Kořeny, oddenky, cibule, hlízy, hlízy

Ve farmaceutické praxi jsou suroviny reprezentovány kořeny – ředkvičky , oddenky – oddenky, oddenky a kořeny – rhizomata e t ředkvičky , oddenky s kořeny – rhizomata jak radicibus , žárovky – žárovky , hlízy – tubera a hlízy – bulbotubera .

Využívají sušené, nebo méně často čerstvé podzemní orgány víceletých rostlin, sbírané častěji na podzim nebo brzy na jaře, oloupané nebo omyté z půdy, zbavené odumřelých částí, zbytků stonků a listů. Velké podzemní orgány se před sušením nařežou na kusy (podélně nebo příčně).

Identifikace

Vnější znaky

Celé a drcené suroviny. Suché podzemní orgány se umístí na hladký bílý povrch a vyšetřují se za denního světla pouhým okem, pomocí lupy (10×) atd. U rozdrcených podzemních orgánů se zkoumají a charakterizují kusy suroviny.

Diagnostická hodnota je:

1. Tvar kusů rostlin, oddenky, cibule, hlízy, hlízy. Kořeny jsou válcovité, méně často kuželovité, jednoduché nebo rozvětvené. Oddenky jsou jednoduché nebo větvené, vícehlavé, válcovité nebo oválné, korálkovité, uvnitř ploché nebo duté, rovné, zakřivené nebo zkroucené atd. Cibule a hlízy jsou kulovité, vejčité, podlouhlé, zploštělé atd. Hlízy jsou kulovité, oválné , někdy zploštělý, vřetenovitý atd.

2. Vlastnosti vnějšího povrchu. Povrch nečištěných podzemních orgánů může být hladký nebo (častěji) zvrásněný. Kořeny se obvykle vyznačují podélně zvrásněným povrchem, zatímco oddenky se vyznačují podélným a příčným zvrásněním, často se stopami odstraněných kořenů, odumřelými listy a stonky charakteristickými tvarem a barvou. Hlízy mají nejčastěji zvrásněný povrch. Cibule mají obvykle několik vnějších suchých šupin, pod nimiž jsou více či méně ztluštělé šťavnaté šupiny, sedící na zkrácené stopce (dole). Hlívy mají pouze suché vnější šupiny.

3. Povaha zlomeniny. Lom může být hladký, zrnitý, porézní, roztříštěný nebo vláknitý.

4. Umístění vodičů elementy vyšetřeno pouhým okem, pod lupou apod. na zlomu nebo průřezu velkých kořenů, oddenků a hlíz. Kořeny mohou mít primární a sekundární strukturu. U primární konstrukce je uprostřed viditelný středový axiální válec, u sekundární konstrukce je uprostřed dřevo. Oddenky mohou mít trsovitou nebo bezchlupovitou strukturu. V oddencích jednoděložných jsou cévní svazky rozptýleny bez zvláštního řádu v kůře a ve středním válci. Dvouděložné rostliny mají uprostřed široké jádro, se svazkovou strukturou jsou cévní svazky umístěny ve formě prstence blíže k jádru. Oddenky s bezchlupovitou strukturou se liší od kořenů přítomností jádra ve středu (u některých druhů je zničeno – oddenek je dutý). Hlízy mají nejčastěji trsovitou strukturu.

5. Rozměry ( délka, průměr, tloušťka) se určují pomocí měřícího pravítka nebo milimetrového papíru. Průměr a tloušťka se měří v nejširším místě.

Pro drcené suroviny se stanoví:

1. Barva z povrchu a na čerstvém lomu.

2. Zápas při rozbití nebo odření kousku analyzovaného podzemního orgánu.

Порошок. Prášek se umístí na hladký bílý povrch a zkoumá se na denním světle pouhým okem, za použití lupy (10×) atd. Zaznamenává se barva směsi částic (celková hmotnost a jednotlivé inkluze), tvar částic, původ částic a jejich povaha (pokud je určena). Při zkoumání pod lupou je věnována pozornost povaze povrchu částic kožní tkáně (hladký, drsný, pokrytý vráskami, prasklinami atd.), jakož i přítomnosti suchých a šťavnatých šupin (pokud existují) . Určete vůni (podobně jako celé a rozdrcené podzemní orgány). Velikost částic prášku se určuje stejným způsobem jako u drcených surovin.

