НИЗКИЕ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КАК ФАКТОР СТИМУЛЯЦИИ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ И СИНТЕЗА ЦЕННЫХ БАВ В МИКРОКЛОНАХ JUGLANS REGIA L. IN VITRO

Abstract

Грецкий орех (Juglans Regia L.) – ценное лекарственное растение, листья и олиственные молодые побеги которого содержат множество биологически активных веществ (БАВ), таких как дубильные вещества, флавоноиды, фенольные кислоты, юглон и гидроюглон, экспрессирующих антиоксидантный и антимикробный потенциал, а также имеющих противовоспалительные, ранозаживляющие, антигельминтные, противодиарейные и многие другие свойства, положительно влияющие на здоровье человека и поэтому широко использующиеся в официнальной медицине многих зарубежных стран и гомеопатической практике. Но в настоящий момент грецкий орех не является официальным, в Казахстане, его качество не регламентируется нормативной документацией отечественной фармакопеи, что свидетельствует о целесообразности проведения комплексных отечественных исследований по изучению Juglans Regia L.

Микроклоны растений in vitro могут стать хорошей моделью для изучения разнообразных морфофизиологических и фитохимических процессов, происходящих в растительных тканях для создания оптимальных условий выделения суперпродуцирующих штаммов для получения на их основе продуктов, отвечающих требованиям фармацевтической промышленности.

Проведены эксперименты с обработкой микроклонов Juglans Regia L. низкими положительными температурами (3-7 °С в течение 72 часов). Полученные результаты продемонстрировали изменения анатомических параметров микроклонов в условиях холодового стресса − увеличение размеров мезофилла листа за счет увеличения губчатой ткани и повышенную гидратацию тканей за счет увеличения размеров проводящих сосудов и паренхимы стебля, и проводящих пучков стебля. Выявлено увеличение гидратированности тканей и снижение фотосинтетической активности. Проведенный анализ с использованием метода газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (7890A/5975C) позволил выявить существенное изменение ГХ-МС-спектра микроклонов под воздействием холодового стресса. Показано, что низкие положительные температуры стимулируют повышение содержания таких неферментативных антиоксидантов, как эфиры жирных кислот; способствуют значительному синтезу стильбенов – природных антиоксидантов, обладающих кардиопротекторной, антибактериальной и противоопухолевой активностью; и вызывают семикратное увеличение содержания основного целевого вещества – юглона, природного производного нафтохинона, который является природным антибиотиком, обладает антигельминтной и противомикробной активностью, а также повышает антиоксидантную активность печени за счет воздействия на супероксиддисмутазу и замедляет развитие фиброза.

Работа выполнена в рамках задания «Разработка технологии направленной продукции природных антиоксидантов для создания новых фитопрепаратов для реабилитации спортсменов высокого уровня» Программы BR18574139 «Формирование комплексной системы подготовки высококвалифицированных спортсменов и перспективного олимпийского резерва по приоритетным для Казахстана видам спорта на основе физиолого-генетической оценки»