ПОЛУЧЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ИРИСА СИБИРСКОГО (IRIS SIBIRICA L.) МЕТОДАМИ БИОТЕХНОЛОГИИ
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
Metrics
Литература
Medicinal Plants Industry 2017 // http://tejasisblog.blogspot.ru/2017/05/medicinal-plants-industry-2017.html
Food and Agriculture Organization of the United Nations // http://www.fao.org/biodiversity/2010-international-year-of-biodiversity/en/
Обзор российского рынка лекарственных трав и сборов // http://www.marketcenter.ru/content/doc-2-10792.html
Do¨rnenburg H., Knorr D. Strategies for the improvement of secondary metabolite production in plant cell cultures // Enzyme Microb Tech. – 1995. – V. 17. – P. 674-84.
Roberts S.C. Production and engineering of terpenoids in plant cell culture // Nat Chem Biol. − 2007. − V. 3. − P. 387-395.
Xu J.X., Ge X., Dolan M.C. Towards high-yield production of pharmaceutical proteins with plant cell suspension cultures // Biotechnol Adv. − 2011(a). V. 29. P. 278-99.
Xu J.X., Zhang W., Cao X., Xue S. Abietane diterpenoids synthesized by suspension-cultured cells of Cephalotaxus fortune // Phytochem Lett. − 2011(b). V. 4. P. 52-55.
Кузовкина И.Н., Прокофьева М.Ю., Умралина А.Р., Чернышева Т.П. (2014) Штамм культуры корня шлемника андрахновидного (Scutellaria andrachnoides Vved) Scut. andr. (HRC) – продуцент вогонина и актеозида. Евразийский патент № 020503, 28.11.2014 г.
Кузовкина И.Н., Прокофьева М.Ю., Умралина А.Р., Чернышева Т.П. Штамм культуры каллусной ткани шлемника андрахновидного (Scutellaria andrachnoides Vved) – продуцент вогонозида и актеозида. Евразийский патент № 019010, 30.12.2013 г
Umralina A., Chernyscheva T., Guseva A., Prokofieva M., Kuzovkina I. Physiological and biochemical features of genetically transformed roots of Scutellaria andrachnoides Vved. // International conference on natural products utilization “From plants to pharmacy shelf” ICNPU 2013. BANSKO, Bulgaria. p.178.
7.Кузовкина И.Н., Гусева.А.В., Прокофьева М.Ю. Биотехнологический способ получения вогонина – флавона с селективной цитостатической активностью. // Сборник статей XVI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике», Санкт-Петербург, изд. Политехнического университета, 2013 С. 228-231.
Неупокоева О.В., Воронова О.Л., Чурин А.А., Суслов Н.И., Шилова И.В., Кузовкина И.Н. Коррекция цитогенетических эффектов паклитаксела и цисплатина экстрактом корней шлемника байкальского // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2013. – Т. 76. . – С. 24-27.
Асланянц JI.K., Маршавина З.В. Об эфирном масле, синтезируемом культурой ткани ириса Iris sibiricа // Прикладная биохимия и микробиология. – 1979. – Т. 15. – С. 769-774.
Асланянц J.K., Маршавина З.В., Казарян А.Г. Продуктивность культуры клеток Iris sibirica L., выращенных на упрощенной питательной среде // Раст. ресурсы. – 1988. – Т. 24. – С. 107-110.
Багдасарова З.М., Асланянц JI.K., Узунян Л.В. Биоконверсия терпеноидов культурой клеток ириса (Iris sibirica) // Прикладная биохимия и микробиология. – 1988. – Т. 24. – С. 774-778.
Kaššák P. Screening of the chemical content of several Limniris group Irises //Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. – 2014– № 3. – Р. 11-14.
Седельникова Л.Л., Кукушкина Т.А. Содержание запасных и биологически активных веществ в вегетативных органах Iris sibirica L. (Iridaceae) // Учёные записки ЗабГУ. – 2016. – Том 11. – № 1. – С. 123-128.
Блинова К.Ф., Калюпанова Н.И. Ксантоновые гликозиды Iris ensata // Химия природных соединений. – 1974. – №4. – С. 535.
Блинова К.Ф., Глызин В.И., Пряхина Н.И. С-гликозид из Iris ensata // Химия природных соединений. – 1977. – №. 1. – С. 535.
Денисова О.А., Глызин В.И., Патудин А.В., Гавриленко Б.Д. Определение содержания ксантонового гликозида мангиферина у некоторых растений родов Iris, Gentiana, Hedysarum // Хим.-фармацевт, журн. – 1980. – Т. 14. – С. 76-77.