Mikroskopické znaky

Celé a drcené suroviny. Příčné a podélné řezy a „zmáčknuté“ mikropreparáty jsou připravovány v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Mikroskopická a mikrochemická analýza léčivých rostlinných materiálů a rostlinných léčiv“. V případě potřeby se přípravky připravují ve vhodných činidlech k identifikaci různých struktur nebo látek.

Věnujte pozornost následujícím anatomickým a diagnostickým znakům:

pro kořeny určit primární nebo sekundární strukturu.

A pro primární struktura kořeny se obvykle vyznačují:

1. krycí tkáň – epiblema nebo rhizoderm (buněčné stěny jsou obvykle tenké, někdy na vnější straně zesílené a mohou být lignifikované nebo suberizované).

2. Široká primární kůra .

3. Endoderm (u jednoděložných má endoderm podkovovité ztluštění buněčných stěn – je reprezentováno jednou řadou buněk se zesílenými vnitřními a radiálními stěnami).

4. Endoderm (u jednoděložných má endoderm podkovovité ztluštění buněčných stěn – je reprezentováno jednou řadou buněk se zesílenými vnitřními a radiálními stěnami).

5. Vodivý systém – uzavřený fibrovaskulární radiální svazek ve středu kořene.

B. Pro sekundární kořenová struktura obvykle charakterizováno:

1. krycí tkáň – periderm (skládá se z více či méně silné vrstvy korku, helogenu a felodermu).

2. Coru – skládá se z buněk parenchymu, vodivých prvků lýka (floém), často jsou přítomny mechanické prvky: vlákna lýka, kamenité buňky.

4. Dřevo (bezrámová konstrukce) – zářivá (často) a nesálavá struktura.

pro oddenky určit strukturu charakteristickou pro jednoděložné (trámové) nebo dvouděložné rostliny (trámové nebo netrámové).

A pro trsová struktura oddenků jednoděložných rostlin obvykle charakterizováno:

1. Krycí tkáň – epidermis (buněčné stěny mohou podléhat lignifikaci nebo suberizaci, často je zničena epidermis, zatímco vnější vrstvy kortexového parenchymu jsou suberizovány).

2. Coru , endoderm (s podkovovitým ztluštěním buněčných stěn).

3. Uzavřené cévně-vazivové svazky (umístěno náhodně v kortexu a centrálním cylindru (cambium chybí), kolaterální, koncentrické).

B. Pro trsová struktura oddenků dvouděložných rostlin obvykle charakterizováno:

1. Krycí tkáň – periderm ;

2. Otevřené zajištění a dvoustranné zajištění cévně-vazivové svazky (uspořádané do kruhu (je tam kambium)).

3. Centrální část (široké jádro sestávající z buněk parenchymu).

B. Pro bezchomáčovitá struktura oddenků dvouděložných rostlin obvykle charakterizováno:

1. Krycí tkáň – periderm (skládá se z více či méně silné vrstvy korku, helogenu a felodermu).

2. Coru – skládá se z buněk parenchymu.

4. Centrální část (jádro tvořené buňkami parenchymu, u některých druhů je částečně zničeno).

pro hlízy a hlízy charakteristické anatomické a diagnostické znaky jsou:

1. Parenchym (převládající tkáň) s rezervní živinou, ve které se nacházejí cévní svazky.

2. Tvar korkové buňky , jeho tloušťka, barva (obvykle mají buňky pravoúhlý zploštělý tvar s rovnými stěnami, uspořádané v sudých řadách, jsou možné i jiné možnosti), s primární strukturou kořene, strukturálními rysy epidermis nebo rhizodermu (přítomnost kořene chloupky) jsou zaznamenány.

3. Přítomnost endodermu. Endoderm je nejvnitřnější vrstva kůry, reprezentovaná hlavní tkání, která tvoří plášť kolem oblasti obsazené vodivými tkáněmi a je charakterizována přítomností kasparského pásu na antiklinálních buněčných stěnách; později mohou mít buňky sekundární membrány (podkovovité ztluštění).

4. Vyjádření kambia (může chybět, špatně vyjádřeno, vyjádřeno v plochách a dobře vyjádřeno (uveďte tloušťku)).

5. Záření struktury dřeva (uveďte šířku dřeňových paprsků) nebo nepřítomnost dřeňových paprsků.

6. Povaha převodního systému (struktura a typ vodivých svazků nebo nesvazková struktura; typ ztluštění stěn cév a tracheid).

Anatomické a diagnostické znaky, které lze nalézt ve všech podzemních orgánech:

1. Sekreční kanálky, mléčné žlázy, nádobky .

2. Krystaly, druzy (všimněte si jejich struktury a velikosti). Monokrystaly se často nacházejí v jednotlivých parenchymových buňkách nebo v parenchymových buňkách obklopujících lýková vlákna, které tvoří pochvu nesoucí krystal.

3. Inkluze (buňky s esenciálním olejem, buňky s hlenem, buňky s mastným olejem atd.).

4. Náhradní živiny: inulin, škrob (uveďte velikost, tvar, strukturu škrobových zrn).

5. Chloupky a papilární výběžky , (jejich velikosti jsou zaznamenány (obvykle se nacházejí na povrchu kořenů primární struktury a oddenků).

6. Aerenchyma.

7. Mechanická tkanina (umístění, struktura, vlákna lýka a dřeva, kamenité buňky (velikosti) a další prvky mechanické tkáně).

Všechny tyto znaky lze nalézt v celých kořenech, oddencích, cibulích, hlízách, bulvách (v příčných, podélných řezech a „lisovaných“ přípravcích). U rozdrcených podzemních orgánů mají největší význam mechanické a vodivé prvky (jejich struktura, umístění) v uvažovaných úlomcích tkáně; různé inkluze (včetně krystalů šťavelanu vápenatého) a rezervní živiny (škrob, inulin); laktifikátory, nádoby na silice, sekreční kanály (jejich fragmenty). Při mikroskopii rozdrcených podzemních orgánů jsou také zaznamenány rysy fragmentů zátky (epidermis, rhizoderm).

Popis hlavních anatomických a diagnostických znaků musí být doprovázen ilustračním materiálem (mikrografie apod.) a musí být uveden v lékopisné monografii.

Порошок . Práškové mikropreparáty se připravují v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Mikroskopická a mikrochemická analýza léčivých rostlinných materiálů a rostlinných léčiv“ » .

U práškových mikropreparátů je zaznamenána přítomnost anatomických a diagnostických znaků uvedených pro celé a rozdrcené kořeny, oddenky, cibule, hlízy, hlízy (v příčných, podélných řezech a „zmáčknutých“ přípravcích). V prášku mají největší význam fragmenty kožních, mechanických a vodivých tkání (jejich struktura, umístění); různé inkluze (včetně krystalů) a rezervní živiny (škrob, inulin); fragmenty laticiferů, nádoby na esenciální oleje, sekreční kanály. Zaznamenány jsou také rysy úlomků korku (epiblema, rhizoderm).

Popis hlavních anatomických a diagnostických znaků musí být doprovázen ilustračním materiálem (mikrografie apod.) a musí být uveden v lékopisné monografii.

Luminiscenční mikroskopie. Prohlédněte si příčný řez (nebo řez), suchý prášek nebo seškrábnutí podzemních orgánů a poznamenejte si vlastní (primární) fluorescenci suroviny v ultrafialovém světle. Nejjasnější záři vykazují lignifikované prvky (cévy, tracheidy, lýko a dřevitá vlákna; kamenité buňky) a obsahy sekrečních útvarů (zásobníky, kanálky, laticifery). Fluorescence buněk parenchymu závisí na chemickém složení.

