Перейти
на сайт журнала "Врач" |
Перейти на сайт журнала "Медицинская сестра"
|
Перейти на сайт журнала "Фармация"
|
Перейти на сайт журнала "Молекулярная медицина"
|
Перейти на сайт журнала "Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии"
|
Журнал включен в российские и международные библиотечные и реферативные базы данных
ВАК (Россия)
|
РИНЦ (Россия)
|
Эко-Вектор (Россия)
|
НАКОПЛЕНИЕ ПОЛИФЕНОЛОВ НА НАЧАЛЬНЫХ ЭТАПАХ ФОТОМОРФОГЕНЕЗА IN VITRO КУЛЬТУР ЧАЙНОГО РАСТЕНИЯ В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2024-06-08
Номер журнала:
6
Год издания:
2024
Актуальность. Важным направлением в биотехнологии клеточных культур растений является поиск факторов и воздействий, способствующих повышению накопления в них фармакологически ценных метаболитов, в том числе полифенолов. К числу таких факторов относится свет, воз-действие которого активирует процессы фотоморфогенеза в культурах in vitro, влияя на их дифференциацию и метаболизм. Эти процессы зави-сят как от интенсивности светового потока, так и от индивидуальных характеристик культивируемых в условиях in vitro клеток и тканей, а также экономической ценности синтезируемых растительных метаболитов. Одной из перспективных фармакологически ценных культур являют-ся растения чая (Camellia sinensis L.), а также инициированные из них каллусные культуры, для которых характерно накопление различных по-лифенолов, включая флаваны – вещества с Р-витаминной капилляроукрепляющей активностью.
Цель исследования – сравнить воздействие света различной интенсивности на морфофизиологические характеристики каллусных культур чая, а также накопление и локализацию в них полифенолов.
Материал и методы. Объектом исследования служили каллусные культуры растений чая стеблевого происхождения, выращиваемые в тече-нии 40 дней при интенсивности света: 50 мкмоль·м2 с1, 75 мкмоль·м2 с1 и 100 мкмоль·м2 с1 (низкая, средняя и высокая интенсивность соответ-ственно). Анализировали морфофизиологические параметры куллусов (цвет, плотность, оводнённость), содержание в них суммы полифенолов и флаванов, а также их локализацию.
Результаты. Выращивание каллусов чая на свету сопровождалось их переходом к фотоморфогенезу, что проявлялось в позеленении культур и формировании в клетках хлоропластов. Наибольшая эффективность этого процесса отмечена при высокой интенсивности света, которая кор-релировала с максимальным накоплением полифенолов и флаванов, превышающим таковой в культурах, выращиваемых при более низких зна-чениях светового потока. Следовательно, выращивание каллусных культур чая при различной интенсивности света позволяет регулировать накопление в них полифенолов – биологически активных растительных метаболитов с антиоксидантной активностью.
Ключевые слова:
Camellia sinensis
каллусные культуры
свет
интенсивность
полифенолы
флаваны
содержание
локализация.
Для цитирования:
Зубова М.Ю., Нечаева Т.Л., Катанская В.М., Белоусова А.В., Живухина Е.А., Загоскина Н.В. НАКОПЛЕНИЕ ПОЛИФЕНОЛОВ
НА НАЧАЛЬНЫХ ЭТАПАХ ФОТОМОРФОГЕНЕЗА IN VITRO
КУЛЬТУР ЧАЙНОГО РАСТЕНИЯ
В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2024; (6): 57-https://doi.org/10.29296/25877313-2024-06-08
Список литературы:
- Kusnetsov V.V., Doroshenko A S., Kudryakova N.V., Danilova M.N. Role of phytohormones and light in de-etiolation. Russian Journal of Plant Physiology. 2020; 67: 971–984. DOI: 10.1134/S1021443720060102.
- Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях. М: Наука. 1993; 272 с. [Zaprometov M.N. Fenol'nye soedineniya: rasprostranenie, metabo-lizm i funkcii v rasteniyah. M: Nauka. 1993, 272 s. (In Russ.).].
