Использование клеточных технологий для промышленного получения биологически активных веществ растительного происхождения

Автор: А.М.Носов

Институт физиологии растений им. К.А.Тимирязева РАН, Москва, 127276

Использование биологически активных веществ (БАВ) растительного происхождения часто ограничено доступностью растительных ресурсов и может представлять серьезную угрозу для редких видов лекарственных растений. Культуры клеток высших растений могут служить возобновляемым источником ценных вторичных метаболитов, однако до настоящего времени известны лишь единичные примеры их коммерческого применения. Основными причинами сложившейся ситуации являются недостаточная продуктивность культур клеток по вторичным метаболитам и высокая стоимость выращивания. Используя традиционные методы —селекцию продуктивных штаммов, оптимизацию сред, элиситацию, добавление предшественников синтеза — можно повысить продуктивность культур клеток растений на один-два порядка. Методы метаболической инженерии — суперэкспрессия или выключение генов белков, определяющих синтез целевого продукта — могут существенно изменять биосинтетические способности клеток in vitro. В то же время, многие вторичные соединения не удалось пока получить в культуре клеток, что может быть обусловлено спецификой клеточной культуры — экспериментально созданной популяции соматических клеток — как биологической системы. Для этих случаев может оказаться эффективным использование культур органов растений или трансформированных корней (hairy root). Проводятся работы по получению вторичных метаболитов растений в дрожжах и бактериях, трансформированных растительными генами. Использование методов метаболической инженерии пока не привело к значительным успехам, но с развитием знаний по биохимии и физиологии вторичного метаболизма (регуляции и компартментализации синтеза, механизмов транспорта и запасания метаболитов) эти подходы могут стать весьма эффективными.

20.10.2010, 7957 просмотров.