ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ С ЦЕЛЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В КАЧЕСТВЕ АНТИОКСИДАНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ

В конце прошлого столетия был охарактеризован новый тип патологий, вызываемых активацией свободнорадикального, т.е. перекисного окисления (СРО) липидов мембран. УСПЕХИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ №6, 2007 80 МАТЕРИАЛЫ КОНГРЕССА При этом длительная активация СРО приводит в последствии к разрушению клеточных мембран, их распаду и нарушению внутриклеточного метаболизма. В последние годы доказано, что подавить свободнорадикальное окисление в организме практически невозможно. Однако его можно затормозить с помощью специфических биологических активных соединений, способных выполнять роль антиокислителей. Среди них особенно перспективными являются производные некоторых антибиотиков, витаминов и соединений селена. Эти биологически активные соединения ограничивают поражающее действие избытка кислородных радикалов и выполняют защитную рол, предотвращая гибель клеток от «окислительного самоубийства». /G.Ray, 2002; Н. В. Гуляева, 2003/. В ферментативную защитную систему входят многие ферменты, однако, среди них особой активностью обладает селеносодержащий фермент - глутатионпероксидаза. Этот фермент разлагает как неорганические, так и органические перекиси без образования свободных радикалов и занимает особое место как промежуточное звено между биоантиокислителями и ферментными защитными системами клеток /А. И. Журавлев, 1989; Ю. Ф. Мишанин, 1992/ Одной из причин патологической активации перекисного окисления биомолекул является недостаточное поступление селена с продуктами питания. Доказано, что дефицит этого микроэлемента составляет 30 - 50% от физиологической нормы. Недостаток поступления селена вызывает одну из разновидностей гипомикроэлементозов называемых гипоселенозом. Дефицит селена у человека, а так же животных и птиц вызывает беломышечную болезнь, которая может быть устранена введением в пищевой рацион этого элемента. Это заболевание характеризуется замедлением роста, потерей массы тела, нарушением репродуктивной функции и выпадением волос и шерсти. Патомофорфологические изменения в результате данной патологий проявляются очаговые диструктивно - некробиотическими процессами в скелетных мышцах и миокарде, исчезновением миоглобина из поражены мышечных волокон, некрозом печени, дистрофией почек и другими признаками. Кроме того, дефицит селена у животных может вызвать экссудативный диатез, атрофию поджелудочной железы и поражение сердца [2,5]. Установлена также взаимосвязь между недостатком селена и частотой возникновения злокачественных новообразований. В последние годы доказано, что не все формы селена одинаково полезны для организма. Неорганические источники, такие как селенит и селенат натрия обычно добавляют в корма животным и пищу человеку, однако большая часть селена, потребляемая в этой форме, не усваивает- ся, при этом даже незначительные из передозировки приводят к интоксикации организма /В. Т. Самохин, 1997/. Способность высших растений к синтезу метаболитов биологически активных веществ открывает большие перспективы получения модифицированных органических соединений растительного происхождения и использование их в качестве препаратов с антиоксидантными и анти-оксическими свойствами, однако известно, что в ряде случаев при плантационном культивировании резко снижается содержание вторичных метаболитов. Многие растения тропической и субтропической флоры практически невозможно выращивать в культуре вне этих климатических зон. Среди них особое место занимает новая для России культура якона (Polymina sonchifolia). Основными органами растения, ради которых возделывается якон, являются его корневые клубни, которые в местах культивирования используются как дополнительный источник фруктозы в рационе питания. Клубни якона содержат сахара, более чем наполовину представленные фруктозой и фруктанами с низкой степенью поляризации, аминокислоты (аспарагин, глу-тамин, аргин), особенно незаменимые (метионин, лейцин, изолейцин, серии) и ряд других физиол-гических активных веществ (белки, жиры, неорганические соединения), а так же многие микроэлементы и, прежде всего, селен. В связи с тем, что якон можно успешно выращивать только в условиях мягкого климата юных регионов России и получение сырья имеет сезонный характер, нами изучена возможность решения проблемы наличия постоянного источника сырья в достаточных количествах с привлечением методов биотехнологий. Наши исследования являются новым подходом к разработке промышленной технологии производства биологически активных соединений, в основу которого заложено использовании каллуса якона в культуре in vitro, как источника сырья для получения модифицированных препаратов. Культура изолированных органов преимущественно представлена каллусными тканями, являющимися колониями дедифференциро-ванных клеток. В связи с этим, нами разработана методика получения и культивирования каллуса якона in vitro, с целью изучения синтеза продуктов метаболизма, получения биомассы с необходимым набором углеводов, аминокислот, микроэлементов и других биологчески активных соединений. Каллусная культура якона представлена собой кремово - белую массу средней плотности. Начало пролиферации было отмечено она 8 - 9 -й день у 43,3% экплантов, выращиваемых на первом варианте питательной среды, 79,0% - на втором варианте и 84,6% - на третьем. За этот период (латентная фаза) увеличение массы практиче- УСПЕХИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ №6, 2007 МАТЕРИАЛЫ КОНГРЕССА 81 ски не наблюдалось. Однако несколькими днями спустя в фазе экспоненциального роста (10 - 15 -й день), оно достигло максимальных значений. На первом варианте питательной среды прирост составлял 400 мг, на втором - 900 мг, на третьем - 1700мг. Через четыре недели культивирования на всех вариантах питательных сред отмечено замедление роста. К концу шестой недели 70% каллусных культур практически погибли. Таким образом, поученные наши результаты свидетельствуют о том, что якон в культуре in vitro обладает высокой способностью к образованию стеблевого каллуса, прирост массы которого к концу второй недели достигает 900 - 1700 мг, это позволило получать биологически активные вещества с антиоксидантными свойствами.