Przejdź do głównej zawartości

Techniki in vitro z użyciem roślin leczniczych do produkcji metabolitów wtórnych


Techniki in vitro z użyciem roślin leczniczych do produkcji metabolitów wtórnych
- duże znaczenie w medycynie mają substancje naturalne uzyskiwane z roślin
- większość tych zw. stanowią tzw. naturalne metabolity wtórne, często fizjologicznie silnie działające połączenia, które z chemicznego punktu widzenia mają tak samo skomplikowaną strukturę



Metody pozwalające zwiększyć wydajność syntezy fitozwiązku w warunkach in vitro:
- regulaje fitohormonalne
- biotransformacja
- biokonwersja
- kultury korzeni włośnikowych
- chemiczna modyfikacja genów
- immobilizacja komórek roślinnych
- dodatek prekursorów do podłoża hodowlanego

Zakładanie kultur komórkowych
- inicjacja z większości organów roślinnych
- z powstających, gotowych do podziału komórek tworzą się kolonie najczęściej komórek parenchymatycznych- kalus
- kalusy lub komórki roślinne zawsze potrzebują do wzrostu odpowiedniego źródła N i C, np. cukrów, soli amonowych 
- czasem stosuje się regulatory wzrostu

Podstawowe techniki selekcji szczepów
Liczne komórki występujące w kulturze można izolować różnymi metodami:

  1. klonowanie agregatów komórek 

– kalus zostaje podzielony na małe kawałki z których wyprowadza się następnie nowe kalusy
– wielokrotnie się to powtarza aż do uzyskania pojedynczych fragmentów kalusa składających się z jednej tylko linii komórek
– w ten sposób wyizolowano np szczepy komórek, wytwarzające większe ilości alkaniny i szikininy



Alkaninia
- naturalny, czerwony barwnik
- otrzymywany z korzeni pewnej rośliny

2. regeneracja kolonii komórek z protoplastów
- komórki roślinne posiadają ścianę komórkową
- na skutek usunięcia ściany komórkowej powstają protoplasty
- w celu regeneracji kolonii komórek protoplasty zawieszane są w roztworze o dużej lepkości, który zapobiega łączeniu się ich w skupiska
- po regeneracji ściany komórkowej z protoplastów powstają pojedyncze, oddzielne komórki, z których można regenerować linie komórkowe, np. szikonina

Przkłady kultur komórkowych do produkcji metabolitów wtórnych
- szikonina
- berberyna
- sangwinaryna



Berberyna
- izochinolinowy alkaloid pochodzenia roślinnego
- klasa protoberberyn
- występuje w berberysie
- w korzeniach, łodygach ok. 1,24 %
- działa przeciwzapalnie i przeciwnowotworowo
- występuje w berberysie

3. Mikrorozmnażanie jako technika hodowli roślin leczniczych
- wegetatywne rozmnażanie roślin w sterylnych warunkach na sztucznych pożywkach
- powala na uzyskanie dużej liczby wyrównanych genotypów i fenotypów, wolnych od patogenów, szkodników sadzonek

Zalety mikrorozmnażania:
- wysoki współczynnik rozmnażania wegetatywnego- można szybko na dużą skalę mnożyć cenne rośliny, szczególnie te, które trudno jest otrzymać innymi metodami, np. sosna, dąb
- przydatna technika w przypadku roślin, których nasiona są drogie, trudno dostępne lub kiełkują w niskim stopniu 
- otrzymywanie roślin identycznych z mateczną
- możliwość uzyskania roślin zdrowych, wolnych od patogenów, wymiana międzynarodowa, uniknięcie kwarantanny
- przechowywanie ich w warunkach spowolnionego wzrostu przez długi czas, co ułatwia transport i międzynarodową wymianę materiału roślinnego
- niezależne od klimatu hodowle
- tworzy się banki genów gatunków zagrożonych
- uzyskanie roślin, których metabolity wykorzystywane są na skalę przemysłową- antybiotyki, olejki zapachowe
- drzewa i krzewy odporne na zanieczyszczenia i degradację powietrza czy gleby
- drzewa charakteryzujące się lepszym wzrostem

Etapy mikrorozmnażania:

  1. inicjacja kultur siewnych i ich adaptacja do warunków in vitro 
  2. namnażanie pędów 
  3. ukorzenianie pędów 
  4. adaptacja do warunków niesterylnych

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

Spermatogeneza + Schemat przebiegu spermatogenezy

Spermatogeneza Definicja procesu Spermatogeneza jest procesem przebiegającym w gonadach osobnika męskiego. Ma on na celu wytworzenie męskich komórek rozrodczych – plemników . Przebieg spermatogenezy ryc. 1. Schemat przebiegu spermatogenezy Podstawą do rozpoczęcia spermatogenezy są pierwotne komórki płciowe zwane też  komórkami prapłciowymi (gonocyty) .  Zawartość materiału genetycznego w tych komórkach to 2n. W stadium płodowym komórki te dzielą się mitotycznie, zwiększając swoją liczbę. Część degeneruje, cześć przechodzi do spoczynku (stadium prespermatogonialne). Ok. 3 miesiąca życia z komórek prapłciowych tworzą się spermatogonia , z których powstają natomiast  spermatocyty I rzędu  – największe komórki ( 3-4 rok życia ). Te ostatnie to komórki z ilością materiału genetycznego 2n, powstałe również w wyniku podziałów mitotycznych. Wydarzenia te są etapem nazywanym  spermatogoniogenezą . Po niej następuje kolejny,  spermatocytogeneza . Rozpoczyna się

Rozmnażanie storczyków - keiki

Storczyki wytwarzają nasiona, jednak ich wysiew i otrzymywanie dorosłej rośliny jest czasochłonne i nie zawsze skuteczne. 

Bluszcz - roślina w kulturze, sztuce, religii

Bluszcz pospolity ( Hedera helix L . ) jest gatunkiem zwanym wiecznie zielonym pnączem. Hedera helix L. należy do rodziny araliowatych ( Araliaceae ) i jest jedynym jej przedstawicielem w polskiej florze. Stanowi on również jedyne polskie pnącze o liściach zimotrwałych. Siedliska posiada on w lasach całej Polski. Podlega on jednak ochronie prawnej, mimo że jest gatunkiem inwazyjnym. Występuje on w całej Europie i Azji Mniejszej.

Aparaty szparkowe

Aparat szparkowy to niezwykle ważny element funkcjonalny rośliny. 

Ajoloty, czyli „węże z łapkami”

Co wyjdzie ze skrzyżowania węża, kreta i dżdżownicy? Komisja etyczna ds. nauki tym się nie zainteresuje, bo coś takiego już istnieje w naturze. W Meksyku żyją 4 endemiczne gatunki gadów z rodziny Bipedidae, przypominające węże z krecimi łapkami.