- Zagoskina N.V., Zubova M.Y., Nechaeva T.L. et al. Polyphenols in plants: structure, biosynthesis, abiotic stress regulation, and practi-cal applications (Review). Intern. J. Molecular Sciences. 2023; 24(18). DOI: 10.3390/ijms241813874.
- Мизина П.Г. Растительные и минеральные биологически ак-тивные комплексы для медицинских технологий здоровьесбе-режения. М.: ВИЛАР. 2021. 164 с. [Mizina P.G. Rastitel'nye i mineral'nye biologicheski aktivnye kompleksy dlya medicinskih tekhnologij zdorov'esberezheniya. M.: VILAR. 2021. 164 s. (In Russ.).].
- Chandran H., Meena M., Barupal T., Sharma K. Plant tissue cul-ture as a perpetual source for production of industrially important bioactive compounds. Biotechnol. reports. 2020; 26: e00450. DOI: 10.1016/j.btre.2020.e00450.
- Batista D.S., Felipe S.H.S., Silva T.D. et al. Light quality in plant tissue culture: does it matter? In vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. 2018; 54: 195–215. DOI: 10.1007/s11627-018-9902-5.
- Wang C., Han J., Pu Y. et al. Tea (Camellia sinensis): a review of nutritional composition, potential applications, and omics re-search. Applied Sciences. 2022;12(12): 5874. DOI: 10.3390/app12125874.
- Ossipov V., Zubova M., Nechaeva T. et al. The regulating effect of light on the content of flavan-3-ols and derivatives of hydroxyben-zoic acids in the callus culture of the tea plant, Camellia sinensis L. Biochemical Systematics and Ecology. 2022; 101: 104383. DOI: 10.1016/j.bse.2022.104383.
- Nikolaeva T.N., Lapshin P.V., Zagoskina N.V. Method for determin-ing the total content of phenolic compounds in plant extracts with Folin–Denis reagent and Folin–Ciocalteu reagent: modification and comparison. Rus. J. Bioorganic Chemistry. 2022; 48: 1519–1525. DOI: 10.1134/S1068162022070214.
- Zagoskina N.V., Dubravina G.A., Alyavina A.K. et al. Effect of ul-traviolet (UV-B) radiation on the formation and localization of phe-nolic compounds in tea plant callus cultures. Rus. J. Plant Physiol. 2003; 50: 270–275.
- Lysenko V., Kirichenko E., Logvinov A. et al. Ultrastructure, CO2 assimilation and chlorophyll fluorescence kinetics in photosynthe-sizing Glycine max callus and leaf mesophyll tissues. Horticulturae. 2023; 9: 1211. DOI:10.3390/ horticulturae9111211.
- Landi M., Zivcak M., Sytar O. et al. Plasticity of photosynthetic processes and the accumulation of secondary metabolites in plants in response to monochromatic light environments: A review. Bio-chim. Biophys. Acta (BBA) - Bioenergetics. 2020; 1861(2): 148131. DOI: 10.1016/j.bbabio.2019.148131.
- Liu X., Wang P., Li R. et al. Cellular and metabolic characteristics of peach anther-derived callus. Scientia Horticultura. 2023; 311: 111796. DOI: 10.1016/j.scienta.2022.111796.
- Cackett L., Luginbuehl L.H., Schreier T.B. et al. Chloroplast devel-opment in green plant tissues: the interplay between light, hormone, and transcriptional regulation. New Phytologist. 2022; 233(5): 2000–2016. DOI: 10.1111/nph.17839.
- Otegui M.S. Imaging polyphenolic compounds in plant tissues. Re-cent advances in polyphenol research. 2021; 7: 281–295. DOI:10.1002/9781119545958.ch11.
- Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С. и др. Флавоно-иды: биохимия, биофизика, медицина. Пущино: Sуnchrobook. 2013. 310 с. [Tarahovskij Yu.S., Kim Yu.A., Abdrasilov B.S. i dr. Flavonoidy: biohimiya, biofizika, medicina. Pushchino: Sуnchro-book. 2013. 310 s. (In Russ.).].
- Siemińska-Kuczer A., Szymańska-Chargot M., Zdunek A. Recent advances in interactions between polyphenols and plant cell wall polysaccharides as studied using an adsorption technique. Food Chemistry. 2022; 373: 131487. DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.131487.