Введение к работе
Актуальность проблемы определяется постоянно растущей потребностью в новых лекарственных препаратах, парфюмерных и пищевых композициях для медицинской промышленности и народного хозяйства В нашей стране лекарственные препараты растительного происхождения составляют приблизительно 30 X от общего числа испольэуемых в практической медицине, при этом растет вклад препаратов, полученных из культивируемых клеток растений. Кроме того, при введении в культуру in vitro клеток растений решаются, как правило, две задачи - создание воспроизводимого источника сырья для промышленности и снижение воздействия антропогенного пресса на лекарственные растения.
Первоочередными объектами для введения в культуру ткани обычно являются растения, продуцирующие ценные и дорогостоящие вещества и имеющие ограниченную сырьевую базу. К таким растениям относится .воробейник краснокорневой (Lithosperrrum erythrorhizon
Sieb. et Zucc.), продуцент нафгохиноидных пигментов - шиконина и его эфиров. Шконин - ярко-красный пигмент, обладающий ценными терапевтическими свойствами. Шиконин используется в Восточной медицине, а также в косметике и пищевой промышленности.
Работы японских исследователей с клеточной культурой воробейника показали перспективность ее применения в промышленности.
Цель и задачи исследования. Целью работы было изучение физиологических и биохимических аспектов регуляции биосинтеза шиконина и его эфиров в культивируемых клетках воробейника красно-корневого (Lithosperrrum erythrorhizon Sieb. et Zucc.) и создание отечественного клеточного штамма - продуцента эфиров шиконина.
Ллл достижения этой цели ставились следующие задачи:
-
Получить клеточную культуру воробейника краснокорневого, способную стабильно продуцировать эфиры шиконина;
-
Изучить факторы и условия, обеспечивающие высокие показатели биосинтеза;
-
Провести химическое изучение нафгохиноидных пигментов в культуре клеток;
-
Получить промышленный штамм клеток воробейника краснокорневого, депонировать его во Всесоюзную коллекцию клеток высших растений и адаптировать к условиям промышленного производства
Научная новизна Впервые получен отечественный клеточный штамм воробейника краснокорневого - активный продуцент эфиров шиконина. Изучено влияние биохимических предшественников на образование эфиров шиконина в клетках и найдена возможность направленно регулировать биосинтез целевого продукта Впервые совместно с сотрудниками Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН изучен качественный и количественный состав нафгохиноидных и бензохинонилфурановых пигментов, продуцируемых клеточной культурой. Структура трёх хинонов установлена впервые. Доказана возможность одностадийного промышленного культивирования .клеток воробейника без потери продукционной способности в течение продолжительного времени.
Практическая ценность работы. Создан штамм ВК-39 клеточной культуры воробейника краснокорневого - продуцент эфиров шиконина Штамм адаптирован к условиям промышленного производства в России и Казахстане, где его продуктивность составила 5-6 % эфирен, шиконина от сухой массы клеток. Получена линия-суперпроду-
- 5 -цент, синтеэируюшзя в лабораторних условиях свише 14 % эфирив шиконина. Клеточная культура может служить основой для биотехнологического получения ценных нафтохиноидных пигментов и cotдания новых лекарственных препаратов, косметических композиций и пищевых добавок.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 2-м Всесоюзном съезде физиологов растений (Минск, 1990), Всесоюзной научно-практической конференции по биотехнологии растеїнії (Владивосток.1991), научной сессии, посвященной 60-летию академической науке и 30-летию БПИ (Владивосток, 1993), научных семинарах лаборатории биотехнологии БПИ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ .
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа итожена на 106 страницах машинописного текста и состоит из вь-.ч-ния, литературного обзора, опиоанил объектов и методов nccvvi'i вания, и'ілолєнин полученных экспериментальных данных и их к'.сул дения, заключения, выводов и списка литературы. В прилоьлши представлены паспорт штамма ВК-39 и справка о депонировании, і гібона содержи г і;; таблиц, IV рисунков. В списке литературы іОІ работа, из них 17 отечественных и 84 зарубежных авторов.
