Анализ содержания алкалоидов индольного ряда и фенольных соединений в клеточных культурах представителей семейств Apocynaceae и Asteraceae и разработка приемов получения лекарственных субстанций : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. М. Юрин

Abstract

Объекты исследования – суспензионные культуры растений семейства Apocynaceae катарантуса розового (Catharanthus roseus G. Don) и барвинка малого (Vinca minor L.), а также каллусные и суспензионные культуры эхинацеи пурпурной (Echinacea purpurea (L.) Moench и эхинацеи бледной (Echinacea pallida (nutt.) Nutt.) семейства Asteraceae. Цель работы – оптимизация условий иммобилизации клеток суспензионных культур растений семейства Apocynaceae, исследование эффектов салициловой кислоты и метилжасмоната на продукцию вторичных метаболитов фенольной природы культурами клеток Echinacea purpurea и Echinacea pallida. В результате проведенных исследований определены условия иммобилизации клеток суспензионных культур Catharanthus roseus и Vinca minor, стимулирующие биосинтез и накопление биологически активных соединений. Показано, что иммобилизация в кальций–альгинатном геле повышает активность триптофан-декарбоксилазы в клетках культур Catharanthus roseus и Vinca minor на лог-фазе ростового цикла, а также индуцирует экскрецию триптамина в среду их культивирования на стационарной фазе. Впервые установлено, что иммобилизация в Са2+– альгинатном геле клеток суспензионной культуры барвинка малого стимулирует синтез и экскрецию винкамина в среду культивирования. В то время как, инкапсулирование клеток исследуемых культур в кальций-альгинат-хитозановых носителях приводит к стимуляции процессов синтеза и экскреции в среду инкубации фенольных соединений, обладающих антирадикальной активностью. Установлены закономерности воздействия двух элиситоров – салициловой кислоты и метилжасмоната – на уровни накопления суммы фенольных соединений, а также отдельных их классов в культурах клеток Echinacea purpurea и Echinacea pallida. Доминирующей группой фенольного комплекса обеих суспензионных культур являются гидроксикоричные кислоты, тогда как флавоноиды относятся к минорным его компонентам. Показано, что рост содержания гидроксикоричных кислот в исследуемых культурах клеток в результате воздействия салициловой кислоты и метилжасмоната обусловлен повышением активности L-фенилаланинаммиак-лиазы. При этом метилжасмонат выступает в роли гораздо более эффективного элиситора по сравнению с салициловой кислотой для суспензионных культур Echinacea purpurea и Echinacea pallida. Разработанные режимы иммобилизации клеток культур растений семейства Apocynaceae позволяют использовать данный подход для наработки и получения фармакологически ценных индольных алкалоидов. Установленные закономерности воздействия салициловой кислоты и метилжасмоната на культуры клеток Echinacea purpurea и Echinacea pallida позволяют сформулировать рекомендации по их практическому применению в качестве эффективных элиситоров, позволяющих существенно повысить уровни продукции фенилпропаноидов. Разработана лабораторная схема культивирования клеточных линий Catharanthus roseus, Vinca minor, Echinacea purpurea и Echinacea pallida - продуцентов фармакологически активных соединений.