Hlavní skupiny biologicky aktivních látek

1. Kvalitativní mikrochemické a histochemické reakce . Provádí se na příčných řezech nebo práškem podzemních orgánů, nejčastěji na přítomnost účinných látek, rezervují živiny v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Mikroskopická a mikrochemická analýza léčivých rostlinných materiálů a rostlinných léčiv“.

2. Kvalitativní reakce. Provádí se na suchých surovinách, práškem nebo seškrabáním, častěji však extrakcí z podzemních orgánů, podle metod uvedených v lékopisné monografii.

3. Chromatografie. Extrakty z podzemních orgánů jsou analyzovány pomocí různých chromatografických technik s použitím vhodných lékopisných standardních vzorků a markerů (aktivních nebo analytických). K testování se používá vodný nebo vodně-alkoholický extrakt z podzemních orgánů a také extrakty získané za použití jiných vhodných rozpouštědel, pokud je to specifikováno v lékopisné monografii. Nejčastěji se v extraktech z podzemních orgánů stanovují deriváty anthracenu, flavonoidy, třísloviny aj.

4.Spektrofotometrie (OFS „Spektrofotometrie v ultrafialových a viditelných oblastech“). Analýza se provádí s extrakcí z podzemních orgánů, pokud jsou v lékopisné monografii příslušné pokyny. Odkaz na část „Kvantitativní stanovení“ je povolen. Je uveden popis podmínek pro záznam spektra s uvedením vlnových délek, při kterých by měla být pozorována maxima, někdy minimum absorpce.

Влажность . Test se provádí v souladu s monografií obecného lékopisu „Stanovení obsahu vlhkosti v léčivých rostlinných materiálech a rostlinných léčivech“ a regulačními požadavky specifikovanými v lékopisné monografii.

Popel obecný. Test se provádí v souladu s monografií obecného lékopisu „General Ash“ a regulačními požadavky specifikovanými v lékopisné monografii.

Popel, nerozpustný v kyselině chlorovodíkové. Test se provádí v souladu s monografií obecného lékopisu „Popel, nerozpustný v kyselině chlorovodíkové“ a regulačními požadavky specifikovanými v lékopisné monografii.

Broušení . Test se provádí v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Stanovení pravosti, mletí a obsahu nečistot v léčivých rostlinných surovinách a léčivých rostlinných přípravcích“ a regulačními požadavky uvedenými v lékopisné monografii.

Přijatelné nečistoty. Test se provádí v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Stanovení pravosti, mletí a obsahu nečistot v léčivých rostlinných surovinách a léčivých rostlinných přípravcích“ a regulačními požadavky uvedenými v lékopisné monografii.

Těžké kovy a arsen. Test se provádí v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Stanovení obsahu těžkých kovů a arsenu v léčivých rostlinných materiálech a léčivých rostlinných přípravcích“.

Radionuklidy. Test se provádí v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Stanovení obsahu radionuklidů v léčivých rostlinných materiálech a léčivých rostlinných přípravcích“.

Napadení zásob škůdci . Test se provádí v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Stanovení stupně napadení léčivých rostlinných surovin a léčivých rostlinných přípravků zásobními škůdci“.

Zbytky pesticidů . Test se provádí v souladu s monografií obecného lékopisu „Stanovení obsahu zbytkových pesticidů v léčivých rostlinných materiálech a léčivých rostlinných přípravcích“.

Mikrobiologická čistota. Test se provádí v souladu s monografií obecného lékopisu „Mikrobiologická čistota“.

Kvantifikace. Tento oddíl poskytuje ověřenou metodu (metody) pro stanovení jednotlivé látky nebo součtu biologicky aktivních látek ve smyslu jednotlivé látky pomocí příslušných lékopisných standardních vzorků, markerů (aktivních nebo analytických). Jako přijatelnou metodu lze použít chemické metody (titrimetrie), fyzikálně chemické metody (různé typy chromatografie, spektrofotometrie v ultrafialové a viditelné oblasti atd.).

