Жизнь растений
Зерттеу тақырыбы
Бұл рефератта қошқыл эхинацея (Echinacea purpurea) өсімдігінің каллустық культурасы биомассасының өсуіне температуралық режимнің әсері қарастырылады.
Өсімдік жасушалары мен ұлпаларының in vitro культуралары негізінде биологиялық белсенді заттарды өндірістік жағдайда алу көбіне өнімділіктің төмендеуімен шектеледі. Екінші реттік метаболиттердің синтезі көптеген факторлармен реттеледі, солардың маңыздысының бірі — температура. Температура өзгерісі өнімнің сандық көрсеткіштерімен қатар, сапалық құрамын да өзгертуі мүмкін.
Жұмыстың мақсаты
Гидроксикорич қышқылы мен оның туындылары, флавоноидтар, суда еритін полисахаридтер және басқа да биологиялық белсенді заттардың продуценті болып саналатын қошқыл эхинацеяның каллустық культурасы биомассасының температураға тәуелді өсуін зерттеу.
Кіріспе
Эхинацея туысы күрделігүлділер (Asteraceae) тұқымдасына жатады және қазіргі таңда 11 түрді біріктіреді. Медициналық практикада кең қолданылатын түрлері: қошқыл эхинацея (Echinacea purpurea (L.) Moench), сондай-ақ E. angustifolia және E. pallida.
Echinacea purpurea — тамырсабақты, сабағы тік (0,6–1,5 м), көпжылдық шөптесін өсімдік. Гүл шоғырының ортасы қара-қоңыр немесе қызыл-қоңыр түсті түтікшелі гүлдерден тұрады, ал шеткі гүлдері ақшыл түстен қою қызыл-қошқылға дейін өзгеретін жұқа күлтелі болып келеді. Өзіне тән дәмі мен иісі бар.
Эхинацея Германия, Франция және АҚШ-та дәрілік өсімдік ретінде, ал Молдова, Ресей, Украина және Қазақстанда жоғары өнімді балды және декоративтік өсімдік ретінде культивирленеді. Қошқыл эхинацеяның шипалық қасиеттерін Солтүстік Америкадағы үндіс тайпалары ертеден білген: олар өсімдіктің тұнбаларын жылан және улы бунақденелілер шаққанда қолданған.
Эхинацеяны медицинаға алғаш енгізгендердің бірі — доктор Х.К. Фом. Ол 1871 жылы эхинацеяны ревматизм, инфекциялық аурулар, жаралар, экзема, сифилис, гангрена, тиф, малярия сияқты аурулардың комплексті терапиясында «қан тазартқыш» құрал дайындау үшін қолданған. Еуропаға өсімдік XX ғасырдың басында әкелініп, 1920-жылдары кең таралған препараттарға айналды.
Қазіргі таңда Қазақстан нарығында өсімдік текті иммуномодуляторлардың ішінде эхинацея препараттары жетекші орындардың бірін алады. Олар әртүрлі жас топтарында созылмалы қабыну ауруларында, сондай-ақ радиация, ультракүлгін сәулелену, уытты заттар, химиотерапия және ұзаққа созылған антибиотикотерапия салдарынан иммунитет төмендеген жағдайларда қолданылады.
Фитохимиялық құрамы
Echinacea туысына жататын өсімдіктердің химиялық талдаулары олардың құрамында биологиялық белсенді заттардың бірнеше тобы бар екенін көрсетті. Негізгілері: полисахаридтер, фенолды қосылыстар (лютеолин, кемпферол, рутин, кверцетин және т.б.), кофе қышқылы туындылары (эхинакозид, цинарин, цикорий қышқылы), сондай-ақ гликопротеиндер, сапониндер, эфирлі липидтер, алкиламидтер, витаминдер, органикалық қышқылдар және макро-микроэлементтер.
Қанттар мен полисахаридтер
Полисахаридтер — эхинацея құрамындағы ең жан-жақты зерттелген қосылыстардың бірі және өсімдіктің барлық мүшелерінде жинақталады. Көптеген зерттеушілер эхинацеяның иммуностимуляторлық әсерін полисахаридтермен байланыстырады.
Эфирлі майлар мен минералдар
- Эфирлі май: тамырда 0,01–0,024%, жапырақта 0,01–0,64%, гүл шоғырында 0,08–0,12%.
- Тамырында кальций, калий, магний, темір және басқа элементтер анықталған; сондай-ақ цинк пен селен сияқты иммундық жүйе үшін маңызды микроэлементтер бар.
Материалдар мен әдістер
Зерттеу материалы
Зерттеуде Алматы қаласындағы Ботаникалық бақтан алынған тұқымдар пайдаланылды. Қошқыл эхинацеяның каллустық культурасы асептикалық жағдайда өсірілген үш апталық өскіндердің жапырақ экспланттарынан алынды.
Қоректік орта (Мурасиге–Скуг)
- 100 мг/л миоинозит, 0,4 мг/л тиамин
- 2% сахароза, 7 г/л Difco агар
- Қосымша фитогормондар: 2,0 мг/л индолилсірке қышқылы, 0,1 мг/л 2,4-Д, 0,5 мг/л кинетин
- рН KOH көмегімен 5,8-ге жеткізілді (агар қоспас бұрын)
Өсіру шарттары
- Қараңғы жағдайда термостатта өсірілді
- Температуралар: 19, 22, 25, 28, 31°C
- Өсу циклі: 4 апта
- Өлшеулер: 6-тәулік (лаг-фаза), 17-тәулік (лог-фаза), 28-тәулік (стационарлық фаза)
- Әр тәжірибе 3 рет қайталанды
Зерттеу нәтижелері
Алынған мәліметтер өсу циклінің бастапқы кезеңдерінде (ерте фазаларда) қошқыл эхинацея каллустары биомассасының өсуі нақты температуралық тәуелділік көрсетпегенін аңғартты.
Лог-фаза
Өсу процестері 19–22°C төмен температураларда және 31°C жағдайында баяулады.
Стационарлық фаза
Биомасса өсу жылдамдығының ең жоғары мәні 28°C температурада байқалды.
Салыстырмалы әсері
- Температура 19°C-қа төмендегенде, өсу 5 есе кеміді.
- 22°C-та өсу орта есеппен 2 есе төмендеді.
- 31°C-та өсу процестері 1,3–1,4 есе тежелді.
Қорытынды
Қошқыл эхинацеяның каллустық культурасын өсіру үшін оңтайлы температура — 28°C. Бұл нәтижелерді қошқыл эхинацеяның in vitro регенерациясын жоспарлау кезінде және осы дәрілік өсімдіктің жасуша культуралары негізінде белсенді заттар биотехнологиясын құрастыруда ескеру қажет.
Пайдаланылған әдебиеттер
- Жизнь растений. Т. 5. Цветковые растения. М.: Просвещение, 1981. 512 с.
- Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника: учебник для фармацевтических институтов и фармацевтических факультетов медицинских вузов. М.: Высшая школа, 1990. 367 с.
- Куренков И.П. Энциклопедия лекарственных растений. М.: Мартин, 2007. 312 с.
- Жексембаева И., Булегенова М., Садирова М. Қазақстанский медицинский институт. №4 (162), июль, 2002 г.
- Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника: Систематика высших, или наземных, растений. 3-е изд. М.: Академия, 2004. С. 364–367.
- Самородов В.Н., Поспелов С.В., Моисеева Г.Ф., Середа А.В. Фитохимический состав представителей рода эхинацея и его фармакологические свойства. Химико-фармацевтический журнал. 1996. Т. 30, №4. С. 32–37.
- Моисеева Г.Ф., Беликов В.Г. Иммуностимулирующие полисахариды высших растений. Фармация. 1992. №3. С. 79–84.
- Куренков И.П. Энциклопедия лекарственных растений. М.: Мартин, 2007. 384 с.
- Wagner H. et al. Zeitschrift für Phytotherapie. 1985. P. 4, p. 121–126.
- Кукенов М.К., Грудзинская Л.М., Беклемишев Н.Д. және т.б. Лекарства из растений. Алматы, 2002. С. 169–170.
- Самородов В.Н., Поспелов С.В., Моисеева Г.Ф. және т.б. Фитохимический состав представителей рода (Echinacea Moench) и его фармакологические свойства (обзор). Хим.-фармац. журн. 1996. Т. 30. №4. С. 32–37.
- Burger R.A., Torres A.R., Warren R.P., Caldwell V.D., Hughes B.G. Echinacea-induced cytokine production by human macrophages. Int. J. Immunopharmacol. 1997. 19(7):371–379.
- Bauer R., Wagner H., Foster S. Planta Medica. 1991. V. 57, N 5. P. 447–449.
- Мукиянова Г.С., Арыстанова Ш.Е. Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық Университеті, Қазақстан, Астана. E-mail: gulka-astana.@mail