EFFECT OF SELECTIVE LIGHT ON ARTEMISIA ANNUA L.CELL CULTURES GROWTH.pdf Одним из самых актуальных направлений в фармакологическом произ-водстве лекарственных веществ становится использование новых биотехно-логических методов для получения ценных метаболитов лекарственных рас-тений. К таким ценным лекарственным растениям относится и Artemisiaannua L., или полынь однолетняя, - источник сесквитерпенового лактона ар-темизинина и его производных, обладающих противомалярийной и противо-паразитарной активностью [2].Проведенные исследования показали возможность использования сескви-терпеновых лактонов A. annua L. для лечения не только малярии и сопутст-вующих заболеваний, но также и цитомегаловирусных инфекций [3], рако-вых заболеваний [4] и других паразитарных инфекций (лямблиозов, шисто-сомозов [5] и описторхозов).Традиционно артемизинин выделяют из интактных растений, выращивае-мых на полях. Однако содержание искомого вещества в различных органахрастения неоднородно, колеблется в пределах 0,01-0,5%, зависит от климати-ческих и других факторов внешней среды [6]. Восполнить дефицит артемизи-нина и его производных сесквитерпеновой природы мог бы химический синтез[7]. Однако этот процесс очень сложен, многостадиен и экономически некон-курентоспособен даже с получением искомых веществ из интактных растений.Следовательно, для увеличения поставок сесквитерпеновых лактонов намировые рынки сбыта необходимо либо увеличивать их концентрации в ин-тактном растении либо, альтернативно, использовать технологию культурыклеток и тканей. Эта технология может создать круглогодичный цикл выращи-вания культуры клеток, что позволит получать чистые биологически активныевещества без примесей и загрязнений, а также регулировать синтез сесквитер-пеновых лактонов с помощью физических или химических факторов.Формирование такой технологии возможно лишь на основе фундамен-тальных знаний о физиологической регуляции уровня биологически актив-ных веществ в растительной клетке [8]. Одним из важнейших факторов регу-ляции продукционного процесса растений является свет, действие которогопроявляется через активацию специфических фоторецепторов (фитохромов,криптохромов и др.) [9]. Свет, выполняющий регуляторную функцию, кон-тролирует морфогенез и продуктивность растений [10, 11, 12]. Для многихкультур растений in vitro показано, что свет значительно влияет на ростовыепараметры каллусных клеток [13]. Селективный свет также может воздейст-вовать на биохимические параметры клеточных культур, активируя различ-ные пути биосинтеза вторичных метаболитов [14].Таким образом, для интенсификации роста клеточных культур и повыше-ния продукции ими вторичных метаболитов необходимо изучить действиеселективного света, прежде всего в диапазоне 430-740 нм, на ростовые пара-метры культуры клеток in vitro, что и являлось целью данной работы.Материалы и методы исследованияОбъектом исследования являлась клеточная культура, полученная из лис-товых эксплантов A. annua L.Средняя продолжительность одного субкультивирования каллусной культурыполыни однолетней составила 15 сут (рис. 1), суспензионной культуры - 10 сут.Рис. 1. Внешний вид каллусной культуры Artemisia annua L.Среда культивирования каллусной культуры была оптимизирована по со-ставу фитогормонов. Для культивирования использовалась среда Мурасиге-Действие селективного света на рост клеточных культур 31Скуга (MS) с добавлением фитогормонов НУК в концентрациях 0,5-1 мг/л и 6-БАП в концентрации 0,2 мг/л [15]. При добавлении миоинозитола ростовыепараметры (индекс роста, накопление сухой массы) каллусной культуры крат-ковременно повышались. Однако при дальнейшем культивировании отличияпо этим параметрам между каллусными культурами, выращенными на средах ссодержанием миоинозитола и без него, становились незначительными [16].Культивирование проводили на белом свету при 25°С и влажности 60%.Для исследования действия селективного света каллусную культуру по-лыни выращивали в стерильных пластиковых чашках Петри на агаризован-ной среде MS по 20 повторностей на каждый вариант эксперимента. Опреде-ление интенсивности и спектра излучения цветных ламп проводили при по-мощи спектрометра двухканального оптоволоконного Avaspec Avantes.Суспензионную культуру клеток полыни однолетней выращивали в колбахобъемом 100 мл на шейкерах (Heidolph Unimax 2010, Германия; BioSan OS-10,Латвия) при 100 об./мин и температуре 25 ± 1ºС на красном, синем и белом свету.Прирост сырой биомассы оценивали по общепринятому показателю -ростовому индексу (в %) [13]. Определяли средний конечный и средний на-чальный вес клеток культуры in vitro:Средний = конечный вес - Средний начальный весСредний начальный весИндекс роста .Ростовые характеристики суспензии (индекс роста, накопление сухой мас-сы) определяли, измеряя сухую и сырую биомассу. Сухую массу определяли,высушивая культуру при температуре 50-55°С до постоянной массы. Микро-скопический анализ клеточного материала проводили после мацерации в рас-творе 10%-ной хромовой кислоты в течение 10 мин при 26°С [17].Данные представлены в виде средних со стандартными ошибками. Разли-чия достоверны при р

Скачать электронную версию публикации