Влияние спектрального состава света на ростовые и биосинтетические характеристики суспензионной культуры клеток thalictrum minus и скрининг биологической активности методами in vitro

Введение. Берберин – изохинолиновый алкалоид, обладающий широким спектром биологической активности. Суспензионная культура клеток василистника малого (Thalictrum minus L.) является перспективным продуцентом этого алкалоида. В отличии от других продуцентов, до 30% берберина, синтезируемого T. minus, выделяется в питательную среду. Однако из-за низкой продуктивности культуры существует необходимость поиска эффективных методов регуляции биосинтеза. Одним из эффективных, но недостаточно изученных факторов регуляции является свет.

Цель исследования – сравнительный анализ влияния спектрального состава света на накопление биомассы и синтез берберина суспензионной культурой клеток T. minus, а также оценка биологической активности полученных экстрактов с использованием специфических ферментных биотест-систем in vitro.

Материал и методы. Объектом исследования служила суспензионная культура клеток T. minus, выращиваемая в условиях заданной освещенности и фотоперида светом заданного спектра. Анализировали морфофизиологические параметры культуры (форма клеток, накопление сухой биомассы, ростовой индекс, продуктивность, накопление берберина), а также проводили скрининг противовоспалительной и антимикробной активности в условиях опытов in vitro.

Результаты. Впервые проведён сравнительный анализ влияния длительного (12-часового) освещения монохроматическим красным (660 нм), синим (440 нм) и белым холодным (10000 K) светом на суспензионную культуру клеток T. minus. Установлено, что красный и белый свет достоверно увеличивют максимальную биомассу (на 21 и 30% соответственно), следовательно, являются эффективными ростостимуляторами. С помощью специфических ферментных биотест-систем (in vitro) показано, что биологическая активность экстрактов зависит от условий культивирования культуры клеток.

Выводы. Культура клеток T. minus чувствительна к различным видам экзогенной регуляции, в том числе к световой. Эффект светового воздействия носит комплексный характер и определяется фотопериодом, спектром и интенсивностью.