Создание клеточных культур и изучение особенностей биосинтеза фармакологически ценных соединений фенольной и терпеново-индольной природы различных разновидностей Catharanthus roseus вьетнамской флоры in vivo и in vitro : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. М. Юрин

Abstract

В качестве объектов исследования использовали каллусные культуры Catharanthus roseus (L). G. Don разновидностей «Roseus», «Alba» и «Ocellatus». Цели НИР: выявление наиболее перспективных представителей различных разновидностей Catharanthus roseus тропической флоры Вьетнама и разработка приемов введения в каллусную культуру с целью создания клеточных культур-продуцентов ценных фармакологически активных субстанций. Для выполнения проекта использовались стандартные физиологические тесты, методы спектрофотометрии, хроматографического разделения индивидуальных веществ в тонком слое сорбента. В результате установлены наиболее оптимальные режимы введения в культуру in vitro растений Catharanthus roseus (L). G. Don разновидностей «Roseus», «Alba» и «Ocellatus» вьетнамской флоры; сформулированы практические рекомендации по инициации каллусной ткани исследуемых растений; проведена оптимизация фитогормонального состава питательной среды для наработки биомассы полученной первичной каллусной культуры; установлены наиболее эффективные комбинации ауксинов и цитокининов для стимуляции роста каллусной ткани Catharanthus roseus (L). G. Don различных разновидностей; выявлены эффекты стимуляции накопления суммы фенольных соединений, в том числе флавоноидов, а также терпеновых индольных алкалоидов в каллусной культуре Catharanthus roseus (L). G. Don разновидностей «Roseus», «Alba» и «Ocellatus» при варьировании фитогормонального состава в питательной среде; показано, что в клетках каллусных тканей Catharanthus roseus (L.) G. Don всех исследуемых разновидностей накапливаются фармакологически-ценные алкалоиды – аймалицин и серпентин. Накопление серпентина было максимальным в экстрактах каллусных тканей Catharanthus roseus (L.) G. Don разновидности «Roseus». Наиболее высоким биосинтетическим потенциалом и биологической активностью характеризовалась каллусная культура C. roseus разновидности «Roseus», инкубируемая на питательной среде, содержащей в качестве ауксина 1 мг/л НУК, а в качестве цитокинина – 1 мг/л БАП. Установлены величины антирадикальной активности экстрактов и выявлены условия, позволяющие стимулировать данный тип активности в исследуемых культурах; показано, что антирадикальная активность экстрактов каллусов Catharanthus roseus (L.) G. Don различных разновидностей зависит от их биосинтетического потенциала в отношении суммы фенольных соединений и мало зависит от накопления алкалоидов. Разработанный лабораторный регламент инициации и наработки биомассы высокопродуктивных по фармакологически ценным биологически активным веществам каллусных культур Catharanthus roseus (L.) G. Don различных разновидностей вьетнамской флоры выступает в качестве научно-методической основы для последующего масштабирования процесса культивирования клеточных линий-биопродуцентов глубинным способом. Результаты НИР внедрены в учебный процесс кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений Белорусского государственного университета, что подтверждено двумя актами о практическом использовании результатов исследования. Данные виды растений являются ценными источниками получения противоопухолевых и других лекарственных препаратов, ввозимых исключительно из-за рубежа. Итоги НИР позволяют дать предварительную оценку перспектив использования данных растений в качестве сырья для фармацевтической промышленности Беларуси.