Jsou-li známy složky se zavedenou terapeutickou aktivitou (aktivní markery), pak je třeba (pokud možno) stanovit jejich obsah v surovině.

Stanovení taninů se provádí v souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Stanovení obsahu taninů v léčivých rostlinných surovinách a léčivých bylinných přípravcích“.

Nepřímou metodou kvantitativního stanovení je stanovení extraktivních látek extrahovaných extraktantem specifickým pro konkrétní druh suroviny, v souladu s Monografií všeobecného lékopisu „Stanovení obsahu extraktivních látek v léčivých rostlinných surovinách a léčivých rostlinných přípravcích. “

V souladu s monografií Všeobecného lékopisu „Skladování léčivých rostlinných surovin a léčivých rostlinných přípravků“.

Vědci z Ústavu biochemie a genetiky UFIC RAS ​​pod vedením Bulata Kulueva, profesora Akademie věd Běloruské republiky (a laureáta „TOP 30. Nejslavnější lidé Ufy“ -2024!) ocenění, udělali průlom ve studiu kořenové kultury rostlin. Podařilo se jim najít způsoby, jak nejen vytvořit kultury kořenů léčivých rostlin schopné neomezeného a rychlého růstu v bioreaktorech, ale také zlepšit jejich vlastnosti na genetické úrovni.

Irina Rakhmatullina, Bulat Kuluev a Elvina Baimukhametova

Myslíme si, že každý by měl znát lidi, kteří dělají skvělé věci. Pojďme se seznámit.

Bulat Kuluev: Jsem doktor biologických věd, přední výzkumník a vedoucí laboratoře genomiky rostlin a také profesor Akademie věd Republiky Bashkortostan.

Řekněte nám více o laboratoři. Stal jste se jeho ideologem?

Ano, laboratoř genomiky rostlin vznikla pod mým vedením. I letos jsem inicioval vznik nové laboratoře molekulárního inženýrství na UUNiT v meziuniverzitním kampusu.

Všechny tyto projekty jsou nové a mladistvé, věkem i duchem. Laboratoř genomiky rostlin vznikla v roce 2019 a její tým tvoří výhradně mladí vědci, všichni zaměstnanci kromě mě jsou mladší třiceti devíti let; Je nás celkem deset včetně mě, dále tři absolventi a do praxe nám chodí asi 10 absolventů. Velmi úzce spolupracujeme s Ufa University of Science and Technology, zejména s oddělením biochemie a biotechnologie Ústavu lidské přírody. V meziuniverzitním kampusu máme vlastní malou laboratoř molekulárního bioinženýrství, kde provádíme moderní výzkum kořenových kultur léčivých rostlin.

Jak začala realizace vašich nápadů?

V roce 2019 bylo přiděleno federální financování pro mládežnické laboratoře a vznikl návrh na rozvoj nových směrů pro Ufu. Jedním z nich byla genomika rostlin. Můj nápad podpořili kolegové jak v ústavu, tak na ministerstvu školství a vědy.

V Ufě byl již dobře rozvinutý výzkum v oblasti lidské genetiky, fyziologie a botaniky týkající se obecných informací o rostlinách. Genetika a genomika zemědělských a léčivých rostlin však nebyly prezentovány jako samostatný obor. Rozhodli jsme se tuto mezeru vyplnit a vytvořit laboratoř, která se stane průkopníkem v tomto oboru v našem regionu. UUNiT nás také pozval ke společnému provedení některých výzkumů. Tam jsme v roce 2024 zorganizovali laboratoř molekulárního bioinženýrství.

Vytváříme transgenní a geneticky upravené rostliny s ekonomicky hodnotnými vlastnostmi

Studujete víc než jen vzácné rostliny?

Ne, nejen to. Dále pracujeme se zemědělskými plodinami jako je pšenice, hrách, žito, zabýváme se také kaučukovníky a krmnými plodinami. Kromě toho provádíme výzkum na modelových rostlinách, jako je tabák. Vytváříme transgenní a geneticky upravené rostliny s ekonomicky hodnotnými vlastnostmi. Pozornost věnujeme i léčivým rostlinám, které mají v kořenech prospěšné látky. Naše práce pokrývá základní i aplikované aspekty biologie rostlin.

V jakých oblastech působíte?

Máme dvě hlavní. První je pomoci chovatelům vybrat nové linie a odrůdy plodin. Zahrnuje genetický výzkum, jako je genetická certifikace a hledání genů a DNA markerů, které kontrolují cenné vlastnosti, především množství a kvalitu plodiny. Laboratoř také hledá genetické markery související s odolností vůči suchu, mrazu a solí pěstovaných rostlin.

Druhý směr je věnován rostlinné biotechnologii, kde studujeme vzácné léčivé druhy a vytváříme podmínky pro jejich uchování v podmínkách měnícího se klimatu a vlivu lidstva na životní prostředí. To je důležité, protože tyto rostliny mohou obsahovat jedinečné léčivé sloučeniny, které jsou užitečné pro lékařské a farmaceutické účely. Podstatou práce je vytvoření kultur kořenů těchto vzácných rostlin, schopných neomezeného růstu na levných živných půdách v podmínkách bioreaktoru. Navíc tyto kořeny produkují stejné přírodní biologicky aktivní látky a není potřeba sbírat přírodní suroviny, a v tomto ohledu zavedení takových biotechnologií umožňuje zachovat přirozené populace vzácných druhů.

Naše technologie má potenciál být používána i v těch nejdrsnějších prostředích, včetně polárních oblastí a vesmíru

Říkal jsi, že máš jen deset lidí. kdo jsou oni?

Náš tým zahrnuje postgraduální a pregraduální studenty, kteří dokončili studium na UFITs RAS, UUNiT a BSPU. Jedná se především o absolventy a postgraduální studenty, kteří studovali a pracovali v našem oboru biotechnologie a genetika. Institut ale zaměstnává také absolventy Ufa State Petroleum Technical University a Bashkir State Agrarian University. Kromě toho máme několik zaměstnanců z lékařské univerzity.

Řekl jste, že mnoho výzkumů se zaměřuje na genom a kořeny rostlin. Proč?

Používáme technologii, která se v Rusku stále používá jen zřídka. Můžeme pěstovat okopaniny různých druhů rostlin bez listů, stonků a vrcholů a rostou v naprosté tmě bez přidávání regulátorů růstu. Pomocí bioinženýrských metod a speciálních agrobakterií jsme schopni tyto kultury získávat a pěstovat v Petriho miskách a baňkách.

Je důležité si uvědomit, že proces probíhá poměrně vysokou rychlostí a kořenové kultury můžeme získávat po celý rok, bez ohledu na roční období a klimatické podmínky. Přírodní kořeny lze obvykle sbírat pouze v určitých obdobích roku, obvykle v létě a na poměrně krátkou dobu. Naše technologie má potenciál být používána i v těch nejdrsnějších prostředích, včetně polárních oblastí a dokonce i ve vesmíru.

A co víc, okopaniny by mohly být klíčovým nástrojem v budoucnu, kdy klimatické změny a environmentální výzvy ohrožují rostliny a zvířata a znesnadňují pěstování. Moderní technologie genového inženýrství umožňují udržet požadovaný metabolismus a produkci potřebných látek, což je činí perspektivními pro použití v různých oborech včetně farmacie, potravinářství a ekologie.

Pojďme na to, proč přenášet některé geny do kořenů?

Geny hrají klíčovou roli ve vývoji a fungování rostliny. Regulují růst kořenů v různých směrech, bez ohledu na vnější faktory. Tyto geny také stimulují sekundární metabolismus, který vede k tvorbě velkého množství biologicky aktivních látek potřebných pro člověka.

Vezměme si příklad: v přírodě rostlina přijímá určité makro- a mikroprvky z vnějšího prostředí a hromadí prospěšné vlastnosti v kořenech. Je jich tam ale málo, takže k výrobě tinktury musíte vykopat velké množství kořenů. A dokonce i v podmínkách plantáže, pokud se vám náhle podařilo vypěstovat tyto rostliny, je často nemožné dosáhnout požadovaného výsledku: půda není stejná, mikroflóra není stejná, klimatické podmínky nejsou stejné atd. V kořenových kulturách je však možné sledovat proces jejich vzniku pomocí moderních analytických metod, jako je vysokoúčinná kapalinová chromatografie.

Jednodušeji řečeno, jak přenesete potřebné geny do kořenů a proč ty kořeny neustále rostou?

Nejprve studujeme prostředí, ve kterém rostlina rostla, abychom pochopili, jaké prvky jsou nezbytné pro akumulaci živin v kořenech. Experimentujeme také, abychom účinek zlepšili a přidali další užitečné vlastnosti – ne vždy to vyjde napoprvé.

Kořeny vypěstujeme rychle díky přirozenému fenoménu vlasatého kořene. Tato kořenová proliferace se vyvíjí vlivem a přenosem genů do rostlin ze speciálních rhizogenních Agrobakterií. V Rusku je tento jev málo známý, protože se vyskytuje v tropických a subtropických zónách s převážně přímořským klimatem. V Bashkirii je velmi sucho a růst kořenů v důsledku agrobakterií je zaznamenán hlavně ve skleníkových podmínkách.

Naším cílem není vracet rostliny do prostředí, ale umožnit pěstovat užitečnější kořeny ve velkém

Obecně díky rizogenním agrobakteriím způsobujeme zvýšený růst kořenů, ale používáme pouze laboratorní kmeny těchto bakterií, které mimo laboratoř nedokážou přežít. Kmeny agrobakterií jsme obdrželi od našich kolegů z různých ústavů, včetně zahraničních, a v naší sbírce máme tři kmeny. Tyto vlasové kořeny studujeme již dlouhou dobu, můžeme říci, že máme jednu ze základních škol v této oblasti v Rusku. Název „chlupatý kořen“ jsme nevymysleli, jde o překlad z angličtiny hairy roots* a termín v této podobě poprvé použil I.L. Serbinov na počátku 20. století. A kusy listů nebo stonků rostlin ošetřujeme těmito agrobakteriemi, přenášejí na ně své geny, které způsobují růst kořenů přímo z listů a stonků. Tyto kořeny pak mohou být odděleny od rostliny a rostou jako samostatná kultura chlupatých kořenů.

Léčivá rostlina švec

Zhruba řečeno, infikujete rostlinu tímto chlupatým kořenem, roste a zvyšuje počet výhonků?

Vlastně ne. Vraťme se k jednoduchým vysvětlením. Představte si rostlinu ve zkumavce nebo baňce, nebo dokonce v květináči, odřízneme z ní malý kousek listu nebo stonku. Tyto kousky ošetříme agrobakteriemi, které dávají takový „vlasový“ efekt, vložíme je do Petriho misky a kousek rostliny se začne po okrajích pokrývat „chloupky“, tvoří se kořeny a rostou v různých směrech. Dále agrobakterie smyjeme, oddělíme kořínky od kousku rostliny a tyto vlásky podobné kořínky pěstujeme samostatně.

A rostlina nebude nutně muset být vysazena?

Ne úplně správná formulace. To už není rostlina, ale pouze kořeny. Naše kořenové kultury v přírodě nepřežijí, nemají výhonky, mohou se vyvíjet pouze v laboratorních podmínkách. Mimochodem, ověřili jsme to. Naším cílem není vracet rostliny do prostředí, ale umožnit pěstovat užitečnější kořeny ve velkém pro produkční účely. To za prvé umožňuje vytvářet účinné léky s dalšími prospěšnými vlastnostmi. Zadruhé zabraňuje vyhubení druhů tím, že zabrání vykopávání a rušení rostlin, což pomůže zachovat přirozené ekosystémy. Nikoho a nic nepouštíme za hranice naší laboratoře. (usmívá se.)

Jedním z vašich projektů je kořenová kultura rostliny ve tvaru půlměsíce. Jak je to užitečné?

Na tuto otázku vám nejlépe odpoví specialista, který se na tomto výzkumu přímo podílí.

Irina Rakhmatullina: Jednou z léčivých rostlin, na kterých pracujeme, je léčivá bylina, známá také jako Leuzea. V lékárnách se prodává tinktura z velmi blízkého druhu světlice Leuzea (Polygonum) a je již delší dobu hojně využívána jako adaptogen, protože napomáhá ke zvýšení duševní a fyzické aktivity. Předepisuje se při neurastenii, ztrátě síly a dokonce i depresi, kdy člověk potřebuje nabrat sílu a dostat se ze stresu.

Bulat Kuluev: Irina nyní začala pracovat na několika dalších závodech, ale výsledky zatím nemůžeme sdílet. Nutno říci, že nikdy nezačínáme projekt pouze na jednom závodě. Vždy je jich několik. Vzhledem k tomu, že předem nevíme, zda bude nějaký výsledek dosažen, protože postgraduální studenti budou muset obhajovat svou dizertační práci. Další z mých kolegyň, Elvina, nyní pracuje s čekankou. Lidé získávají inulin z jeho kořenů, ale poměrně dost se ho hromadí v přírodě.

Elvina Baimukhametova: V současné době pracujeme na získávání vlasových kořenů čekanky se zvýšenou úrovní akumulace inulinu. K tomu můžeme zavést přirozené geny podílející se na syntéze inulinu, nebo naopak vypnout geny odpovědné za jeho degradaci. Poté porovnáme obsah v kořenech s divokými rostlinami, abychom vyhodnotili účinnost našich metod

Proč se zajímáte o inulin? Není snadné ho získat?

Inulin se stal nedílnou součástí moderní funkční výživy. Přidává se do mléčných výrobků, jako jsou kefíry a jogurty, protože slouží jako potrava pro naši mikroflóru. A mikroflóru je také potřeba krmit, jinak se její stav zhoršuje. Ukázalo se však, že v Rusku se domácí inulin vůbec nevyrábí, a proto je náš výzkum důležitý a relevantní.

Kolik času přibližně strávíte jednou studií?

Získání jednoho typu chlupatých kořínků nám může trvat rok, a to za předpokladu, že vše půjde podle plánu. Ke konci se může ukázat, že naše metody nefungovaly, a pak jeden typ opustíme a začneme pracovat na jiném. Je důležité vzít v úvahu mnoho faktorů: pečlivě vybrat živná média, provádět různé manipulace, sledovat sterilizaci a stav antioxidačního systému. Pokud vše funguje v Petriho misce, pak je třeba to všechno převést nejprve na velké baňky a poté na bioreaktory. Jedná se o dlouhý proces, vědecký výzkum vyžaduje spoustu času a pečlivé práce, než se může přejít k výrobě.

Jaký vývoj plánujete v blízké budoucnosti? Na co je kladen hlavní důraz?

S chlupatými kořínky budeme nadále pracovat a seznam druhů rostlin rozšiřovat. Problém je v tom, že ne všechny rostliny lze modifikovat a ne všechny druhy dokážou vytvářet vlasové kořínky. V průměru, když vezmeme tři druhy rostlin, pak se asi jen u jedné podaří dosáhnout požadovaného výsledku. To naznačuje, že dnes biotechnologie chlupatých kořínků není dokonalá a vyžaduje další optimalizaci, což je to, co děláme.

Text: Alexander Ivanov

Foto: Ilshat Achmetov

„Ufa.Sobaka.ru“ děkuje partnerům ceny za podporu
„TOP 30. Nejslavnější lidé z Ufy“ – 2024:

Federální řetězec lékáren „Pharmland“

Skupina společností „Strateg“ s obytnými komplexy „Kholmogory“ a Nový most

VERRA „Alfa Service“ – oficiální prodejce prémiových TANK SUV

Investiční společnost „Digital Broker“ – jeden z největších ruských makléřů

„World Class Ufa“ – prémiový fitness klub