В ТГУ разрабатываются методы повышения биоактивных веществ в лекарственных и сельхозрастениях
Ученые Биологического института Томского государственного университета в рамках стратегического проекта «Инженерная биология» разрабатывают способы повышения биологически активных веществ в лекарственных и сельскохозяйственных растениях. Исследования поддержаны федеральной программой «Приоритет 2030».
«Мы изучаем особенности регуляции синтеза вторичных метаболитов самых популярных у россиян пищевых растений – огурца и картофеля, а также лекарственных растений – горькуши оргаадай и лихниса калцедонского, – сообщила научный сотрудник кафедры физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ Екатерина Бойко. – Вторичные метаболиты, в отличие от первичных, имеют функциональное значение не на уровне клетки, а на уровне целого растения. Они выполняют «экологические» функции: защищают растение от вредителей и патогенов, участвуют в размножении, обеспечивают взаимодействие растений между собой и с другими организмами в экосистеме».
Для человека вторичные метаболиты растений – ценный источник полезных соединений, которые перспективны как для фармакологии, так и для пищевой отрасли, парфюмерно-косметической промышленности и других. Изучение уровня вторичных метаболитов в сельскохозяйственных культурах позволит опосредованно повысить качество пищевой продукции и лекарственные свойства растений. Более того, исследование этих процессов может открыть новые свойства у давно известных представителей флоры и расширить области их использования.
Так, биологи ТГУ доказали, что фитогормоны (брассиностероиды, мелатонин) и селен участвуют в регуляции роста и вторичного метаболизма в клеточной культуре горькуши (Saussurea orgaadayi) – лекарственного растения, оказывающего противовоспалительное, иммуномодулирующее и антитоксическое действие, а также активизирующего обменные процессы. Определение «отзывчивых» процессов синтеза в ходе новых исследований даст возможность ученым университета в дальнейшем напрямую «подключать» сигнальные молекулы (например, газотрансмиттеры, кальций), чтобы ускорить выработку вторичных метаболитов. В перспективе это путь к направленной модификации генома, пояснили в вузе. «Пока мы обходимся без внедрения новых конструкций. В начале пути мы ищем места переключения в метаболизме флавоноидов (многие из которых – растительные пигменты) с помощью фитогормонов. Нас интересует, чем отличаются или схожи пути синтеза вторичных метаболитов в разных растительных моделях. Например, какие группы флавоноидов образуются в ответ на действие регулятора роста внешнего происхождения, его величины и природы, какой ростовой ответ растений или клеточной культуры за этим последует. При этом будут использоваться естественные адаптивные возможности клеток культуры или растений пока без ломки генома», – отметила руководитель проекта Ирина Головацкая.
В конечном итоге результаты исследований биологов университета будут способствовать созданию экологически чистых и высокопродуктивных линий сельхозкультур, а также лекарственных растений с повышенным содержанием биологически активных веществ.
(Источник и фото: официальный портал Томского государственного университета)
Сельское хозяйство, ветеринария, зоотехния, агрономия, агроинженерия, пищевые технологии