Jiang D.J., Dai Z., Li Y.J. Pharmalogical effects of xanthones as cardiovascular protective agents // Cardiovascular Drag Rev. – 2004. – V. 22 (2). – 91-102.
Pinto M.M.M., Sousa M.E., Nascimento M.S.J. Xanthone derivatives: new insight in biological activities // Current Med Chem. − 2005. − V. 12. − P. 2517-2538.
Fotie J., Bohle, D.S. Pharmacological and biological activities of xanthones // Antiinfective agents in medicinal chemistry. − 2006. – V. 5. − P. 15-31.
Ковалёв В.Н., Михайленко О.А. Исаев Д.И. Гурбанов Г.М. Количественное определение мангиферина в корневищах Iris hungarica и Iris sibirica методом ВЭЖХ // Аzərbaycan əczaçiliq və farmakoterapiya jurnali. – 2016. – № 1. – С. 13-17.
Јевремовић C., Крстић-Милошевић D., De Carlo A., Benelli K., Lambardi M., Антонић D., Триfуновић M., Момчилов., Лојић M., Суботић A. Култура ткива и криопрезервација као методе за повећање продукције мангиферина код балканске перунике (Iris reichenbachii Heuffel.) // Зборник радова III Симпозијума биолога и еколога Републике Српске. СБЕРС. – 2015. V. 1. – P. 41-53. doi:10.7251/SKP1607041J
Minina S.A., Abu-Skhela G.R.I., Astakhova T.V., Pryakhina N.I., Zenkevich I.G., Kosman V.M. Technology of dry extract production from the above-ground part of milk-white iris herbs (Iris lactea Pall.) // Pharm Chem J. – 1999. – V. 33 (4). – P. 211-213.
Minina S.A., Astakhova T.V., Pryakhina N.I., Abu-Skela G. Selecting the optimum composition and developing the technology for tablets of milk-white iris extract // Pharm Chem J. – 2001. – V. 35 (2). – P. 85-87.
Бутенко Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений / Р.Г. Бутенко. – М.: Наука, 1964. – 272 с.
Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., Полищук В.Е. Методы культуры в физиологии и биохимии растений / Ф.Л. Калинин, В.В. Сарнацкая, В.Е. Полищук. – Киев, 1980. – 488 с.
Murashige T., Skoog F. A Revised Medium for Rapid Growth and Bioassaya with Tobacco Tissue cultures // Physiol. Plant. – 1962. – V. 15. – № 4. – Р. 473.
ГОСТ 24027.2-80. Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла. / Введ. 1981–01–01. // М.: Из-во стандартов, 1981. – 10 с.
Лавренов В. К. Полная энциклопедия лекарственных растений / В. К. Лавренов // Изд-во ОЛМА-ПРЕСС, 1999. – 56 c.
Косман В.М., Фаустова Н.М., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Макаров В.Г. Накопление биологически активных веществ в подземных частях лапчатки белой (Potentilla alba L.) в зависимости от срока культивирования. // Химия растительного сырья. – 2013. – №2. – С. 139-146.
Музычкина Р.А. Технология производства и анализ фитопрепаратов. / Р.А. Музычкина, Д.Ю. Корулькин, Ж.А. Абилов // Алматы, 2011. – 360 с.
Зюков Д.Г. Андреевич Е.Н., Чипига А.П. Технология и оборудование эфирномасличного производства / Д.Г. Зюков, Е.Н. Андреевич, А.П. Чипига // М.: Пищ. пром-сть, 1979. – 190 с.
Finter N. B. Dye uptake methods for assessing viral cytopathogenicity and their application to interferon assays // J. Gen. Virol. – 1969. – № 5. – P. 419-427.
Доспехов Б.Д. Методика полевого опыта / Б.Д. Доспехов. – М.: Колос, 1979. – 416 с.
Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. – М.: Наука, 1990. – 296 с.
Тихомирова Л.И. Биотехнологические аспекты размножения Iris sibirica L. в культуре in vitro // Биотехнология. − 2013. − № 2. − С. 74-78.
Государственная фармакопея РФ XIII издания // Москва, 2015:. www.femb.ru/feml.
Тихомирова Л.И., Базарнова Н.Г., Халявин И.А. Элементный состав Iris sibirica L. в культуре in vitro// Химия растительного сырья. − 2017. − № 2. − C. 119-126.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
