Подбор системы аппаратурного выращивания суспензионных культур клеток и корневых культур in vitro в биореакторах различной конструкции и объема
Автор: Асякина Людмила Константиновна, Дышлюк Любовь Сергеевна, Позднякова Анна Владимировна, Просеков Александр Юрьевич
Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг
Статья в выпуске: 3 т.9, 2021 года.
Бесплатный доступ
Получение биологически активных веществ из лекарственных растений на сегодняшний день является актуальной задачей. Пути получения данных веществ разнообразны. В данной статье рассматривается аппаратурное выращивание суспензионных культур клеток и корневых культур in vitro шлемника байкальского и шлемника андрахновидного в биореакторах. Для культивирования предложены: жидкофазный биореактор колонного типа с механическим перемешиванием (скорость перемешивания 50 об./мин), рабочий объем 30 л; жидкофазный биореактор колонного типа с барботажем (пробулькивание стерильных воздуха или газовой смеси, подаваемых снизу), рабочий объем 50 л; жидкофазный биореактор барабанного типа, рабочий объем 100 л; газофазный биореактор туманного типа (диаметр капель питательной среды 20-25 мкм), рабочий объем 30 л; газофазный биореактор дождевального типа (диаметр капель питательной среды 500 мкм), рабочий объем 30 л. Были получены данные о том, что выращивание суспензионных культур шлемника андрахновидного и шлемника байкальского наилучшим способом при использование жидкофазного биореактора колонного типа с барботажем, поскольку в данном случае достигаются максимальные значения индекса роста, удельной скорости роста и экономического коэффициента, а также суммарного содержания основных биохимических соединений. В корневой культуре шлемника байкальского, выращенного в газофазных биореакторах туманного и дождевального типа, зафиксировано максимальное содержание основных биохимических соединений. Для корневой культуры шлемника андрахновидного наибольшее содержание биохимических соединений отмечено при культивировании в газофазном биореакторе туманного типа.
Шлемник байкальский, шлемник андрахновидный, биореактор, суспензионные культуры клеток, корневые культуры in vitro, состав сред, ростовые характеристики
Короткий адрес: https://sciup.org/147235230
IDR: 147235230 | УДК: 602.4(576.535.2+57.086.833.4) | DOI: 10.14529/food210305
Selection of a system for apparatus cultivation of suspension cultures of cells and root cultures in vitro in bioreactors of various designs and volumes
The production of biologically active substances from medicinal plants is currently an urgent task. The ways of obtaining these substances are varied. This article discusses the instrumental cultivation of suspension cultures of cells and root cultures in vitro in bioreactors of scutellaria baicalensis and scutellaria andrachnoides. For cultivation the following are offered: liquid-phase column-type bioreactor with mechanical stirring (stirring speed 50 rpm), working volume 30 l; liquid-phase column-type bioreactor with bubbling (bubbling of sterile air or gas mixture supplied from below), working volume 50 l; drum-type liquid-phase bioreactor, working volume 100 l; fog-type gas-phase bioreactor (diameter of nutrient medium droplets 20-25 microns), working volume 30 l; sprinkler-type gas-phase bioreactor (diameter of nutrient medium droplets 500 microns), working volume 30 liters. Data were obtained that the cultivation of suspension cultures of scutellaria andrachnoides and scutellaria baicalensis is the use of a liquid-phase column-type bioreactor with a bubble gum, since in this case the maximum values of the growth index, specific growth rate and economic coefficient, as well as the total content of the main biochemical compounds. In the root culture of scutellaria baicalensis, grown in gas-phase bioreactors of the fog and sprinkler type, the maximum content of the main biochemical compounds was recorded. For the root culture of scutellaria andrachnoides, the highest content of biochemical compounds was noted during cultivation in a fog-type gas-phase bioreactor.
Список литературы Подбор системы аппаратурного выращивания суспензионных культур клеток и корневых культур in vitro в биореакторах различной конструкции и объема
- Быков, В.А. Биоразнообразие растений, здоровье человека / В.А. Быков // Вестник РАН. - 2016. - Т. 86, № 6. - С. 553-556.
- Левента А.И., Усов Л.А., Семинский И.Ж. и др. Исторические аспекты и современные методологические подходы к поиску новых лекарственных средств на основе растительного сырья из биоразнообразия Байкальской Сибири (к 90-летию кафедры фармакологии ИГМУ) // Сибирский медицинский журнал. - 2012. - № 1. - С. 105-111.
- Буко, Т. Конспект флоры высших сосудистых растений Кузнецкого Алатауского заповедника // Бот. исследования Сибири и Казахстана. 2002. № 8. С. 35-53.
- Ботоева, Е.А. Фитотерапия воспалительных заболеваний женских половых органов / Э.А. Ботоева // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2011. - № 1-2 (77). - Р. 31-34.
- Эбель, А.Л. Новые виды сосудистых растений для Кемеровской области / А.Л. Эбель, Т.Е. Буко, С.А. Шереметова, Г.И. Яковлева, А. Куприянов // Ботанический журнал. - 2009. - № 1. - С. 106-113.
- Определитель растений Кемеровской области / под ред. ИХ. Красноборов. - Новосибирск, 2001. - 477 с.
- Эбель А.Л. Флористические находки в бассейне Томи (Западная Сибирь) / А.Л. Эбель, С. А. Шереметова, Т. Е. Буко // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. - 2009. -Т. 114, № 3. - С. 65-67.
- Goldberg, A.A. Dry Scutellaria Baikal extract as a hemostimulant in the conditions of antitumor chemotherapy in patients with lung cancer / А.А. Goldberg, V.M. Ryzhakov, M.G. Matyazh et al. // Experimental and Clinical Pharmacology. - 1997. - T. 60 (3). - Р. 28-30.
- Красноборов И.М. Исследователи флоры Кемеровской области // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. - 2006. -Вып. 12. - С. 134-147.
- Кузовкина, И. Флавоны генетически трансформированных корней Scutellaria baicalensis Georgi и индукция их образования при выделении метилжасмонатом / И. Кузовкина, А. Гусева, Д. Ковач, Э. Секе, М.Ю. Вдо-виченко // Физиология растений. - 2005. -Vol. 52. - Р. 90-96.
- Ключевые ботанические территории Кемеровской области / под ред. А.Н. Куприянова. - Кемерово, 2009. - 113 с.
- Medicinal Plants to Strengthen Immunity during a Pandemic / O. Babich, S. Sukhikh, A. Prosekov, L. Asyakina, S. Ivanova // Pharmaceuticals. 2020. Vol. 13 (313). DOI: 10.3390/ph13100313
- Modern Trends in the In Vitro Production and Use of Callus, Suspension Cells and Root Cultures of Medicinal Plants / Babich O., Sukhikh S., Pungin A., Ivanova S., Asyakina L., Prosekov A. // Molecules. 2020. Vol. 25 (24). Р. 5805. DOI: 10.3390/molecules25245805
- Assessment of the content of heavy metals in medicinal plants of genus trifolium from
- the growing area on the example of the Siberian federal district / A. I. Dmitrieva, O.V. Belashova, I. S. Melenteva, S. A. Ivanova, A.Yu. Prosekov // International Journal of Pharmaceutical Research. 2020. Vol. 12. Issue 4. P. 480-493. DOI: 10.31838/ijpr/2020.12.03.262
- Optimization of extraction parameters of biologically active substances from dried biomass of callus, suspension cells and root cultures in vitro // L.K. Asyakina, O.O. Babich, A.V. Pungin, A.Yu Prosekov, A.D. Popov, T.V. Voblikova // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 613. 2020. P. 012008. DOI: 10.1088/1755-1315/613/1/012008
- Murashige T, Scoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with Tobacco tissue culture. Physiology Plantarum. 1962. Vol. 15. P. 473-497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
