Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) открыли способ значительного увеличения содержания ценных веществ в винограде амурском. Предложенные новые биотехнологические методы позволят использовать культуру клеток винограда этого вида для промышленного производства резвератрола — вещества, положительно влияющего на продолжительность жизни животных, обладающего антиопухолевой активностью, кардиопротективными, нейропротективными и гепатопротекторными свойствами.
Как объяснил доцент кафедры биоорганической химии и биотехнологии Школы естественных наук (ШЕН) ДВФУ Константин Киселев, резвератрол находится во многих растениях, таких как горец, арахис, клюква, голубика. Но наибольшее его содержание характерно именно для винограда, в том числе винограда амурского (Vitis amurensis). Используя методы регуляции биосинтеза ценных веществ, ученые смогли увеличить содержание резвератрола в клеточных культурах винограда в 100 раз (до 3% от сухой массы) по сравнению с необработанными клетками винограда.
Исследователи отмечают, что их разработки позволят сделать производство резвератрола более эффективным. В настоящее время вещество получают из растений горца птичьего (Polygonum cuspidatum) — это длительный и затратный процесс, поскольку содержание резвератрола во взрослом растении не превышает десятых долей процента от сухой массы клеток.
Вместо этого ученые предлагают получать резвератрол из клеточных культур растений, благодаря чему продукт можно создавать независимо от сезона, почвенных и погодных условий. Для увеличения содержания резвератрола с целью промышленного производства предлагается увеличить биосинтез ценных веществ с помощью введения в клетки винограда специальных генных конструкций.
Ученые ДВФУ и ДВО РАН планируют продолжить работу в этом направлении. Для исследователей представляет интерес изучение содержания в разных частях растений винограда таких полезных веществ, как стильбены. В ближайшее время коллектив сосредоточит усилия на выяснении молекулярного механизма регуляции биосинтеза стильбенов и резвератрола в клетках растений. Кроме того, с коллегами из Республики Крым и Краснодарского края обсуждается возможность получения новых гибридных сортов на основе винограда амурского, устойчивого ко многим болезням и низким температурам.
Исследования выполнены в лаборатории биохимии, микробиологии и биотехнологии ШЕН ДВФУ и лаборатории биотехнологии Федерального научного центра биоразнообразия ДВО РАН. В работе принимали участие научные сотрудники ДВО РАН Александра Дубровина и Алексей Тюнин, студенты ШЕН ДВФУ Ольга Алейнова, Злата Огнева, Андрей Супрун. Результаты исследований опубликованы в серии публикаций в авторитетных международных научных журналах «Plant Cell, Tissue and Organ Culture», «Acta Physiologiae Plantarum» и других.
