ЭлБиб

Физиолого-биохимические аспекты изучения лекарственных растений

онкологических заболеваний. Для их получения используют интактные растения, где концентрация винб-

ластина может достигать 2 мг/г сух. массы, но выделение винкристина осложнено его низкими концен

трациями. В мировой практике для получения димерных алкалоидов также используют каллусную куль

туру катарантуса, Иммобилизованную на твердой агаризованной среде, и суспензионные культуры.

Иммобилизация на пенополеуретане (ППУ) каллусной культуры катарантуса, по сравнению с агаризо

ванной средой, способствует более быстрому ее росту и накоплению биомассы. Были оптимизированы

условия роста культуры на ППУ: минеральная среда Мурасиге и Скуга с ниацином (1 мг/л), пиридокси-

ном (1 мг/л) и тиамином (0,64 мг/л), гидролизат казеина (300 мг/л), инозит (500 мг/л), с гормональным фо

ном: а-НУК (10 мг/л) и 6-БАП (1 мг/л). Культивирование проводили на свету 4000-6000 лк с фотоперио

дом 8 час — ночь, 16 час— день. Прирост биомассы на 24 сутки культивирования в среднем составлял

136 г/л среды.

Для более эффективного накопления димерных алкалоидов культурой в среду для культивирования

добавляли экстракт из мицелия грибов аспергилла (Aspergillus niger) и триходермы (Trichoderma verida) с

концентрацией сухой массы мицелия 0,2 % и 2 %. Динамика роста и развития каллусных культур, выра

щиваемых на средах с добавлением экстрактов из мицелия грибов, в целом не показала принципиальных

различий. Культуры в варианте с триходермой отличались более сбалансированным ростом, но конечный

выход биомассы был ниже, чем в варианте с аспергиллом. Количественное определение индольных алка

лоидов проводилось методом ВЭЖХ на колонке с обращенной фазой.

Действие экстрактов мицелиев грибов оказывало существенное влияние на накопление винкристина.

Во всех вариантах его концентрация была выше, чем в контроле. Максимальное накопление наблюдалось

при культивировании с 0,2 %-ным экстрактом аспергилла и составило 546% (316 мкг/г. сухого веса) от

контроля. Вариант с 2% экстрактом аспергилла составил только 160% (92 мкг/г.). Культивирование с

экстрактом мицелия триходермы 0,2% и 2% также стимулировало накопление винкристина на 318%

(184 мкг/г.) и 391 % (226 мкг/г.) относительно контроля соответственно. Во всех вариантах опыта концен

трация винбластина обнаруживалась в следовых количествах.

Активность одного из ключевых ферментов шикиматного пути, по которому синтезируется предшест

венники индольных алкалоидов, — шикиматдегидрогеназы, в варианте с 0,2 %экстрактом аспергилла со

ставила 257 %, с 2 %— 207 % относительно контроля. При добавлении экстракта триходермы таких раз

личий не наблюдалось: 0,2%— 129%, 2%— 89%. Другой ключевой фермент шикиматного пути - хи-

натдегидрогеназа — показал более яркие отличия от контроля. В варианте с 0,2 % экстрактом мицелия

аспергилла— 415%, с 2%— 121 %. Но с 0,2% экстрактом триходермы активность составила только

185 %от контроля, с 2 %экстрактом — 79 %.

Следовательно, грибные элиситоры аспергилла активирует работу шикиматного пути, что обеспечива

ет активный синтез L-триптофана, предшественника индольных алкалоидов. Менее эффективная работа

шикиматного пути в варианте с триходермой свидетельствует о другой направленности элиситорной ре

акции каллусной ткани. Большее накопление винкристина по сравнению с контролем в этом случае, воз

можно, связано с использованием только L-триптофана вторичного фонда, образующегося при интен

сивной деградации белка, вызванного реакцией элиситации.

Таким образом, реакция элиситации вызывает активный синтез винкристина в каллусных культурах

катарантуса. Наиболее эффективно действует экстракт из мицелия аспергилла. Интенсивный синтез алка

лоида обеспечивается активацией шикиматного пути, по которому синтезируются его предшественники.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека