WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
-- [ Страница 1 ] --

ФГАОУ ВПО "Казанский (Приволжский)

федеральный университет"

Сервис виртуальных конференций Pax Grid

Биотехнология.

Взгляд в

будущее.

Международная Интернет-Конференция

Казань, 17-19 апреля 2012 года

Сборник трудов

Казань

"Казанский университет"

2012

УДК 663.1(082)

ББК 41.2

Б63

БИОТЕХНОЛОГИЯ. ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ. cборник

трудов международной Интернет-конференции. Казань, 17-19 Апреля 2012 г. /Отв. редактор Изотова Е.Д. - ФГАОУ Б63 ВПО "Казанский (Приволжский) федеральный университет, Сервис виртуальных конференций Pax Grid.- Казань: Изд-во "Казанский университет", 2012. - 312с.

Сборник составлен по материалам, представленным участниками международной Интернет-конференции "Биотехнология. Взгляд в будущее". Конференция прошла с 17 - 19 апреля 2012 года. Издание освещает широкий круг воросов в области медицинской биотехнологии, взаимодействия растений и микроорганизмов.

Представлены перспективные биологически активные вещества, а так же рассмотрены вопросы применения биотехнолигии в решении хозяйственных задач. Книга рассчитана на научных работников, аспирантов, студентов, соответствующих специальностей.

Ответственный редактор: Изотова Е.Д.

Материалы представлены в авторской редакции © ФГАОУ ВПО "Казанский (Приволжский) федеральный университет, © Система виртуальных конференций Pax Grid, © Авторы, указанные в содержании, Оргкомитет Председатель Багаева Татьяна Вадимовна - профессор д.б.н., зав. кафедрой q биотехнологии ФГАОУ ВПО "Казанский (Приволжский) федеральный университет Программный комитет Чиков В.И. - д.б.н. Каз НЦ РАН q Каримова Ф.Г. - д.б.н. Каз НЦ РАН q Черезов С.Н. - к.б.н. доц. КФУ q Хусаинов М.Б. - к.б.н. ст. преп. КФУ q Якушенкова Т.П. - к.б.н. ст. преп. КФУ q Исполнительный комитет Алишева Д.А. - исполнительный секретарь Тарасов Д.С. - координатор Pax Grid Изотова Е.Д. - координатор Pax Grid

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В

ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА

ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ

Абдигалиева Т.Б., Баядилов К.О., Лесова Ж.Т.

Алматинский технологический университет Картофель – одна из ведущих сельскохозяйственных культур Республики Казахстан и является одним из основных продуктов питания и по своей значимости занимает второе место среди зерновых культур.

Кроме того, картофель используется как сырье в пищевой, легкой и фармацевтической промышленности, а также входит в рацион кормления животных. Клубни картофеля содержат в среднем 22% крахмала и 2% белков, 1% сахаров, витамины С, В1, В2, В6. В условиях рыночной экономики в Республике появилась новая отрасль производства в пищевой промышленности как переработка картофеля в высококачественные продукты питания и крахмал. В этой связи возникла потребность в сортах картофеля отечественной селекции, пригодных для промышленной переработки.

Производственные площади данной культуры в республике в настоящее время составляют порядка 155,7 тыс. га. Однако из-за низкой урожайности (14-15 т/га) валовой сбор клубней картофеля не обеспечивает потребностей населения. Завоз картофеля из стран ближнего и дальнего зарубежья не оправдывает себя с экономической и стратегической точки зрения, так как по данным МСХ РК и Комитета таможенного контроля МФ РК за 2007 год, это обошлось государству в 12 млн. долларов США.

Правительство Республики Казахстан уделяет большое внимание вопросу развития семеноводства в республике. Принят закон №385- РК «О семеноводстве» от 8.02..2003 г. по обеспечению различных регионов Казахстана районированными сортами картофеля местной селекции с целью постепенного импортозамещения и расширения зоны возделывания новых высокоурожайных казахстанских сортов картофеля.

Предпринимаются попытки восстановления статуса семеноводческих хозяйств, выделяются государственные дотации для создания семенного банка республики. В сложившейся экономической ситуации, в сельском хозяйстве стало необходимым внедрение в производство современных Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

наукоемких технологий, в том числе биотехнологий, способствующих ускоренному обеспечению семеноводства оздоровленным посадочным материалом картофеля.

В настоящее время в Казахстане остро стоит проблема рентабельности картофелепроизводящих хозяйств, связанная с низким качеством семенного материала и отсутствием высокоурожайных сортов, приспособленным к местным почвенно-климатическим условиям. По ряду сортов, созданных в селекционных учреждениях Казахстана, практически отсутствует надежный оздоровленный исходный материал для первичного семеноводства. Имеющийся в элитсемхозах предбазисный и базисный материал (меристемные микрорастения, мини-клубни, клоны, супер-суперэлита) нередко поражены различными формами вирусных болезней картофеля. В создавшейся ситуации некоторые сорта довольно быстро утрачивают конкурентоспособность и могут быть вытеснены зарубежными сортами. И стоит проблема недостаточности качественного семенного картофеля, пригодного для глубокой переработки и существует недостаток продуктов переработки картофеля, которые являются востребованными на продовольственном рынке. Результаты научных исследовании будут способствовать налаживанию производства качественного картофеля, пригодного для глубокой переработки и наполнению продовольственного рынка чипсовой и др.продукцией из картофеля.





Цель работы: получение качественного семенного материала перспективных отечественных сортов картофеля биотехнологическими методами, разработка технологии глубокой переработки картофеля для пищевой промышленности.

Задачи работы:

- получение и размножение оздоровленных от вирусной инфекции биотехнологическим методом пробирочных растений и миниклубней картофеля с низким содержанием редуцирующих сахаров и высоким содержанием сухого вещества, характерных для сортов, пригодных для глубокой переработки;

- изучение биохимических и биологических особенностей отобранных линий с целью идентификации и рекомендации этих линий для селекции и использования в пищевой промышленности;

- разработка технологии глубокой переработки картофеля.

В данной работе приведены результаты исследований по разработке и внедрению в производство системы получения качественного семенного материала картофеля методами биотехнологии.

Работа ведется в лаборатории биотехнологии на кафедре «Пищевая Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

биотехнология» Алматинского технологического университета. В лаборатории биотехнологии имеются все условия для получения оздоровленного материала картофеля перспективных сортов:

ламинар-бокс (БАВп-01-«Ламинар С»-1,2(01)) для проведения асептических работ и размножения пробирочных растений;

сушильный шкаф (ШС-80-01 СПУ), автоклав (ТЮМЕНЬ) – для стерилизации материала, химической посуды, растворов и питательных сред;

ионометр («ИТ» И-160 МИ), электронные весы (SHIMADZU), магнитная мешалка (ІКА RH basic2)– для приготовления растворов и питательных сред;

термостат (МТ 1,2) для культивирования клеток, и светокультуральная комната со стелажами для размножения пробирочных растений;

спектрофотометр (EN WAY6300) для определения количества и качественного состава белков.

Кафедра имеет Договор с фермерским хозяйством для размножения оздоровленных от вирусов пробирочных растений картофеля, миниклубней в условиях закрытого грунта (теплицы) и полевых условиях.

Для проведения анализов в АТУ имеется Центральная лаборатория «Контроля качества пищевой и продовольственной безопасности», оснащенная новейшими приборами и оборудованием, которая является одной крупнейших испытательных лабораторий в этой области, прошедшая государственную аккредитацию на техническую компетентность. Ее уникальные высокоточные современные приборы позволяют проведение междисциплинарных исследований и специализированных экспертиз на уровне мировых стандартов, востребованных предприятиями и организациями региона. Там выполняются иммунологические и технологические анализы клубней картофеля с применением высокоэффективных методов иммуноферментного, спектрофотометрического анализа и жидкостной хроматографии.

Объектами исследований служили разные по степени формирования и созревания клубни районированных и перспективных отечественных сортов картофеля коллекции элитсемхоза ТОО «Жолбарыс Агро»:

«Тохтар», «Аксор», «Нарли». Оздоровление сортов картофеля от вирусов и других патогенов проводилось методом культуры апикальных меристем в условиях in vitro в сочетании с методом хииотерапии, при котором клубни предварительно выдерживали при температуре 37-380С в термостате (термотерапия) для ингибирования бактериальной и грибной инфекции в течение 5-7 дней. Для ооздоровления клубней картофеля различных сортов апикальные меристемы из проросших в Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

условиях термостата клубней при температуре 37-380С были вычленены в асептических условиях ламинар-бокса. В качестве питательной среды для культивирования апикальной меристемы использовали модифицированные нами растворы стандартной питательной среды Мурасиге-Скуга (MS).

При достижении пробирочных растений высоты 10-12 см, они проверялись на наличие вирусной инфекции методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием набора ELLISA.

Это позволяет максимально исключать факторы, неблогоприятно влияющие на соматическую и генетическую стабильность роста. Было установлено, что для получения пробирочных растений картофеля различных генотипов оптимальным является использование питательной среды МС с добавлением фитогармонов ИУК в сочетании с кинетином.

Размножение пробирочных растений картофеля осуществлялись черенкованием с интервалом в 20-25 дней на среде МС с добавлением ИУК и БАП.

Поэтапно пробирочные растениякартофеля были высажены в условиях закрытого грунта. Через 3 месяца выращивания были получены мини-клубни (суперэлитный посадочный материал). Нами было проведено изучение урожайности пробирочных растений картофеля. От пробирочных растений были получены в среднем по 9- клубней с общей массой до 250-350г с куста.

Таким образом, при высадке в условиях закрытого грунта оздоровленного посадочного материала картофеля мы получили мини-клубни супер-супер элиты. Из них в полевых условиях получен суперэлитный посадочный материал. Длительный процесс получения элиты упрощается за счет размножения оздоровленных растений в условиях лаборатории и закрытого грунта, что обеспечивает значительные выгоды фермерам.

Обработка полученных результатов исследований осуществляется с использованием современного программного обеспечения, что подтвердит достоверность результатов.

Литература 1. Черепанова Р. В. и др. Оценка новых сортов картофеля мировой коллекции по устойчивости к вирусам. «Селекция и семеноводство картофеля» (Науч. тр. НИИКХ) – М.: 1981, вып. 38. - С. 35-38.

2. Уалиханова Г.Ж. сiмдiк биотехнологиясы // Алматы, «аза университетi» 2001. 140-169 б.

3. Бубенцов С.Т. Главнейшие болезни картофеля в Центральном Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Казахстане и агробиологические обоснование мер борьбы с ним // Автореф. докт. с.-х. наук. – Ташкент, 1970.-42 с.

4. Казенас Л.Д. Болезни с.-х. растений Казахстана.- Алма-Ата:

Кайнар,1974.-11с.

5. Мошняков Н.А., Ившин Е.И., Красавин В.Ф. Засухо- и жаростойкость сортов картофеля в условиях Алматинской области //Тематический сборник научных трудов по картофелеводству, овощеводству в Казахстане(пос.Кайнар), 1997.- С.24-32.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

СИНЕРГИЗМ ЭФФЕКТОВ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И

МИКОПЛАЗМ В ИНДУКЦИИ ЦИТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ

РЕАКЦИЙ КОРНЕЙ PISUM SATIVUM L.

Казанский институт биохимии и биофизики КазНЦ РАН, Казанский (Приволжский) федеральный университет Изучали эффекты взаимодействия салициловой кислоты (СК) и микоплазм Acholeplasma lidlawii на морфологию, ультраструктуру и дыхание клеток корневой системы гороха посевного P.sativum.

Вторичный элиситор СК (10 -4 М), как и микоплазмы (10 4 –10 5 КОЕ), ингибировал рост главного корня и стимулировал образование боковых корней, совместная же обработка приводила к торможению роста корневой системы и гибели апекса главного корня. Влияние микоплазм на мезо- и ультраструктуру клеток корня было минимальным, тогда как СК вызывала конденсацию хроматина, сильную вакуолизацию и повышение электронной плотности цитоплазмы клеточных линий экзодермы и мезодермы. Выявленные эффекты СК существенно усиливались патогенами. Последующая гибель апексов корней указывает на то, что физиологические концентрации экзогенной СК могут повышать компетентность клеток первичной коры и меристем к проведению реакций, индуцирующих их клеточную смерть. Анализ динамики общего, цитохромного и альтернативного дыхания выявил, что предобработка СК не повлияла на патоген-обусловленные изменения цитохромного дыхания, но повышала амплитуду транзиторного всплеска активности альтернативного пути. Это свидетельствует о том, что индукция клеточного ответа, включая гибель апекса, при воздействии на корневую систему микроорганизмов может проходить с вовлечением альтернативного цианид-резистентного дыхания митохондрий.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

МЕХАНО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИСЛОЙНЫХ

ЛИПИДНЫХ МЕМБРАН

Адельянов А.М., Яковенко Л.В., Башкиров П.В.

МГУ им. Ломоносова Физический Факультет, ИФХЭ им. Фрумкина Аббревиатуры: БЛМ – бислойная липидная мембрана, DOPC – дипальмитоилолеилфосфотидилхолин, Chol – холестерин, ВАХ – вольтамперная характеристика Большое число фармакологических препаратов воздействуют на биологические мембраны. В силу этого представляется перспективным исследование влияния этих препаратов на модельные мембранные системы. Сенсором для изучения такого действия на мембраны может служить грамицидин. Этот антибиотик вырабатывается бактериями Bacillus brevis. Его биологическая роль в жизни бактерии до конца не изучена, но предполагают, что он участвует в генной регуляции, а также показано, что он ингибирует РНК полимеразу Escherichia coli [1]. Кроме того, перспективным выглядит направление исследований семейства аквапориновых каналов, т.к. многие фармакологические препараты растворимы в воде. В этом случае применение грамицидина как модельного канала может помочь пролить свет на работу более сложных водных каналов.

Удобной моделью клеточных мембран, которые сложны по структуре и разнообразны по составу, являются искусственные БЛМ, содержащие соединения с известными характеристиками, к которым относится и каналоформер грамицидин.

Для изучения состояния мембран применялся метод локальной фиксации потенциала, или пэтч-кламп метод. Он заключается в том, что к БЛМ, омываемой буферным раствором, с разных сторон подводят микроэлектроды. Если приложить к электродам разность потенциалов, то через мембрану потечет ток. Таким образом, можно записать ВАХ пленки модифицированной каналами. Как правило, сопротивление большинства липидных мембран порядка 10–100 МОм, поэтому при разности потенциалов в 100 мВ через них течет ток 1–10 нА. При подведении стеклянного микроэлектрода к мембране, мембрана прилипает к микропипетке и образует гигаомный контакт, пэтч.

Благодаря чему можно изучать свойства изолированного участка Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

мембраны. Это позволяет исследовать свойства БЛМ на уровне отдельных молекулярных структур [2].

В нашей работе мы встраивали грамицидиновый канал в БЛМ.

Линейные грамицидины это семейство каналообразующих пептидов с молекулярной массой около 1,9 кДа. Грамицидин D представляет природную смесь грамицидинов A (около 85%), B (около 7%) и C (около 8%). Превалирующий в смеси грамицидин А – пентадекапептид, состоящий чередующихся L и D аминокислот [2, 3].

HCO-L-Val-Gly-L-Ala-D-Leu-L-Ala-D-Val-L-Val-D-Val-L-Trp-D-Leu-L-Trp-D Leu-L-Trp-D-Leu-L-Trp-NHCH2CH2OH Схема 1. Аминокислотная последовательность грамицидина А. D аминокислоты выделены цветом, четыре остатка триптофана в положениях 9, 11, 13 и 15 выделены жирным. Валин в первом положении бывает замещен на изолейцин в 5–20% молекул.

Грамицидины B и C отличаются замещенным триптофаном в положении на фенилаланин и тирозин, соответственно. Молекула в целом довольно гидрофобна, растворимость в водных растворах около 5*10-7 М.

Грамицидин образует неселективные потенциал-независимые каналы для моновалентных катионов с проводимостью порядка 10 7 ионов в секунду. Грамицидиновый канал в мембране представляет собой димер двух молекул грамицидина обращенных голова к голове. N-концы молекул погружены в толщу мембраны, а C-концы, богатые триптофаном, обращены наружу канала. Триптофан является слабо амфифильной молекулой, которая может образовывать водородную связь за счет N-атома индольного кольца, что снижает энергетический барьер на входе и выходе канала. Наиболее термодинамически стабильная форма канала в мембране одноцепочечная 6,3 спираль. Эта форма канала обладает проводимостью. Диаметр поры канала составляет примерно 4, а длина димера около 26, что по порядку совпадает с толщиной мембраны. Боковые радикалы при этом обращены к фосфолипидному окружению, а атомы пептидного скелета выстилают просвет канала.

Селективность канала падает от Cs+ к Li+, а двухвалентные катионы, такие как Ca2+, блокируют канал. Грамицидин образует и другие формы каналов, которые, однако, обладают меньшей проводимостью, либо вообще не проводят ионы [1, 4, 5].

Длина димера грамицидина немного меньше толщины мембраны, поэтому при образовании канала происходит локальная деформация бислоя. Кроме того, при сжатии самой мембраны вероятность образования димера возрастает. Поэтому на основании развиваемых Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

модельных представлений по ВАХ канала и по статистике времен жизни канала можно судить об электро-механических свойствах мембраны и о профиле потенциальной энергии иона в канале. Кроме того, грамицидин является одним из наиболее изученных каналов наряду с калиевыми и натриевыми потенциал-зависимыми каналами. Таким образом, грамицидиновый канал выступает в качестве сенсора состояния бислойных липидных мембран [6, 7, 8, 9].

В данной работе мы применяли два типа пленок: двухкомпонентные и азолектиновые. Двухкомпонентные мембраны DOPC:Chol (70:30)% в октане/декане, азолектиновые мембраны (азолектин из бобов сои) в октане/декане. Концентрация фосфолипида в кольце около 10 мг/мл, в пленке около 20 мг/мл. Микроэлектроды изготавливали из капилляров BF-120-69-10 на P-97 (Flaming/Brown Micropipette Puller Sutter Ins.) В нашей работе мы использовали грамицидин D. Приготовляли предварительный раствор KCl 1 М с концентрацией пептида около 5*10- М. Доводили концентрацию пептида до 10 -8 М в буфере: KCl 100 мМ, Hepes 10 мМ, ЭДТА 1 мМ. Эксперименты проводили при температуре 21-22°C. Микроскоп Axiovert-40CFL Zeiss. Сигнал записывали с усилителя Axopatch 200B, АЦП/ЦАП Digidata 1440A [4].

Были проведены серии экспериментов с раствором грамицидина в этаноле 95%. Однако раствор, приготовленный на основе спирта и разбавленный буфером в 1000 раз, существенно повышал неустойчивость мембраны и изменял ее проводимость.

В экспериментах варьируется концентрация грамицидина в диапазоне 10-7 – 10-9 М. Область значений разности потенциалов, при которой наблюдается активность канала, снимается с меньшим шагом по напряжению для лучшего разрешения.

В эксперименте с грамицидином D 10 -8 M в стандартном буфере, когда пептид добавлялся в пипетку и в нижний буфер, сняли ВАХ (см.

рис.).

Аппроксимация экспонентами дает лучший результат по сравнению с аппроксимацией полиномом третьей степени. Показатели экспонент U1=34,3 мэВ и U2=40,4 мэВ (энергия kT составляет примерно 26 мэВ) являются величинами потенциальных барьеров в канале в приближении двух барьеров. В дальнейшем предстоит реконструировать профиль энергетических барьеров по известной ВАХ и сравнить количество барьеров и их величину с данными аппроксимации [10].

Запись тока в зависимости от фиксированной разности потенциалов представляет собой временной ряд. Одним из методов анализа временного ряда является расчет параметров мультифрактальности Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

спектра. Такой подход оказывается полезным при анализе потенциала взаимодействия отдельных каналов в пэтче. Разработка модели такого взаимодействия является одной из задач данной работы [11].

В перспективе исследования планируется изучить влияние тяжелой воды и хиральных агентов на систему грамицидин-мембрана. В качестве дополнительной модели исследования грамицидина планируем использовать искусственные липосомы. Также возможны исследования влияния температуры и pH среды, присутствие ионов переходных металлов.

Рис 1.ВАХ пэтча мембраны с грамицидином. Концентрация пептида 10-8 М. Грамицидин добавлялся в пипетку и в нижний буфер кюветы. Величины потенциальных барьеров в двухбарьерном приближении экспоненциальной аппроксимации составили 34,3 мэВ и 40,4 мэВ для положительной и отрицательной ветки ВАХ соответственно (синяя кривая).

Кубическая аппроксимация дает значение линейного сопротивления 0,14 ГОм (красная кривая).

Литература 1. Devaki A. Kelkar, Amitabha Chattopadhyay. The gramicidin ion channel:

A model membrane protein. Biochimica et Biophysica Acta 1768, 2007, p.

2011– 2. Axon Ins. Inc. The axon guide for electrophysiology and biophysics Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

laboratory techniques. Edition of Rivka Sherman-Gold, 3. Larry S. Liebovitch and Piotr Krekora. The phesical basis of ion channel kinetics: the importance of dynamics. Lectures in Institute for Mathematics and its Applications (IMA) at the University of Minnesota, in press, 4. E. Bamberg, P. Lauger. Channel formation kinetics of gramicidin A in lipid bilayer membrane. J. Membrane Biol., v. 11, 1972, p 174- 5. Y.N. Antonenko. Large unselective pore in lipid bilayer membrane formed by positively charged peptides containing a sequence of gramicidin A. FEBS Letters 579, 2005, p. 5247- 6. Ю.А. Ермаков. Биоэлектрохимия липидных мембран. Российский химический журнал. 2005. Т.49.№ 5. С 114- 7. Р. Геннис. Биомембраны: Молекулярная структура и функции. Пер. с англ. М.: Мир, 8. M. Goulian. Gramicidin Channel Kinetics under Tension. Biophys. J., v.

74, jan 1998, p. 328– 9. Huey W. Huang. Deformation free energy of bilayer membrane and its effect on gramicidin 10. Намиот В.А., Яковенко Л.В. Реконструкция энергетических барьеров и их флуктуации в модели одноинонного канала. Биофизика, Т. 33, вып. 2, С. 303- 11. Lyubushin A.A. Multi-fractal Properties of Low-Frequency Microseismic Noise in Japan, 1997-2008. - Book of abstracts of 7th General Assembly of the Asian Seismological Commission and Japan Seismological Society, 2008 Fall meeting, Tsukuba, Japan, 24-27 November 2008, p.92.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ СОЛОДОРАЩЕНИЯ ПШЕНИЦЫ НА

ИЗМЕНЕНИЕ АЗОТИСТЫХ ВЕЩЕСТВ В ПШЕНИЧНОМ СОЛОДЕ

Алябьев Б.А., Извекова Н.Н., Ростовская М.Ф.

ФГАОУ Дальневосточный федеральный университет, Школа Традиционное сырье для производства пива – ячменный солод, но пиво также получают из других зерновых культур: пшеница, рис, кукуруза, сорго. Причем, эти культуры могут использоваться в качестве несоложенного сырья и также в виде солода [1]. Пшеничное пиво отличается специфическим вкусовым профилем. Оно популярно в Германии, Бельгии и Великобритании, в то время как в России нет такого широкого выбора. За последние годы производство пшеничного пива увеличивается по всему миру [2].

Селекцией пивоваренного ячменя занимаются целенаправленно.

Селекцией пшеницы, предназначенной для пивоварения, специально не занимаются, потому что пшеницу в основном выращивают для мукомольной промышленности.

Требования к зерну пшеницы, предназначенной для хлебопечения и пшеницы для получения солода противоположны. Если для мукомольной промышленности необходимо высокое содержание клейковины, то есть высокий уровень белка [3], то для пивоварения больше подходят сорта с низким содержанием белка (до 12 %) и большим количеством крахмала [1].

В Приморском крае выращивают пшеницу собственной селекции.

Приморским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства (НИИСХ) постоянно проводятся испытания новых сортов.

По природным условиям в Приморском крае могут выращиваться злаковые культуры с низким содержанием белка. Согласно ГОСТ [4] в Приморском крае допускается выращивание пивоваренных сортов ячменя. Приморский край характеризуется неустойчивостью погодных условий, неравномерным выпадением осадков в течение вегетации растений и в период уборки, что негативно влияет на технологические качества зерна, выращенного в различные годы (табл. 1).

Из табл. 1 видно, что содержание белка в пшенице одного сорта в зависимости от года урожая может значительно отличаться.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Хотя в зерне, предназначенном для солодоращения, ограничивается содержание белка, согласно последним данным китайских исследований возможно получение пшеничного солода удовлетворительного качества из зерна с содержанием белка 16 % [5].

Таблица 1. Характеристика зерна пшеницы в зависимости от года урожая Приморская Приморская Московская озимая СВ* - на сухое вещество Цель данного исследования - оценить влияние режима солодоращения на уровень азотистых веществ в солоде. Было проведено лабораторное солодоращение пшеницы, имеющей самый высокий уровень содержания белка в зерне, Приморской 40 (15,80 %) урожая 2010 года при разных режимах. В первом случае проращивание вели при постоянной температуре 15 °С, второй режим – в режиме убывающих температур 19-15 °С, третий – при возрастающих температурах 11-15 °С [6].

В процессе солодоращения постоянно контролировали влажность, уровень азотистых веществ в зерне, в эндосперме и в ростках, а также уровень аминного азота. С целью определения потерь азотистых веществ при дыхании зерна, а также через корни и ростки ежедневно контролировали потери массы зерна в процессе проращивания, а также массу корней и ростков.

Корни и ростки в готовом солоде необходимо удалять, так как они придают горький вкус пиву. Корни и ростки проращиваемых злаков богаты гидролизуемыми белками, поэтому через корни и ростки могут происходить высокие потери гидролизуемых белков, тем самым, уменьшая количество азотистых веществ в эндосперме [7].

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Из проведенных опытов установлены потери сухих веществ зерна в процессе солодоращения, которые расходуются на дыхание и образование ростков и корней. При 3 режиме потери составили около %, это связано с тем, что проращивание начинали при низких температурах и длительность солодоращения увеличилась. А при остальных режимах потери сухих веществ составили около 20 % (рис. 1).

Во время солодоращения постоянно контролировали уровень потерь сухих веществ (при дыхании зерна и с ростками), общее содержание белка в зерне, эндосперме и ростках (метод Кьельдаля) и аминного азота (нингидриновый метод).

Потери сухих веществ рассчитывали следующим образом:

Потери на дыхание: Пд=(1-М1 / М0)100 % ;

Потери на корни и ростки: Пр=М3 / М1100 % ;

Общие потери на дыхание и ростки: Побщ=(1-М2 / М1)100 %.

М0 – изначальная масса 100 зерен, на СВ;

М1 – масса 100 зерен во время солодоращения, на СВ;

М 2 – масса 100 зерен во время солодоращения, с удаленными ростками и корнями, на СВ;

М3 – масса ростков, удаленных со 100 зерен, на СВ.

В процессе солодоращения также было измерено содержание азотистых веществ отдельно в зерне, отдельно в эндосперме и отдельно в ростках. Оказалось, что их уровень в ростках меньше, чем в эндосперме.

Таким образом, через ростки теряется меньшая доля азотистых веществ, чем остается в эндосперме, при этом максимальное количество азотистых веществ переходит в корни и ростки в последний день проращивания (рис. 2).

По уровню аминного азота можно судить о гидролизе белков (рис. 3).

Чем выше этот показатель, тем больше белков распалось. Для пшеничного солода предпочтительно менее интенсивное расщепление белков, по сравнению с ячменным, с целью достижения типичного для пшеничного солода аромата. Для пшеничного солода этот показатель должен находиться в пределах 90-120 мг/100 г СВ [1].

Из трех режимов видно, что при низких температурах гидролиз идет очень медленно и в 3-м режиме он не достигает должного уровня. Также на показатель аминного азота существенно влияет качество сушки. Если стадия подвяливания длинная и во время сушки влага удаляется не достаточно, то показатель аминный азот увеличивается. Если же сушка проходит сильно с мощной вентиляцией, то аминный азот может существенно снизится и в готовом солоде его будет меньше чем в свежепроросшем.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Характеристики образцов солода полученных при разных режимах показаны в табл. 2.

Наиболее оптимальным является режим солодоращения с убывающими температурами. В образце солода, полученном при этом режиме, оказался наименьший уровень белка, была достигнута набольшая степень растворения солода, образовалось наибольшее количество амилолитических ферментов (диастатическая сила).

Таким образом, режим солодоращения с убывающими температурами оказался наиболее оптимальным для Приморских сортов пшеницы. Используя данный режим для пшеницы с меньшим содержанием белка (Приморская 39), возможно получить солода с уровнем белка до 12 %.

Таблица 2. Показатели готового солода Показатели Содержание белка в зерне СВ, % 15, Содержание аминного азота, г/ г СВ до сушки Содержание аминного азота, г/ Диастатическая сила на СВ, °WK 327,6 384,65 364, Рис 1. – Общие потери сухих веществ на дыхание и ростки Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Рис. 2 - Изменение содержания азотистых веществ в зерне во время солодоращения Рис. 3 - Изменение содержания аминного азота во время солодоращения Литература 1. Кунце, В. Технология солода и пива / В. Кунце. – 3е изд., перераб. и доп. – Пер. с нем. 9-го изд. – СПб.: Профессия, 2009. – 1064 с.

2. Mejlholm, O. Beer identity in Denmark / O. Mejlholm, M. Martens // Food quality and preference.

– 2006. – № 17 – p. 108 – 115.

3. Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов: учеб. пособие для вузов / Е. Д. Казаков, Г.

П. Карпиленко. – 3-е изд. – СПб.: ГИОРД, 2005. – 512 с.

4. ГОСТ 5060 – 89. Ячмень пивоваренный. Технические условия. – Введ. 1998 – 07 – 01. – М.:

Изд-во стандартов, 1986. – 7 с.

5. Jin, Y. Effects of wheat protein content on endosperm composites and malt quality / Y. Jin, K.

Zhang and J. Du // Journal of the institute of brewing. – 2008. – 114 (4). – p. 289-293.

6. Нарцисс, Л. Технология солодоращения / Л. Нарцисс;

пер. с нем. под общей ред. Г. А.

Ермолаевой и Е. Ф. Шапенко. – СПб.: Профессия, 2007. – 584 с.

7. Agu, R. C. Some relationships between malted barleys of different nitrogen levels and the wort Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

properties. / R. C. Agu // Journal of the institute of brewing. – 2003. – 109 (2). – p. 106-109.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

СОЗДАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ НИЗКОДОЗОВЫХ

БИОКОМПЛЕКСОВ ШИРОКОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ НА

ОСНОВЕ ЛИШАЙНИКОВЫХ ОЛИГОСАХАРИДОВ

МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ БИОТЕХНОЛОГИЕЙ

Северо-Восточный федеральный университет Процесс создания новых лекарств, биопрепаратов является длительным и требует больших вложений - именно поэтому актуальным является поиск путей повышения интенсивности уже существующих фарм- и биопрепаратов.

Нами, совместно с ИБПК СО РАН, разработана механохимическая биотехнология получения супрамолекулярных высокоактивных твёрдофазных наноструктурированных комплексов, состоящих из «активного наполнителя» - лишайниковых b-олигосахаридов, и фармакона любой природы (лишайниковые кислоты антибиотического действия, известные препараты антибиотического, иммуномодуляторного, адаптогенного, цитостатического действия, витаминно-микроэлементные комплексы, физиологически активные вещества лекарственных растений и т.д.). Методами АСМ, СЗМ, ЯМР и ИК-спектрометрии установлено, что «активный наполнитель»

образуется при механоактивации части лишайниковых b-полисахаридов одновременно с образованием супрамолекулярных комплексов с фармаконом. Доклинические виварные испытания на мышах линии CD- доказали возрастание адаптогенного терапевтического эффекта биокомплексов в 8-10 раз. Благодаря этому, клинически эффективная доза может быть снижена в десятки раз. Столь высокий эффект можно объяснить не только возрастающей биодоступностью, но и тем, что наполнитель проявляет и детоксикационные свойства, будучи хорошим сорбентом, элиминирую из организма токсины любой этиологии, в том числе, например, токсин усталости молочную кислоту.

Для пищевой промышленности нами разработан способ повышения качества жидких пищевых продуктов, хлебобулочных изделий и сохранения их свежести [1], заключающийся в том, что для улучшения их качества и увеличения сроков хранения используют пищевую добавку «Ягель», получаемую при механохимической переработке слоевищ Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

лишайников рода Cladonia. Результатом является обогащение хлебобулочных изделий эссенциальными микроэлементами, негормональными ФАВ, повышение степени их усвояемости и улучшение физико-химических показателей пищевых продуктов, а также увеличение сроков хранения при снижении доли вводимой ягелевой пищевой добавки до 0,2-0,5% по массе.

Вся совокупность биотехнологических процессов по получению биопрепаратов протекает в одну стадию в твердой фазе с получением порошкового продукта, который далее может быть либо капсулирован, либо таблетирован или использован как порошковая добавка для пищевой промышленности.

Литература 1. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М., Жуков М.А. Способ увеличения сроков хранения соков, цельного молока, жидких молочных и других пищевых продуктов с помощью механохимического биопрепарата НАНОЯГЕЛЬ-М // Патент РФ № 243758 С1 от 16.04.2010.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

ВЛИЯНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОГО ГИДРОЛИЗАТА ХЛОРОФИТУМА

ХОХЛАТОГО НА МОРФОЛОГИЧЕСКУЮ ЦЕЛОСТНОСТЬ ПЕЧЕНИ

КРЫС ПРИ ЕЁ ТОКСИЧЕСКОМ ПОВРЕЖДЕНИИ

ЧЕТЫРЁХХЛОРИСТЫМ УГЛЕРОДОМ.

Арешидзе Д.А, Козлова М.А., Снисаренко Т.А.

Влияние ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого на морфологическую целостность печени крыс при её токсическом повреждении четырёххлористым углеродом.

Арешидзе Давид Александрович, Козлова Мария Александровна, Снисаренко Татьяна Александровна, НОЦ Биологии клетки и прикладной биотехнологии МГОУ, г. Москва.

В условиях современного мегаполиса практически невозможно избежать проникновения в человеческий организм разнообразных токсикантов. Общая нагрузка, складывающаяся из множества факторов, становится серьезным стрессом для защитных систем организма, и может превышать доступные им возможности.

Как известно, основная часть ксенобиотиков, так или иначе поступивших в организм, нейтрализуется в печени. Однако, как сами токсиканты, так и продукты их связывания, могут вызывать повреждения в гепатоцитах. При значительной токсической нагрузке эти повреждения весьма обширны, что приводит к возникновению воспалительного процесса, структурным изменениям в печени, и, в конечном итоге, к нарушению ее детоксикационной функции. Кроме того, повреждения печени плохо поддаются коррекции с помощью лекарственных средств, так как продукты метаболизма многих фармпрепаратов, в свою очередь, являются повреждающим агентом для гепатоцитов.

Проблему восстановления печени после токсических нагрузок и повышения ее устойчивости к ним помогают решить биологически активные добавки (БАД), изготовленные из природного сырья и предназначенные для употребления вместе с пищей. БАД стимулируют собственные адаптационные механизмы систем и органов строго в пределах их физиологической нормы. Диапазон доз, не вызывающих токсического эффекта, у этих веществ значительно шире, чем у Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

лекарственных препаратов, поэтому их употребление не влечет за собой дополнительного повреждения печени. Помимо компонентов, поддерживающих и регулирующих функции органов, пищевые добавки содержат необходимые питательные вещества, витамины и микроэлементы в доступной для организма форме.

Одной из наиболее физиологичных и эффективных форм БАД являются ферментативные гидролизаты, получаемые путем ферментного расщепления белков исходного сырья животного или растительного происхождения. Продукты ферментного расщепления физиологичны и легко усваиваются клетками органа-мишени, встраиваясь в их метаболизм. Концентрация биологически активного вещества в гидролизате значительно выше, нежели в исходном сырье.

Поддержанию функций органа способствует также присутствие в гидролизатах незаменимых аминокислот, являющихся природным строительным материалом для клеток.

В качестве сырья для приготовления гепатопротективного гидролизата нами использовался Хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosum). Данное декоративное растение активно поглощает из воздуха и нейтрализует такие токсические вещества, как формальдегид, угарный газ и соединения бензола, ксилола и толуола. Способность растения к нейтрализации гепатотоксичных соединений позволила предположить, что препараты Хлорофитума будут обладать гепатопротективным действием.

В лаборатории НОЦ Биологии клетки и прикладной биотехнологии МГОУ был получен ферментативный гидролизат из листьев Хлорофитума и проведены исследования его гепатопротективных свойств.

Проведенное исследование гидролизата на безвредность показало его безопасность в отношении организма млекопитающего.

Комплексный анализ химического состава гидролизата хлорофитума выявил содержание в нем важнейших, в том числе незаменимых, аминокислот. Особое значение среди них имеют L-гистидин гидрохлорид и L-орнитин моногидрохлорид, играющие важную роль в ликвидации последствий воспалительного процесса, в том числе и при токсическом поражении печени, создавая условия для оптимального регулирования сосудистых реакций в очаге воспаления и снижения степени выраженности патологической направленности воспалительного процесса.

Исследование проведено на крысах линии Вистар обоих полов в возрасте трех месяцев, содержавшиеся в виварии в стандартных условиях.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Для моделирования токсического повреждения печени использовался четыреххлористый углерод (CCl4), обладающий доказанными и хорошо изученными свойствами гепатотропного яда.

Крысы были разделены на 2 группы, численность каждой составляла животных:

1. Контрольная группа (ингаляция CCL4);

2. Экспериментальная группа (CCL4+гидролизат).

Животные контрольной группы подвергались воздействию четыреххлористого углерода путем ингаляции в закрытом эксикаторе по 2 минуты в течение 6 дней. Животные второй (экспериментальной) группы также запылялись четыреххлористым углеродом, одновременно получая с питьем гидролизат хлорофитума в вышеприведённой дозировке.

Для оценки степени повреждения печени проводилось ее патоморфологическое исследование, гистохимически определялись суммарные белки, липиды, гликоген, ДНК и РНК в гепатоцитах;

при помощи окуляр-микрометра измерялись линейные размеры ядер и клеток, подсчитывались апоптический, некротический и митотический индексы.

В процессе исследования было выявлено значительное поражение печени у животных, подвергавшихся воздействию CCl4. У животных этой группы отмечаются вакуольная, белковая, реже жировая дистрофии, достаточно обширные очаги некроза, обширный периваскулярный и межбалочный инфильтрат, нарушение балочного строения долек.

Некротический индекс составляет 15,29±2,15%, апоптический индекс – 4,42±0,27%. У животных, принимавших гидролизат Хлорофитума (экспериментальная группа) некротический индекс составляет 2,71±0,32%, что ниже показателей контроля в 5 раз. Митотический индекс у затравленных животных значительно ниже, чем у экспериментальных (1,83±0,26% против 3,21±0,15%), равно как и скорость пролиферации (37,1±5,33% против 66,21±2,6%). Достоверно ниже и число двуядерных клеток: 0,99±0,092% против 1,32±0,082%.

Линейные размеры ядер в гепатоцитах затравленных животных резко увеличиваются (6,97±0,17 мкм), в то время как размеры клетки практически не изменяются, что ведет к достоверному увеличению ядерно-цитоплазматического отношения. У животных, выпаиваемых гидролизатом, размеры ядер и клеток существенно меньше, что связано с высокой скоростью пролиферации с появлением большого количества мелких молодых клеток. Кроме того, в печени крыс экспериментальной группы отмечена только баллонная дистрофия, некрозы Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

моноцеллюлярные, инфильтрат умеренный, в большей степени сохранено балочное строение органа.

Перечисленные изменения говорят о значительном поражении печени и сниженной способности к регенерации у животных, ингалируемых четыреххлористым углеродом, и, напротив, о серьезном повышении регенераторного потенциала печени под влиянием биологически активных веществ гидролизата.

Таким образом, проведенные исследования позволяют утверждать, что ферментативный гидролизат Хлорофитума хохлатого обладает значительным гепатопротективным эффектом, сохраняя морфологическую целостность печени при токсическом повреждении.

Различия в величинах митотического, некротического и апоптического индексов, а также скорости пролиферации в исследованных группах указывают на выраженное регенераторное влияние гидролизата.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВЫДЕЛЕННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ

АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ЭКСТРАКТОВ НЕКОТОРЫХ РАСТЕНИЙ

АСТРАХАНСКОГО РЕГИОНА

Астраханский государственный университет Использование противомикробных препаратов растительного происхождения взамен химических аналогов является актуальным направлением современной медицины, фармакологии и косметологии.

Перспективными для этих целей являются выделенные биологически активные вещества растительных экстрактов. Активность экстрактов во многом обусловлена наличием в них определенных химических веществ (флавоноидов, сапонинов, гликозидов, эфирных масел и др). Эти действующие биологически активные вещества имеют разнообразный состав и относятся к различным классам химических соединений (Муравьева Д.А., 2002).

Целью работы является исследование свойств растительных экстрактов и выделенных активных компонентов из растений и применение их в производстве препаратов различного назначения, в том числе и для нужд косметологии.

Направление данного исследования – выделение биологически активных компонентов растительных экстрактов - является новым и актуальным как для России, так и для Астраханского региона в частности. Оригинальность и новизна выделения и производства биологически актвиных экстрактов с противомикробными, фитонцидными, антиоксидантными и другими свойствами из растений экологически благополучных районов Астраханского региона заключается в том, что природные условия: высокая инсоляция, высокие температуры и низкая влажность способствуют формированию биологически активных веществ с повышенными концентрациями.

Мы изучали и отрабатывали методы экстрагирования комплекса биологически активных компонентов (например, флавоноидные соединения корня солодки голой Glycyrrhiza glabra и соцветий цмина песчаного Helichrysum arenarium L).

Также исследовали противомикробные и антиоксидантные свойства экстрактов некоторых растений Астраханской области, а также Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

возможность применения экстрагированных БАВ изучаемых растений в противомикробных косметических средствах и других продуктах.

Была исследована противомикробная активность водноспиртовых и водных экстрактов соцветий цмина песчаного (Helichrysum arenarium L.), тысячелистника мелкоцветкового (Achillea micranta L.), корней солодки голой (Glycyrrhiza glabra) в отношении штаммов Staphylococcus aureus (6538 ДСМ 799) и выделенного из внешней среды (из кожи рук, микрофлоры воды) Staphylococcus aureus, Escherihia coli.

Также были проведены предварительные исследования химического состава экстрактов исследуемых растений методами тонкослойной хроматографии, препаративной хроматографии, ВЭЖХ.

Исследуемые растительные экстракты, содержащие разнообразные по химическому составу биологически активные компоненты с противомикробным, бактерицидным, ранозаживляющим, антиоксидантным и другим действием могут использоваться в качестве основных компонентов при создании косметических средств и биологически активных добавок.

Литература 1. Brunella Carrat, Elisabetta Sanzini. Sostanze biologicamente attive presenti negli alimenti di origine vegetali// Ann Ist Super Sanit 41 (1), 2005, 7-16.

2. Vivek K. Gupta, Atiya Fatima, Uzma Faridi. Antimicrobial potential of Glycyrrhiza glabra roots // Journal of Ethnopharmacology 116 (2008) 377–380.

3. Зорина О.В. Будущее официальной фитотерапии и фитофармакологии в России // «Провизор». – 2010. – вып. 6. – с. 15- 23.

4. Муравьева Д.А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия. - М.:

“Медицина”, 2002. – 656 с.

5. Сухенко Л. Т. Сравнительные исследования противомикробных свойств некоторых растений семейства бобовых//Тезисы докладов итоговой научной конференции АГУ 29 апреля 2003 г. Биология.

География. Химия. – 2003 –41 с.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

ВЛИЯНИЕ РИЗОСФЕРНЫХ БАКТЕРИЙ НА ОБРАЗОВАНИЕ

КЛУБЕНЬКОВ РИЗОБИАЛЬНЫМИ КУЛЬТУРАМИ

Багаева Т.В., Шершнева А.А., Карамова Н.С., Надеева Г.В.

Казанский (Приволжский) федеральный университет Известно, что эффективность слабовирулентных штаммов ризобий может быть усилена присутствием бактерий-спутников [1-2]. Известны случаи, когда бобовые растения не отвечали на инокуляцию Rhizobium до тех пор, пока они не были дополнительно инокулированны ризосферными микроорганизмами. Предполагается, что ризосферные микроорганизмы способны облегчать проникновение клубеньковых бактерий в корневые волоски бобовых, способствуя тем самым формированию клубеньковых структур, повышающих азотфиксацию, особенно при недостаточной обеспеченности растений минеральным азотом и тем самым способствуя повышению урожайности бобовых культур [3]. Некоторые ризосферные микроорганизмы могут участвовать в приживаемости ризобий на корнях бобовых растений, помогать преодолевать конкуренцию со стороны малоактивных штаммов [4].

Целью настоящей работы было изучение влияния ризосферных бактерий на образование клубеньков ризобиальными культурами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В работе использовали штамм Rizobium, полученный нами ранее из клубеньков гороха посевного, сорт «Ватан».

Штаммы ризосферных бактерий выделяли из различных образцов почв, таких как дерново-подзолистая, серая лесная и чернозем, в том числе в районе корней бобовых культур. Выделение штаммов и последующее получение чистых культур проводили с использованием общепринятых и элективных сред для бактерий [5].

Для анализа действия ризосферных штаммов в качестве опытного варианта растения-хозяина использовали горох выше указанного сорта.

Схема опыта включала вариант без инокуляции бактериями, с инокуляцией штаммом ризобий, и с комплексной инокуляцией ризобий+бактерии из ризосферы.

Вирулентность оценивали по количеству клубеньков на одно растение. Эффективность симбиоза определяли по массе наземной части растений [6].

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ ризосферных бактерий показал, что независимо от вида почв, в образцах содержалось значительное количество микроорганизмов.

Наиболее часто в составе бактерий ризосферы бобовых растений встречались Pseudomonas sp., Bacillus sp., Azotobacter sp. и другие микроорганизмы, идентифицированные по морфо-физиологическим свойствам.

Для дальнейшего эксперимента в опыт были взяты штаммы Pseudomonas sp., Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis, Flavobacterium sp., 2 штамма Azotobacter sp., Streptomyces sp., Arthrobacter sp. Результаты исследований представлены на рисунке 1-2.

Рисунок 1. Количество клубеньков на одно растение гороха овощного при инокуляции ризобиями и консорциумом ризобий с различными ризосферными бактериями: 1-контроль (без инокуляции), 2- при инокуляции Rizobium, 3- + Pseudomonas sp., 4- +Pseudomonas fluorescens, 5- +Bacillus subtilis, 6- +Azotobacter sp.1, 7- + Azotobacter sp.2, 8- + Flavobacterium sp., 9-+Streptomyces sp., 10-+Arthobacter sp.

Таблица 2. Растительная масса при инокуляции ризобиями и консорциумом ризобий с различными ризосферными бактериями:

1-контроль (без инокуляции), 2- при инокуляции Rizobium, 3- + Pseudomonas sp., 4-+Pseudomonas fluorescens, 5-+Bacillus subtilis, 6-+ Azotobacter sp.1, 7- +Azotobacter sp.2, 8-+Flavobacterium sp., 9-+ Streptomyces sp., 10-+Arthobacter sp.

Как видно из полученных результатов внесение всех штаммов ризосферных бактерий способствовали росту бобовых растений, и усилению образования на них клубеньков. Установлено, что горох слабо отвечал на инокуляцию только штаммом Rhizobium. Усиление образования клубеньков наблюдалось при дополнительном внесении всех штаммов ризосферных микроорганизмов. Каждый из ризосферных штаммов бактерий оказывал положительное влияние на соответствующее растение, исключением являлся штамм Streptomyces sp., внесение которого в почву не оказывало существенного влияния на образование клубеньков и развитие растения. Бактеризация растений гороха смесью клубеньковых бактерий с бактериями, относящимися к Pseudomonas sp. и Pseudomonas fluorescens, показала наиболее значимый результат, поскольку на корнях образовывалось больше клубеньков и растения имели большую растительную массу по сравнению с растениями, бактеризованными монокультурами клубеньковых бактерий и в консорциуме с другими ризобактериями.

Таким образом, использование ризосферных бактерий в консорциуме Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

с ризобиями способствует повышению образования клубеньков и следовательно повышению продуктивности растения.

Литература 1. Кадыров Р.М., Хайлова Г.Ф. Бактериальный азотфиксирующий комплекс Bacillus macerans – Rhizobium meliloti // Материалы VI Всес.

Бахов. коллок., Чернигов, сент-окт. 1980 г. – Киев, 1983. – С. 112-113.

2. Dryanovska O.A., Zakova N.S., Combined cultivation of Rhizobium leguminosarum with Chlamydomonas reinhardi //Докл.

Болг.АН.-1985.-V.38.-№10.-С.1383-1385.

3. Burdass D., Hurst J., Wood S. Rhizobium, Root Nodules and Nitrogen Fixation // Society for General Microbiology. – 2002. – V. 1. – P. 1-4.

4. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. – М.: МГУ, 1986. – 133 с.

5. Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии. - М: Академия, 2005. 6. Теппер Е.З., Шильникова В.К..Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии.-М.:Агропромиздат,1987.-239с.

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

ЛЕКТИНЫ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА

ЯСНОТКОВЫХ (LAMIACEAE)

Багаева Т.В., Нугманова А.И., Габитов Р.А., Хусаинов М.Б.

Казанский (Приволжский) федеральный университет В настоящее время важным направлением современной биотехнологии является разработка технологии получения биологически активных веществ, в частности, лектинов, которые находят широкое применение в медицине, фармакологии, биологии и других отраслях промышленности.

Лектины представляют собой гетерогенную группу белков (гликопротеинов) не иммунного происхождения, способных специфично узнавать и обратимо связываться с углеводами [1]. Они обнаружены в различных организмах, начиная с вирусов и заканчивая высшими животными, для некоторых из них установлено участие в метаболических процессах клеток.

Среди растительных организмов особое внимание уделяется лектинам бобовых растений, как объектам взаимодействия высших растений и микроорганизмов. Изучаются вопросы, связанные со структурой лектинов, их расположением в растении, в органоидах растительных клеток [2-3].

В последние годы делаются попытки использования лектинов растительных организмов в качестве лекарственных препаратов [4].

Ведется поиск гликопротеинов, обладающих антифунгальной активностью [5]. Однако работ посвященных лектинам лекарственных растений в литературе имеется незначительное количество.

Целью настоящей работы явилось определение присутствия лектинов в составе лекарственных растений семейства Яснотковых (Lamiaceae).

Материалы и методы Объектом исследования служили семена растений семейства Яснотковых (Lamiaceae).

Выделение фракции растворимых лектинов осуществляли с помощью экстракции клеток раствором соляной кислоты. Фракции лектинов клеточных стенок получали обработкой остатка растительных клеток, после удаления растворимых лектинов, раствором Тритона Х-100 с NaCl [4].

Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Эритроциты для реакции гемагглютинации получали по методу Луцика с соавторами [4]. Белок определяли по методу Лоури [5].

Определение активности лектинов проводили методом микротитрования с использованием трипсинизированных эритроцитов человека 1 группы крови, по принятой методике [4].

Активность лектинов выражали в величинах, обратных минимальной концентрации белка, при которой проявлялась реакция гемагглютинации.

Статистическую обработку данных проводили с помощью стандартного пакета программ Microsoft Excel 2003. Данные на графиках представлены как медиана±персентиль. Уровень значимости, принятый в работе, равен 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Лекарственные растений находят широкое применение в медицине, фармакологии, сельском хозяйстве. Основное их действие на макроорганизмы связано с синтезом вторичных метаболитов. Однако в последние годы в литературе появились данные о возможном участии лектинов растений в качестве лекарственных препаратов. В связи с этим был поставлен вопрос о присутствии лектинов в лекарственных растениях. Ранее в работах ряда исследователей было установлено, что лектины в растениях находятся в свободном и связанном состоянии.

«Классические» лектины, включают растворимые свободные лектины, локализованные в цитоплазматических компартментах клетки и вакуолях, другие лектины, связанны с цитоплазматическими мембранами и клеточной плазмолеммой. Кроме того, лектины обнаруживаются в различных органах растений, есть основание считать, что большее содержание лектинов обнаруживается в семенах.

В наших экспериментах, было решено изучить содержание лектинов в семенах четырех видов лекарственных растений семейства Яснотковых (Lamiaceae): Salvia officinalis L.-Шалфея лекарственного, Hysspus officinlis-Иссопа лекарственного, Satureja hortensis L.-Чабера садового, Thymus vulgaris-Тимьяна обыкновенного. Для данного семейства Яснотковых характерно, в основном, противовоспалительное и иммуномодулирующее действие.

Результаты исследований по присутствию лектинов в семенах перечисленных выше растений показали, что гемагглютинирующей активностью обладали как растворимые белки, так и белки клеточной стенки всех исследуемых растений (рис. 1).

Интересным являлся факт, что количество белка полученного при экстракции семян раствором соляной кислоты (растворимые лектины) Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

было близким по показателям для всех перечисленных растений и составляло 2,20-2,50 мг/мл. Исключением являлся Тимьян обыкновенный, в семенах которого, содержание растворимого белка было в 1,5-1,7 раза меньше. Однако активность растворимых лектинов у данного растения была наибольшей и составляла 85,3±10,3 мкг/мл - (таблица 1).

Таблица 1. Содержание лектинов в растениях семейства Яснотковые Экстракты Содержание белка связанного с клеточной стенкой у разных растений находилось в пределах 0,53-2,06 мг/мл. Наибольшие значения по белку принадлежали Иссопу лекарственному, а минимальные Тимьяну обыкновенному.

Наибольшая активность лектинов, связанных с клеточной стенкой, наблюдалась в семенах Чабера садового и Шалфея лекарственного и составляла 32,7±5,2 мкг/мл-1 и 18,6±2,2 мкг/мл-1 соответственно.

Сравнительные данные по гемагглютинирующей активности фракции растворимых лектинов и лектинов клеточных стенок семян лекарственных растений семейства Яснотковых (Lamiaceae) показали, что активность растворимых лектинов была выше, чем активность лектинов клеточной стенки, такая же закономерность наблюдалась нами ранее для лектинов амаранта [6].

Таким образом, все семена семейства Яснотковых (Lamiaceae): Salvia officinalis L.-Шалфея лекарственного, Hysspus officinlis-Иссопа лекарственного, Satureja hortensis L.-Чабера садового, Thymus vulgaris -Тимьяна обыкновенного, содержат в своем составе гликопротеины, обладающие гемагглютинирующей активностью. Среди исследуемых семян растений в качестве источника получения растворимых лектинов наибольший интерес представляют семена Тимьяна обыкновенного, а лектинов, связанных с клеточной стенкой – семена Чабера садового и Интернет-конференция "Биотехнология. Взгляд в будущее."

Шалфея лекарственного.

Гемагглютинирующая активность фракции растворимых лектинов и лектинов клеточных стенок семян лекарственных растений Литература 1. Konska G. Lectins of higher fungi (macromycetes) - their occurrence, physiological role, and biological activity// International Journal of Medicinal Mushrooms. - 2006. - V. 8. - No1. - P. 19– 30.

2. Вершинина З.Р. Использование лектинов бобовых для повышения урожайности культурных растений // Материалы XV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008». Москва, 2008. - Т. I.- Подсекция 1. С. 12–13.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
 




Похожие материалы:

«ISSN 0202-3628 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК _ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н.И. ВАВИЛОВА (ГНЦ РФ ВИР) ТРУДЫ ПО ПРИКЛАДНОЙ БОТАНИКЕ, ГЕНЕТИКЕ И СЕЛЕКЦИИ, том 164 (основаны Р.Э. Регелем в 1908 г.) САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2007 BULLETIN OF APPLIED BOTANY, OF GENETICS AND PLANT BREEDING, vol. 164 (founded by Robert Regel in 1908) ST.-PETERSBURG РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК _ ...»

«Эколого-гигиенические исследования в области фармации и медицины1 Министерство здравоохранения Российской Федерации Волгоградский государственный медицинский университет Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции Сборник научных трудов Выпуск 69 2Фармакогностическое и ботаническое изучение лекарственных растений_ УДК 615(063) ББК 52.82 Р 17 Печатается по решению Ученого совета ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Владивостокский государственный университет экономики и сервиса _ Российская академия наук Дальневосточное отделение Институт истории, археологии и этнографии народов Дальнего Востока Ю.Н. ОСИПОВ КРЕСТЬЯНЕ -СТ АРОЖИЛЫ Д АЛЬНЕГО ВОСТОК А РОССИИ 1855–1917 гг. Монография Владивосток Издательство ВГУЭС 2006 ББК 63.3 (2Рос) О 74 Рецензенты: В.В. Сонин, д-р ист. наук, профессор Ю.В. Аргудяева, д-р ист. наук ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ООО БАШКИРСКАЯ ВЫСТАВОЧНАЯ КОМПАНИЯ НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ АПК Часть II ОЦЕНКА И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ В СИСТЕМАХ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ПЛАСТИЧНЫЕ СОРТА И ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ...»

«Ленинградский государственный университет имени А.С. Пушкина А. А. Сазанов ГЕНЕТИКА Учебное пособие Санкт-Петербург 2011 УДК 575 (075.8) ББК 28.03я73 Рецензенты: Е. К. Потокина, доктор биологических наук (Всероссийский институт растениеводства РАСХН имени Н.И. Вавилова); Я. М. Галл, доктор биологических наук, профессор (Ленинградский государственный университет имени А.С. Пушкина) Сазанов А.А. Генетика: учеб. пособие / А.А. Сазанов – СПб.: ЛГУ им. А.С. Пушки на, 2011. – 264 с. ISBN В учебном ...»

«Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан Комитет лесного и охотничьего хозяйства Маркакольский государственный природный заповедник Проект ПРООН Сохранение и устойчивое использование биоразнообразия Казахстанской части Алтай-Саянского экорегиона ТРУДЫ МАРКАКОЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА ТОМ 1 | ЧАСТЬ 2 Усть-Каменогорск, 2009 УДК 502.72 ББК 28.08 Т 78 Труды Маркакольского государственного природного заповедника. В двух частях. Т. 1, Ч. 2. Усть-Каменогорск, 2009 - ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное учреждение Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства СОСТОЯНИЕ ЛЕСОВ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА И АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОУПРАВЛЕНИЯ Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 70-летию образования Дальневосточного научно- исследовательского института лесного хозяйства Хабаровск, 6-8 октября 2009 г. FAR EASTERN FORESTS CONDITION AND ACTUAL PROBLEMS OF FOREST MANAGEMENT ...»

«Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мичуринский государственный аграрный университет МАТЕРИАЛЫ 64-й НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ И АСПИРАНТОВ 27-29 марта 2012 г. I РАЗДЕЛ Мичуринск-наукоград РФ 2012 Печатается по решению УДК 06 редакционно-издательского совета ББК 94 я 5 Мичуринского государственного М 34 аграрного университета Редакционная коллегия: В.А. Солопов, Н.И. Греков, ...»

«СВЕТЛАНА ИЛЬИНА энциклопедия HАPOДHOЙ MEДИЦИHbl в дВУХ томах TOM BTOPOЙ УДК 615.89(031) ББК 53.59я2 И 46 Ильина С. Двенадцать месяцев здоровья: Энциклопедия народ­ И 46 ной медицины в 2-х томах Т. 2. — К.: Логос, 1998. — 352 с. В новой книге С. И. Ильиной даны рекомендации не только по сбору трав и растений, приготовлению и способам приема целебных снадобий, но и учтены особенности биологических циклов активности человека в каждое время года и даже месяца. УДК 615.89(031) ББК 53.59я2 И ISBN ...»

«Всеволод Владимирович Крестовский Петербургские трущобы. Том 1 Петербургские трущобы – 1 & SpellCheck: Zmiy (zmiy В.В. Петербургские трущобы. Книга о сытых и голодных. Роман в шести частях. Том 1: Правда; Москва; 1990 ISBN ISBN 5-253-00028-3 Аннотация Роман русского писателя В.В.Крестовского (1840 – 1895) – остросоциальный и вместе с тем – исторический. Автор одним из первых русских писателей обратился к уголовной почве, дну, и необыкновенно ярко, с беспощадным социальным анализом показал ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА АЛТАЙСКОГО КРАЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АГРАРНАЯ НАУКА – СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ VII Международная научно-практическая конференция Сборник статей Книга 3 Барнаул 2012 УДК 63:001 Аграрная наука – сельскому хозяйству: сборник статей: в 3 кн. / VII Международная научно практическая ...»

«Александр Шакилов Профессионалы OCR Fenzin А. Профессионалы: АСТ; М.; 2006 ISBN 5-17-032665-3 Аннотация Вавилон. Токио далекого будущего. Мир, в котором высокие технологии переплетаются с древним кодексом Бусидо, а сетевая культура – с азиатской мифологией. Пожарные – элита Вавилона – не расстаются с самурайскими мечами и умеют обращаться в фениксов… Юная модель, чья бабушка владеет таинственной магией омниедзи, ждет загадочного Избранника… А демонам и оборотням, явившимся из глубины небытия, ...»

«RUSSIAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES State Scientific Institution of the Russian Academy of Agricultural Sciences N.I. Vavilov All-Russian Research Institute of Plant Industry I INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE St. Petersburg, December 6 – 8, 2011 WEEDY PLANTS IN THE CHANGING WORLD: TOPICAL ISSUES IN STUDYING THEIR DIVERSITY, ORIGIN AND EVOLUTION Proceedings of the conference ST. PETERSBURG 2011 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение ...»

«Гриф выдан Министерством Образования Азербайджанской МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ Республики приказом № 395 от 14.03.2012 года. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ1Й АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ УДК 681.51(075.8) М. У. Оруджева. Выполнение лабораторных работ по информатике (учебное пособие). Гянджа, полиграфические предприятия Араз, 2012. -196с. Рецензенты: Профессор, д.т.н. ...»

«Андре Лори Наследник Робинзона OCR:UstasPocketLib; SpellCheck:RolandРобинзона: Logos; Санкт-Петербург; 1994 ISBN 5-87288-074-Х Аннотация Герой романа Наследник Робинзона – внук знаменитого Робинзона Крузо – становится обладателем древнейшего священного халдейского талисмана, дающего право на владение Кандагарским эмиратом. Преследование семьи Робинзона кандагарским фанатом, кораблекрушение и другие события составляют канву этого увлекательного романа. Книга представляет интерес для широкого ...»

«УДК 373 ББК 74.3 Л58 Лиманская О.Н. Л58 Конспекты логопедических занятий. Второй год обучения. — М.:ТЦ Сфера, 2009. — 176 с. — (Логопед в ДОУ). 978-5-9949-0037-6 Методическое пособие окажет практическую помощь логопедам в работе по обучению грамоте детей с общим недоразвитием речи. В конспекты фронтальных занятий входят игры и упражнения, которые помогут развить у детей навыки словообразования, сформировать грамматически правильную речь, обогатят и активизируют их словарь. Большое внимание в ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Инновации в ландшафтной архитектуре Материалы VII научно-практической конференции Нижний Новгород ННГАСУ 2011 2 УДК 712.4 ББК Инновации в ландшафтной архитектуре. [Текст]: Материалы VII научно практической конференции. / Нижегород. гос. архитектур.-строит. ун-т Н. Новгород: ННГАСУ, 2011. - 131 ...»

«Научно-популярное издание НАРКОТИКИ И ЯДЫ ПСИХОДЕЛИКИ И ТОКСИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, ЯДОВИТЫЕ ЖИВОТНЫЕ И РАСТЕНИЯ ISBN 985-6274.65-6. Серию Энциклопедия преступлений и катастроф продолжает книга Наркотики и яды, которая знакомит читателя с различными токсическими и -наркотическими веществами, а также ядовитыми растениями и животными. ОГЛАВЛЕНИЕ ЧАСТЬ I. НАРКОТИКИ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК СОВРЕМЕННЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ СЛУЧАИ КУСОЧЕК КАКТУСА ВЫХОД В СВЕТ НА РОДИНЕ ВЕЛИКОГО МАГА ПОСЛЕ ТРЕТЬЕГО РАЗГОВОРА ИЗ ДНЕВНИКА ...»

«Рим Билалович Ахмедов Одолень-трава MCat78 Китап; Уфа; 1999 ISBN 5-295-02614-0 Аннотация Имя Рима Ахмедова широко известно. Делом его жизни стало изучение целительных свойств растительного мира. Содержание РАСТЕНИЯ ПРОТИВ РАКА 8 РАСТЕНИЯ ПРИ ЛЕГОЧНЫХ 125 ЗАБОЛЕВАНИЯХ ТУБЕРКУЛЕЗ ЛЕГКИХ 125 БРОНХИАЛЬНАЯ АСТМА 145 БРОНХИТ 173 ПНЕВМОНИЯ И ПЛЕВРИТ 182 ВОСПАЛЕНИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ 188 РАСТЕНИЯ ДЛЯ СЕРДЦА 195 ПОСЛЕ ПЕРВЫХ НЕДУГОВ НЕВРОЗЫ СЕРДЦА ТАХИКАРДИЯ АРИТМИЯ И ЭКСТРАСИСТОЛИЯ СТЕНОКАРДИЯ СЕРДЕЧНАЯ ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.