Біохімія трансгенної картоплі в умовах України
Біохімія трансгенної картоплі в умовах України
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
АГРОНОМІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра захисту рослин
Завідувач кафедрою_____________________
А.К.Мішньов
ДИПЛОМНА РОБОТА
на тему: «Біохімія трансгенної картоплі в умовах
України»
Для одержання кваліфікації спеціаліста
за спеціальністю 7.130105 – Захист рослин»
Виконавець _________________ (Загорулько О.)
Науковий керівник ______________ (Чіванов В.Д.)
Консультант з екологічної
експертизи ________________ (Жатова Г.О.)
Консультант з питань
техніки безпеки _________________ (Шандиба О.Б.)
Суми - 2001
ЗМІСТ
Стор.
Вступ.................................................................
.................................................
1. Огляд літератури…………………………………………………………….
1. Загальна характеристика фізико-хімічних властивостей
глікоалкалоїдів
рослин родини
Solanaceae................................………………………………
1. Глікоалкалоїди рослин картоплі та їх будова………………………….
2. Глікоалкалоїди як токсичні сполуки……………………………………
3. Роль глікоалкалоїдів в явищі імунітета до бактеріальних,
грибкових захворювань і шкідників та їх значення в селекції
нових сортів
картоплі……………………………………………………………………
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
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
