Біохімія трансгенної картоплі в умовах України
| Категория реферата: Рефераты по биологии
| Теги реферата: конспект по русскому языку, изложение лицей
| Добавил(а) на сайт: Цыринский.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата
2. Природні умови господарства........................................................
..............
3. Методика проведення досліджень........................................................
......
3. Результати досліджень........................................................
.........................
4. Охорона праці.............................................................
..................................
5. Охорона навколишнього середовища.......................................................
Висновки............................................................
..............................................
Список використаної літератури..........................................................
.....
ВСТУП
Підвищений “тиск” на організм людини ксенобіотичних сполук природного
та штучного походження обумовлює необхідність поглибленого вивчення таких
сполук, і в першу тих із них, котрі входять до складу найбільш поширених
харчових продуктів, зокрема картоплі. Глікоалкалоїди картоплі являють собою
групу вторинних метаболітів, яким притаманні найрізномантніші види
біологічної активності [ ]. Так, дослідами in vitro доведена здатність
цих сполук спричинювати хромосомні аберації, порушувати цілісність ліпосом
та природніх біомембран тощо [ ]. Останнє свідчить на користь того, що
глікоалкалоїдам притаманна потенційна мутагенна і, можливо, канцерогенна
активність [ ]. Виходячи з наведеного, цілком природньою є підвищена
зацікавленість в дослідженні глікоалкалоїдів з боку фахівців в галузях
медичної токсикології і генетики людини, тим більше, що в останні роки на
світовий ринок виходять нові сорти продовольчої картоплі, отриманої як
шляхом “класичної” селекції за участі дикоростучих видів роду Solanum [
], так і за допомогою генетичної інженерії (New Leaf(, Monsanto, США).
Обидва підходи не виключають біосинтезу в тканинах рослин картоплі, зокрема
бульбах, окрім характерних для культурної картоплі глікоалкалоїдів (-
Соланіну та (-Чаконіну “мінорних” глікоалкалоїдів (солакаулін, соласолін, соламаргін, деміссін, томатін, лептін І і ІІ, лептінін-І і ІІ тощо), які
ведуть походження з дикоростучих попередників, або синтезуються de novo [
]. Останнім притаманні токсикологічні характеристики, відмінні від добре
відомих аналогічних показників (-Соланіну та (-Чаконіну. Якщо прийняти до
уваги встановлений факт щодо синергетичного багаторазового підсилення
біологічної активності суміші двох різних за хімічною структурою
глікоалкалоїдів [ ], то стає цілком обгрунтованою необхідність
досліджень кількісних та якісних показників глікоалкалоїдів продовольчої
картоплі паралельно з селекцією та молекулярною інженерією, успішність яких
залежить від наявності нових високочутливих методів фізико-хімічного
аналізу. Складність аналізу сумарної фракції глікоалкалоїдів з рослин
картоплі пов’язана, зокрема з тим, що субфракція “мінорних” глікоалкалоїдів
не перевищує за масою 0,5-5% [ ].
Останнім часом в аналізі біомолекул набули широкого розповсюдження
методи м’якоіонізаційної мас-спектрометрії, зокрема плазмено-десорбційна
мас-спектрометрія (PDMS). Зважаючи на це, нами зроблена спроба
проаналізувати фракцію глікоалкалоїдів бульб та квітів картоплі трансгенних
сортів NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic за допомогою PDMS мас-
спектрометрії. Таким чином, метою наших досліджень був докладний аналіз
глікоалкалоїдів бульб та квітів картоплі трансгенних сортів NewLeaf 6
Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic новітнім мас-спектрометричним методам.
ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1. Загальна характеристика фізико-хімічних властивостей глікоалкалоїдів рослин родини Solanaceaе
Рослини картоплi культурних та диких видів мiстять серед численних
органiчних сполук групи вторинних метаболітів глiкоалкалоїди [ ], найважливiшими з яких є a-соланiн, a-чаконiн, деміссин, лептіни I,II,III, соламарін, коммерсонін [ ]. Фiзiологiчнi функцii глiкоалкалоїдiв
пов'язанi з явищем стiйкостi рослин картоплі проти фiтопатогенiв i
шкiдникiв [ ]. Крiм того, глiкоалкалоїди беруть безпосередню участь в
бiохiмiчних процесах, які притаманні тканинам листкiв, пагонiв, квiток, бульб рослин картоплi (цвiтiння, видова сумiснiсть, утворення насiння);
обумовлюють разом з iншими вторинними метаболiтами смаковi якостi та
придатнiсть картоплi для переробки [ ], а також мають певне значення як
токсичні, ембріотропні і канцерогеннi сполуки природнього походження [
]. Зважаючи на це, багато перспективних за врожайнiстю та iншими
господарсько-корисними якостями сортiв картоплi не були рекомендованi для
широкого використання саме завдяки пiдвищеному вмiсту глiкоалкалоїдiв [
]. На думку вiтчизняних та зарубiжних [ ] дослiдникiв, кiлькiснi та якiснi
характеристики глiкоалкалоїдiв нових сортiв i гiбридiв картоплi
заслуговують на поглиблене вивчення. Одним з найважливіших питань, пов’язаних з біохімією та фізіологією глікоалкалоїдів, яке і досі не
знайшло однозначного вирішення, є встановлення корелятивних зв’язків між
параметрами метаболізму глікоалкалоїдів та ступенем стійкості сортів
картоплі проти шкідників і фітопатогенів [ ]. Іншим дискусійним
питанням є невизначеність зв’язків між кількісним накопиченням
глікоалкалоїдів в тканинах рослин картоплі різних сортів, зокрема бульбах і
умовами вирощування (погодно-кліматичні умови протягом конкретного
вегетаційного сезону, тип грунтів, удобрення тощо), а також умовами
зберігання (температура, освітленість, вологість тощо)[ ]. На думку
провідних вчених дискусійні та суперечливі результати в цьому напрямку
дослідження отримані тому, що, по-перше, на інтенсивність біосинтезу
вторинних метаболітів взагалі і глікоалкалоїдів зокрема, різноспрямовано
впливає велика кількість факторів зовнішнього середовища і це, разом з
підвищеною лабільністю та чутливістю ферментних систем метаболізму
глікоалкалоїдів до зазначених факторів обумовлює суттєві розбіжності, про
які згадувалось вище; і, по-друге, більшість ранніх робіт були проведені
без урахування різноманітності глікоалкалоїдів за хімічною структурою – в
межах цих досліджень визначали тільки їх сумарну кількість ваговим або
колориметричним методами [ ].
Проте, глікоалкалоїди картоплі являють собою досить велику групу
сполук, до складу якої входять «мажорні» (a-соланiн та a-чаконiн у
культурних видів картоплі) і численні «мінорні» (b-соламарін, деміссидін,
5b-соланідан-3a-ол, томатіденол) компоненти. Крім того, тканини рослин
картоплі містять спеціалізовані ферментні системи, які модифікують інтактні
молекули глікоалкалоїдів з утворенням численних проміжних сполук, фізіологічна роль яких вичерпно не з’ясована (b-соланін, b-чаконін, g-
соланін, g-чаконін тощо)[ ]. Таким чином, дослідження статичних і
динамічних кількісних та якісних параметрів глікоалкалоїдів рослин картоплі
різних сортів в процесах вирощування в умовах конкретних кліматичних зон, зберігання та переробки, а також під впливом фітопатогенів, мають певні
перспективи за умов використання з метою аналізу цих сполук нових
високоінформативних фізико-хімічних методів досліджень [ ]. В
Сумському ДАУ та Інституті прикладної фізики НАНУ (м.Суми) в 1994-2000 рр.
в межах проекту «М’якоіонізаційна мас-спектрометрія в агробіології» провели
цикл досліджень глiкоалкалоїдів рослин картоплi за допомогою новiтнього
фiзико-хiмiчного методу аналізу полярних, термолабільних, нелетючих
органiчних сполук – плазмено-десорбційної часопрольотної плазмено-
десорбцiйної мас-спектрометрiї з iонiзацiєю уламками подiлу 252Cf (МС-
ПДМС)[ ].
Алкалоїди являють собой велику групу рослинних речовин різного хімічного складу, яким притаманна специфічна дія на організм ссавців та людини. Алкалоїди є азотовміськими гетероциклічними сполуками, що містять в своєму складі атом азоту. Загальною властивостю даної групи речовин є їх надзвичайно сильна фізиологічна дія на організм тварин та людей. Більшість алкалоїдів діють на нервову систему: в невеликих дозах здійснюють збуджуючий вплив, в великих - пригнічують, а в ще більших є сильнодіючими отрутами [ ]. Фізіологічне значення алкалоїдів в життєдіяльності самих рослин досі не з`ясовано. До цього часу не вдалося ще з великою достовірностю показати місце алкалоїдів в життєво важливих процесах обміну речовин, з іншого боку немає неспростовних доказів того, що алкалоїдоносні види рослин можуть існувати без алкалоїдів [ ].
В ряді робіт відзначається вплив алкалоїдів на обмін речовин у рослин, виникнення квітів, формування органел та органів рослин, ріст клітин, поділ
ядер і т.д. Було доведено, що алкалоїди в клітинах рослин якимось чином
ізольовані від внутрішнього середовища клітини. Так, розчини нікотину, нанесені на рослинні тканини табаку, чинять всебічну негативну
фітотоксичну дію навіть при концентрації, рівній їх концентрації в
тканинах. Доведено, що високий вміст алкалоїдів часто пов`язаний зі
зниженням сили росту рослин. Інакше кажучи, у рослин в період вегетації та
спокою існує тісний взаємозв`язок: «білковий азот - алкалоїди». Цими
причинами, на думку Горяєва, пояснюється зміна складу алкалоїдів, а в
деяких випадках і їх повна відсутність в тканинах алкалоїдних рослин
(Solsola richteri. Girgensonia Oppositiflora. Anabasis turkestanika) [
].
1.1. 1. Глікоалкалоїди рослин картоплі та їх будова.
Глікоалкалоїди, які містяться в бульбах картоплі, раніше називали
загальним терміном «соланін». В наш час встановлено, що так званий
«соланін» являє собою суміш якнайменше 6 різних глікозідних сполук: ?-, ?-
, ?-соланіна та ?-, ?-, ?-чаконіна. Ці сполуки мають один і той же аглікон
(«корове ядро») – соланідин і відрізняються між собою складом глікозидного
ланцюжка (Рис.1). Трисахаріди - ?-соланін і ?-чаконін є основними формами і
складають в тканинах картоплі біля 95% усієї суми глікоалкалоїдів групи
соланіна [ ]. Крім ?-, ?-, ?-соланіна та ?-, ?-, ?-чаконіна, відомі
інші глікоалкалоїди пасльонових: солакаулін, соласолін, соламаргін, демісін, томатін, лептін, лептінін-1, лептінін-2 та інші. Всі
гликоалкалоїди складаються з двох основних складових, виникаючих при
кислотному гідролізі цих речовин – аглікона, який і є власне «алкалоїдом», і декількох моносахарів, які знаходяться в молекулі глікоалкалоїда в
вигляді глікозідного ланцюга, зв`язаного з агліконом [ ].
Глікоалкалоїди культурної та дікої картоплі (Solanum) можна систематизувати
в окремі групи. До групи соланідіна відносяться: ?-, ?-, ?-соланін та ?-, ?-
, ?-чаконін, солакаулін і глікоалкалоїд, виділений з групи Akaulia. Іншу
групу алкалоїдів складають сполуки, агліконом яких є соласодін. Сюди
входять соласонін і соламаргін. Соласонін і соламаргін є основними
алкалоїдами Solanum nigrum, Solanum laciniatum більшості інших видів
Solanum
[ ].
Соласодамін знайдений в листках Solanum auriculatum і Solanum magrinatum. В групу, яка містить в якості аглікона демісідін, входить демісин, знайдений у Solanum demissum і глікоалкалоїд, виділений із Solanum polyadenium. Лептіни – глікоалкалоїди,
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: доклад по обж, оформление курсовой работы.
Категории:
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата