matematika v eksperimental'noy botanike. [Mathematics in Experimental Botany]. Moscow, 1990, 296 p. (in Russ.).

32. Tikhomirova L.I. Biotekhnologiya, 2013, no. 2, pp. 74–78. (in Russ.).

33. Gosudarstvennaya farmakopeya RF. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation]. XIII ed. Moscow, 2015. URL: www.femb.ru/feml. (in Russ.).

34. Tikhomirova L.I., Bazarnova N.G., Khaliavin I.A. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2017, no. 2, pp. 119–126. DOI: 10.14258/jcprm.2017021517. (in Russ.).
Растения-регенеранты I. sibirica
Опубликован
2018-12-11
Как цитировать
[1]
Тихомирова (Tikhomirova)Л. (Lyudmila), Базарнова (Bazarnova)Н. (Natal’ya), Ильичева (Ilicheva)Т. (Tat’yana), Мартиросян (Martirosian)Ю. (Yuriy) и Афанасенкова (Afanasenkova)И. (Irina) 2018. ПОЛУЧЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ИРИСА СИБИРСКОГО (IRIS SIBIRICA L.) МЕТОДАМИ БИОТЕХНОЛОГИИ. Химия растительного сырья. 4 (дек. 2018), 235-245. DOI:https://doi.org/https://doi.org/10.14258/jcprm.2018043887.
Выпуск
Раздел
Биотехнологии

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)