Микроразмножение лекарственных растений

В течение тысячелетий натуральные продукты являлись наиболее успешными источниками потенциальных лекарств и играли важную роль в разработке новых лекарств для различных фармакологических целей, включая рак, ВИЧ/СПИД, болезнь Альцгеймера, малярию и боль, а также как естественные источники использовались для лечения и профилактики различных заболеваний человека во всем мире
В промышленно развитых странах традиционные лекарственные средства на растительной основе (фитотерапевтические препараты часто называют дополнительными или альтернативными лекарственными средствами), и их использование постоянно увеличиваются в течение последних 10 лет.
Кроме того, в настоящее время увеличился интерес к натуральным продуктам, имеющим антимикробную активность, для сохранения количества и качества пищевых продуктов, потому что они, как правило, имеют низкую токсичность для млекопитающих, меньшее воздействие на окружающую среду и широкое общественное признание.
Еще одним весомым аргументом, дающим обоснование актуальности данного вопроса, является стратегия фармацевтического рынка Российской Федерации, ориентированная на импортозамещение лекарственных средств, в том числе препаратов растительного происхождения.

1. Дубровник обыкновенный.
Teucrium chamaerdys L. (ориг).
2. Дубровник гирканский.
Teucrium hyrcanicum L. (ориг).
3. Мята длиннолистная
Mentha longifolia L. (ориг)

В России имеется недостаток лекарственного растительного сырья. Практически все сырье закупается за границей. Вместе с тем в нашей стране имеются значительные запасы этой продукции. Так, природная флора Кавказа представлена растениями, большинство из которых являются уникальными во многих отношениях. Природные ландшафты Сочинского Причерноморья отличаются древностью своего происхождения, богатством и высоким биологическим разнообразием растительного и животного мира. В красной книге города Сочи приведено около 200 видов. Только высших сосудистых растений во флоре региона насчитывается более 2 тысяч видов с большим числом (более 20%) эндемичных и реликтовых. Семейство яснотковые (Lamiaceae) в этой зоне является одним из самых больших семейств среди двудольных и представлено 39 родами и множеством видов, которые с древности применялись людьми с разнообразными целями. Из распространенных в нашей зоне наиболее цитируемыми в литературе родами являются: Lavandula L., Melissa L., Mentha L., Ocimum L., Origanum L., Rosmarinus L., Salvia L., Thymus L., и, в незначительной степени: Acinos Miller, Ajuga L., Ballota L., Calamintha Miller, Glechoma L., Nepeta L., Prunella L., Stachys L., Teucrium L. и другие.
Это ароматические растения, содержащие вторичные метаболиты.
Ароматические растения имеют большое значение для пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.

1. Водная мята.
Mentha aquatica L. (ориг)

2. Чистец германский.
Stachys germanica L. (ориг)

3. Зюзник европейский.
Lycopus europaeus L. (ориг)

Вторичные метаболиты используются в качестве аллелохимических агентов – веществ, способствующих взаимодействию между видами, и могут обладать активностью аттрактантов, репеллентов, антибиотиков и защитных веществ. Все эти вторичные соединения имеют особенно важное значение для взаимоотношений между организмами, приводящими к образованию характерных сообществ, где сосуществуют различные виды микроорганизмов, высших растений и животных, характерным образом стимулируя или угнетая друг друга. Популярность лекарственных средств растительного происхождения объясняется, прежде всего, их относительной безопасностью по сравнению с препаратами синтетического или биотехнологического происхождения, однако, несмотря на кажущуюся безвредность применения лекарственных растений, и препаратов, полученных на их основе, оценка их эффективности и безопасности достаточно актуальна.

Микрочеренки, сформированные в культуре in vitro вырезают и после обработки в
0,003% спиртовом (70%) растворе нафтилукусной кислоты в 70% этаноле в течение
20 секунд высаживают в пластиковые контейнеры размером 12х8 см, в течение трех
недель в вермикулите происходит корнеобразованиекультуре in vitro вырезают и после
обработки в 0,003% спиртовом (70%) растворе нафтилукусной кислоты в 70% этаноле
в течение 20 секунд высаживают в пластиковые контейнеры размером 12х8 см, в
течение трех недель в вермикулите происходит корнеобразование

Виды, принадлежащие к семейству Lamiaceae (Labiatae), также являются важными источниками пищевых консервантов и фармацевтических препаратов фенольного типа. Это семейство также известно как семейство мяты. Основными его химическими составляющими являются эвгенол, нерол, эвгенол метиловый эфир, кариофиллен, терпинен-4-олдециладегид, а-селинен, а-пинен, камфора и карвакрол, цинеол, линалоол, омега-3 и 6 жирные кислоты, пищевые волокна, белки, лютеолин, апигенин. Из-за этих компонентов они играют жизненно важную роль в профилактике и лечении различных заболеваний, таких как гиперлипидимическая, диуретическая, противовоспалительная, противомикробная, противовирусная, противогрибковая, иммуномодулирующая активность и т. д. Исходя из потребностей импортозамещения, целесообразно применение системы массового производства лекарственного растительного сырья на основе традиционно используемых отечественных таксонов, а также новых эффективных видов. Здесь актуальна разработка системы массового размножения отобранных видов согласно определенным потребностям защиты здоровья, а также улучшения видов.
Альтернативным методом вегетативного и генеративного размножения растений здесь может служить клональное микроразмножение – получение растений неполовым путем в условиях in vitro, генетически идентичных исходному экземпляру. Используется тотипотентность растительной клетки, т.е. ее способность давать начало целому растительному организму.
Методы биотехнологии позволяют достичь положительного эффекта за счет кратного увеличения коэффициента размножения при клональном микроразмножении, достичь миниатюризации, а также возможность получения искусственных семян на основе соматических тканей, ускорению селекционного процесса, освобождению от контаминирующих инфекций главным образом вирусной природы.

1. Водная мята.
Mentha aquatica L. (ориг)
2. Дубровник обыкновенный
Teucrium chamaerdys L. (ориг).
3. Дубровник гирканский.
Teucrium hyrcanicum L. (ориг).

Предполагается использование растений Сочинского Причерноморья в качестве адаптогенов для лиц, по профессиональной направленности подвергающихся стрессовым факторам (например, спортсмены). Учитывая это, а также то, что флора Сочинского Причерноморья располагает широким ассортиментом лекарственных и хозяйственно-значимых растений, важных для целей ландшафтной архитектуры, считаем целесообразным расширение исследований по поиску новых источников эффективных БАВ, адаптогенов, лечебных, инсектицидных, антифитовирусных, репеллентных и пищевых субстанций на основании местной растительной флоры, а также эффективных приемов их массового производства и применения.
В наших исследованиях были введены в культуру in vitro ряд растений. Эти исследования продолжаются на новых объектах. В настоящем исследовании наряду с видами мяты использованы другие растения семейства яснотковых – дубровник обыкновенный Teucrium chamaedris L, и дубровник каспийский T. hyrcanicum L.
Растения T. chamaedris и T. hyrcanicum были выявлены нами в окрестностях села Красная Воля Адлерского района г. Сочи (рисунок). После отбора в природных условиях их выращивали в контролируемых условиях до образования семян. Далее семена проращивали и высаживали в контейнеры для отбора эксплантов.
В исследованиях по использованию нодальных эксплантов при введении в культуру in vitro применяли агаризованную среду Мурасиге и Скуга с 1 мг/л бензиламинопурина, 0,1 мг/л α-нафтилуксусной кислоты в пробирках ПБ-16. Культуры выращивали при 16 ч световом режиме и температуре 24±1°C. Были получены пробирочные растеньица. Испытывали различные условия освещения пробирочных культур: люминесцентные лампы и светодиодные светильники (красные 70% + синие 30%).

Водная мята (Mentha aquatica)

Пробирочные растения размножали делением стебля по количеству междоузлий. Установлен коэффициент размножения в течение четырех недель, составивший 10,7±2,3 микрочеренка для Teucrium chamaerdys L. и 6,57 ±0,97 Teucrium hyrcanicum L.
В наших исследованиях при использовании традиционной системы микроразмножения было применено раздельное формирование органов растений. Отказавшись от укоренения in vitro, мы перенесли этот этап в полустерильные условия. При этом микрочеренки, сформированные в культуре in vitro, вырезают и после обработки в 0,003% спиртовом (70%) растворе нафтилуксусной кислоты в течение 20 секунд высаживают в пластиковые контейнеры размером 12х8 см по 20 шт., в течение трех недель в вермикулите происходит корнеобразование. Как установлено экспериментом при выращивании Mentha aquatica L. в течение 8 недель получено 9,86±1,1 микрочеренка.
Мята
Большинство исследований и применений мяты посвящено Mentha piperita L. В Сочинском Причерноморье произрастают некоторые виды этого рода, среди них мята водная (Mentha aquatica L.) и мята длиннолистная (Mentha longifolia L.) Mentha aquatica (водная мята) является многолетним растением в Lamiaceae, родом по всей Европе, за исключением крайнего севера, а также северо-западной Африки и юго-западной Азии. Как следует из названия, водяная мята произрастает на мелководье, в каналах ручьев, рек, бассейнов, дамб, канав, каналов, влажных лугов, болот. Если растение растет в самой воде, оно поднимается над поверхностью воды.
Таким образом, проведены исследования по введению в стерильную культуру растительных тканей двух видов рода Mentha и рода Teucrium, произрастающих в пригородных лесах агломерации города-курорта Сочи.
Установлен коэффициент размножения растительных тканей при использовании нодальных эксплантов, который составил более 10 в месяц, что важно при внедрении материала в народное хозяйство.
Разработана технология массового производства генетически однородных миниатюрных посадочных единиц важных лекарственных и орнаментальных растений.

А. А. Рыбалко. 
Сочинский институт Российского
университета дружбы народов