Регуляция биосинтеза фармакологически ценных вторичных метаболитов в культурах in vitro с помощью полисахаридных нано-и субмикронных частиц : отчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. М. Юрин

Abstract

Объект исследования – культуры in vitro Vinca sp. Цель работы – провести анализ воздействия полисахаридных нано- и субмикронных частиц на ростовые показатели и биосинтетическую активность суспензионных и каллусных культур Vinca minor с целью повышения выхода фармакологически активных субстанций. В результате исследовано влияние нано- и субмикронных частиц пектината кальция и хитозана (в т. ч. содержащих флуоресцентный зонд FITC и транскоричную кислоту) на интенсивность ростовых и биосинтетических процессов, накопление фармакологически активных вторичных метаболитов и антирадикальную активность линий культур Vinca sp. in vitro с различными исходными физиолого-биохимическими параметрами. Установлен характер влияния полисахаридных нано- и субмикронных частиц на ростовые параметры, накопление фенольных соединений и терпеновых индольных алкалоидов, активность ключевых ферментов биосинтеза вторичных метаболитов фенилаланинаммиаклиазы и триптофандекарбоксилазы в клетках культур Vinca sp. in vitro. Показано, что частицы пектината кальция являются более нейтральными носителями биологически активных веществ для растительных клеток в суспензии и могут быть использованы для доставки, в том числе, регуляторов роста и биосинтеза фармакологически ценных соединений. Показано, что, согласно данным флуоресцентной микроскопии, внутрь клеток полисахаридные нано- и субмикронные частицы не проникают, а сорбируются снаружи отдельных клеток и их конгломератов. Выявлены режимы использования полисахаридных нано- и субмикронных частиц, позволяющие стимулировать биосинтетические процессы и накопление вторичных метаболитов при сохранении интенсивности ростовых процессов. Полученные выводы могут являться основой технологических приемов использования наночастиц как инструмента для повышения биопродуктивности клеточных культур лекарственных растений рода Vinca, сырье которых используют для получения препаратов, улучшающих мозговое кровообращение, сосудорасширяющего, гипотензивного и седативного действия. Результаты могут быть использованы в интересах Министерства здравоохранения.