В Институте физиологии растений РАН получены:

  • мутантные клеточные линии раувольфии змеиной - продуцента индольных алкалоидов, содержащей в 10 раз больше ценного для медицины антиаритмичеекого алкалоида аймалина;
  • диоскореи дельтовидной, продуцирующей вполне сопоставимые с корневищем целого растения количества диосгенина, используемого в качестве сырья для синтеза гормональных препаратов;
  • руты душистой, содержащей в 20 раз больше рутакридона, чем растение, и многие другие.

В настоящее время в России налажено промышленное производство клеточной биомассы женьшеня, в Японии - воробейника (продуцент шиконина), табака (продуцент убихинона Q10). Возможность крупномасштабного выращивания (биореакторы с объемом 20 ООО л) и высокая продуктивность делают такое производство рентабельным.

С проблемами биотехнологии растительных клеток можно познакомиться на примере организации в Японии промышленною производства красителя шиконина из культуры тканей растения воробейника. Для того чтобы концентрация шиконина в корнях воробейника достигла 1-2 %, возраст растения должен быть 5-7 лет. Так как выращивать его в промышленном масштабе в Японии невозможно, растение приходилось ввозить из Кореи и Китая. В результате стоимость чистого природного вещества составляла 4500 долларов за 1 кг. Представлялось заманчивым наладить его промышленное производство на основе культуры тканей растений. Клетки воробейника не выделяют вторичные метаболиты в питательную среду, а запасают их в вакуолях и органеллах, что затрудняет их получение. Однако накопление шиконина облегчает отбор наиболее продуктивных линий, поскольку содержащие этот краситель клетки имеют ярко-красный цвет. Удалось выделить линию, накапливающую до 15% шиконина на сухую массу клеток. Оптимизация среды позволила достичь тринадцатикратного увеличения продуктивности.

Разработан двухступенчатый процесс культивирования, в котором на первой стадии создавались оптимальные условия для наращивания биомассы, а на втором — для образования вторичных продуктов. Процесс производства шиконина начинается с наращивания клеток в биореакторе объемом 200 л. Затем его содержимое переносят в аппарат объемом 750 л и проводят экстракцию обычными химическими методами. Выход продукта за один цикл составляет 5 кг, поэтому стоимость его гораздо ниже, чем при получении из природного (дикорастущего) сырья.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх