Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи»
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4193 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» / Є. Л. Левицький // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 2. — С. 122-125. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859933113829818368 |
|---|---|
| author | Левицький, Є.Л. |
| author_facet | Левицький, Є.Л. |
| citation_txt | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» / Є. Л. Левицький // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 2. — С. 122-125. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| first_indexed | 2025-12-07T16:08:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
122
У загальній частині розглянуто такі важ�
ливі для сучасної біотехнології лікарських
рослин питання, як основні напрями біотех�
нології рослин, біологічно активні речовини
рослин, мінливість генома соматичних клі�
тин рослин у природі, культура клітин і тка�
нин як біологічна система, особливості їхного
формування та функціонування, вплив ре�
гуляторів росту і вірусів на процеси мінли�
вості й добору у клітинних популяціях та ін.
У розділі «Біологічно активні речовини
рослин» послідовно розглянуто основні
фізіологічно активні речовини рослин: вуг�
леводи, пептиди та білки, ліпіди, а також
речовини спеціалізованого (вторинного) об�
міну: гідроароматичні та фенольні сполуки,
глікозиди, ефірні сполуки і смоли, алкалої�
ди та регулятори росту. Детально описано
хімічну будову цих речовин та механізми
їхньої фармакологічної дії.
У наступному розділі висвітлено питан�
ня мінливості генома соматичних клітин
рослин у природі. Для цілеспрямованого
одержання певних фізіологічно активних
речовин із лікарських рослин ці аспекти ма�
ють першочергове значення. На підставі да�
них літератури та власних досліджень автор
робить висновок про особливе значення для
регуляції мінливості генома рослин їхньої
гормональної системи. Констатується, що
«гормональна система, яка є одним із най�
чутливіших рецепторів зміни умов життє�
діяльності клітин і організму в цілому, шля�
хом регуляції клітинного і тканинного
гомеостазу, контролює генетичну структуру
клітинних популяцій організму. Експресія
генів, що відповідають за геномну мінли�
вість, відбувається гормонозалежно. Синтез
гормонів та їхній перехід в активну форму
перебуває під контролем генів, які регулю�
ються як зовнішніми, так і внутрішніми
факторами. Подальші дослідження в цій га�
лузі, в тому числі вивчення на молекулярно�
му рівні генетичного контролю біосинтезу
рослинних гормонів та гормонозалежної
експресії генів, що входять до так званої му�
таторної системи організму, можуть дати
в руки дослідників могутній інструмент для
керування геномною мінливістю клітин».
У наступних розділах монографії автор
аналізує методичні підходи, за допомогою
яких відбувається вирощування клітин,
тканин або органів рослин in vitro на штуч�
РЕЦЕНЗІЯ
на монографію В.А. Кунаха
«Біотехнологія лікарських рослин.
Генетичні та фізіолого+біохімічні основи»
(Київ: Логос, 2005)
У сучасній фармакології дедалі більшу
увагу приділяють створенню лікарських за�
собів на основі рослинної сировини. Для цьо�
го є декілька підстав. По�перше, лікарські
рослини містять унікальні за своїм складом
та фармакологічною активністю компонен�
ти, комбінація яких у багатьох випадках іс�
тотно перевищує ефект окремих складових
частин, тобто їм притаманна синергічна дія.
По�друге, побічні ефекти препаратів на ос�
нові лікарських рослин, на відміну від син�
тетичних ліків, або незначні, або взагалі
відсутні. По�третє, хімічний синтез фізіоло�
гічно активних сполук часто є економічно
невигідним і тому більш доцільно одержу�
вати їх із готової, до того ж екологічно чис�
тої, рослинної лікарської сировини. Але, як
правило, концентрація цих сполук у росли�
нах є незначною і для одержання їх у про�
мислових масштабах потрібно обробляти ве�
лику кількість рослинної сировини. Тому
для вирішення цієї проблеми дедалі частіше
використовують біотехнологічні підходи, за
допомогою яких концентрація фізіологічно
активних речовин із заданою фармако�
логічною активністю у рослинній сировині
значно підвищується. Для цього застосову�
ють методи генетичної інженерії з подаль�
шим культивуванням клітин рослин у про�
мислових масштабах.
Виходячи з вищевикладеного, вкрай ак�
туальною є монографія чл.�кор. НАН Украї�
ни В.А. Кунаха «Біотехнологія лікарських
рослин. Генетичні та фізіолого+біохімічні
основи» (Київ: Логос, 2005). В. А. Кунах —
визнаний авторитет у даній галузі біотехно�
логії, автор понад 300 наукових праць із
генетики, клітинної біології та фізіології
рослин, зокрема є співавтором чотирьох мо�
нографій видавництва «Шпрінгер» і першо�
го в Україні підручника «Біотехнологія рос�
лин», а також 29 патентів із клітинної
селекції та біотехнології рослин.
Монографія складається з двох основних
частин: загальної та спеціальної.
РРЕЕЦЦЕЕННЗЗІІЇЇ
Рецензії
123
В останньому розділі загальної частини
монографії аналізується вплив регуляторів
росту та вірусів на процеси мінливості й до�
бору у клітинних популяціях. На основі
власних досліджень автором розроблена
схема одержання штамів культивованих
клітин рослин заданих рівнів плоїдності.
Суть її полягає в тому, що для одержання
диплоїдних штамів необхідно брати вихід�
ний експлантат з найнижчою частотою не�
диплоїдних клітин. Одержувати культуру
тканин і вирощувати її слід на живильному
середовищі з якомога нижчим вмістом регу�
ляторів росту. При цьому бажано викорис�
товувати природні фітогормони та виключа�
ти із вмісту живильного середовища складні
додатки типу дріжджового екстракту, коко�
сового молока тощо. Для отримання полі�
плоїдних штамів слід вирощувати тканини
на середовищі з підвищеним складом стиму�
ляторів росту. З метою одержання гаплоїд�
них штамів та запобігання їх поліплоїди�
зації достатньо ефективним у багатьох
випадках є введення в середовище фтор�
фенілаланіну. Можливі також й інші шляхи
одержання штамів заданих рівнів плоїднос�
ті. Одним з них може бути заміна (підбір)
усіх компонентів живильного середовища,
як органічних, так і неорганічних, що може
сприяти селективному розмноженню клітин
певного рівня плоїдності. Проте цей шлях
є більш трудомістким.
Цікавою з точки зору біотехнології лі�
карських рослин є спеціальна частина моно�
графії. Вона складається з розділів, в яких
описано такі важливі для сучасної фітофар�
макології види лікарських рослин, як рау�
вольфія зміїна, арнебія барвна, мак снодій�
ний, женьшень справжній, елеутерокок
колючий, поліцистіас папоротелистий,
родіола рожева, унгернія Віктора, рута за�
пашна.
Для кожного виду зазначених лікарсь�
ких рослин детально описані такі важливі
параметри створеної на їхній основі біотех�
нологічної системи, як характерні особли�
вості клітинного штаму, умови вирощування
і продуктивність одержаних суспензійних
культур і клітинних клонів, фармакологіч�
на дія кожної з фармакологічно активних
речовин, а також геномна мінливість куль�
тивованих клітин.
З особливо важливих фармакологічно
активних речовин цих видів лікарських рос�
лин — сировини для фармацевтичних пре�
паратів — варто відзначити речовини маку
снодійного та приквітникового, женьшеню
справжнього та елеутерокока колючого.
них живильних середовищах для потреб
біотехнологічного одержання заданих фізіо�
логічно активних речовин із лікарських рос�
лин у промислових масштабах. Культура
тканин і клітин in vitro розглядається як
біологічна система, для якої детально описа�
но особливості формування та функціону�
вання. Зокрема, наведено такі параметри
даної біотехнологічної системи, як добір
клітинних популяцій, динаміка генетичної
структури, фенотипна гетерогенність та ус�
падковуваність, мінливість росту і мітотич�
ного режиму у процесі адаптації клітин, ге�
номна мінливість та добір у клітинних
популяціях. За результатами даних літера�
тури та власних досліджень автор дійшов
висновку, що культура клітин in vitro є ди�
намічною біологічною системою (а це вкрай
важливо для вирішення біотехнологічних
завдань), клоновою популяцією, що розви�
вається (еволюціонує) в результаті дії основ�
них рушійних чинників еволюції — мінли�
вості, спадковості, добору і дрейфу генів
(генотипів). Взаємодія цих процесів зумов�
лює біологічні особливості кожної конкрет�
ної клітинної лінії, яка вирощується в конк�
ретних умовах (для одержання певних
фармакологічно активних сполук). Процес
адаптації клітин до умов тривалого культи�
вування in vitro є складним і багатоступін�
частим, упродовж якого діють різні типи
природного добору — дестабілізуючий, ру�
шійний (спрямований) чи, переважно, ста�
білізуючий. Індукція процесів дедиферен�
ціювання і подальшої проліферації клітин
передбачає перепрограмування генома, юве�
нілізацію його стану. Одержані під час куль�
тивування сформовані штами є генетично
гетерогенними клітинними популяціями,
розмах мінливості яких за багатьма ознака�
ми, як правило, перевищує міжвидову
мінливість у природі (що само по собі є не�
обхідною умовою біотехнологічного одер�
жання певних фармакологічно активних
сполук або їхніх попередників). Особливо
вагомим з погляду біотехнології є висновок
про те, що виявлення основних чинників та
рушійних сил геномної мінливості клітин�
них популяцій in vitro, встановлення про�
відної ролі в цьому процесі гормональної
системи дає змогу регулювати у певних ме�
жах не лише генетичну структуру клітин�
них популяцій, а й функціонування генома,
зокрема біосинтез вторинних метаболітів.
Завдяки цьому створено високопродуктивні
клітинні штами рідкісних і особливо цінних
лікарських рослин — альтернативне джере�
ло екологічно чистої лікарської сировини.
БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 1, №2, 2008
124
у різних тест�системах: бактеріальній,
Escherichia coli — бактеріофаг лямбда, а та�
кож у системах вищих еукаріотів. Також
в окремому розділі аналізуються закономір�
ності біотехнологічного одержання фарма�
кологічно активних речовин та регуляція їх
синтезу в культурі тканин. Зокрема при
цьому констатується, що виробництво від�
повідного вторинного продукту в потрібній
кількості часто пов’язано з індукцією орга�
ногенезу клітинної культури. Наприклад,
для женьшеню одержано клони, що мають
високий вміст глікозидів під час переходу до
ризогенезу, а в маку біосинтез морфінів
відбувається лише в органогенній культурі.
Що стосується підвищення продуктивності
культивованих клітин, то в цьому аспекті
широко і в багатьох випадках успішно зас�
тосовують такі методи, як клітинна селек�
ція, що ґрунтується як на спонтанній, так
і на індукованій різними мутагенами мінли�
вості культивованих клітин, оптимізація
умов вирощування та вмісту ростових і про�
дукційних живильних середовищ, культи�
вування диференційованих культур і клітин,
або індукція диференціювання, використан�
ня еліситорів. Слід наголосити, що останнім
часом із цією метою дедалі частіше застосо�
вують методи генетичної інженерії. Підви�
щують синтез вторинних метаболітів також
підсилюючи активність відповідного фер�
менту. Цього досягають уведенням гетеро�
логічного гена з тією самою функцією від
мікроорганізмів чи інших видів рослин;
підставленням власного гена під сильніший
промотор; уведенням гена, що кодує фер�
менти, нечутливі до ретроінгібування, чи ге�
на, що кодує антитіла проти ензиму, який
є конкурентом за той самий субстрат, що
й бажаний ген; зниженням катаболізму
цільових вторинних сполук.
З урахуванням цих закономірностей
створюють клітинні штами шляхом одер�
жання адекватного генотипу (генофонду)
клітинних популяцій, здатних до високо�
ефективного синтезу бажаних сполук і пов�
ної реалізації цієї здатності. Подібна техно�
логія включає такі етапи: добирання виду
рослини�донора, генетичні маніпуляції з куль�
турою тканин, зокрема одержання мутан�
тів, соматоклонів та інші підходи клітинної
селекції, спрямовані на одержання генетич�
но змінених високопродуктивних штамів,
розроблення складу живильних середовищ,
умов і способів вирощування, оптимальних
для стабільної реалізації генетично зумовле�
ної здатності до синтезу цільових речовин,
вплив на ріст (проліферацію) клітин у куль�
Такими для перших двох видів є морфін,
сангвінарин, тебаїн та ін. Лікарські власти�
вості представників макових, які містять
численні й різноманітні алкалоїди — похід�
ні ізохіноліну, відомі здавна. Першим ви�
дом макових, що його було введено в культу�
ру, був мак снодійний Papaver somniferum.
Серед ізохінолінових алкалоїдів, які нако�
пичують представники макових, особливу
увагу привертають морфінанові алкалоїди.
Ці алкалоїди унікальні, вони трапляються
лише в маку, мають відому терапевтичну
дію і, крім того, зумовлюють низку соціаль�
них проблем (перш за все наркоманію),
пов’язаних із недостатньо контрольованим
виробництвом морфіну та його похідних із
природної сировини. Для вирішення цих
проблем дедалі більшого значення набува�
ють пошуки альтернативних шляхів одер�
жання важливих для медицини морфінів:
використання культури тканин та пошук
і ведення в культуру видів маку, які синте�
зують попередники морфіну без наркотич�
ної дії.
В опії маку знайдено понад 100 сполук,
що належать до різних груп ізохінолінових
алкалоїдів: фенатренові (морфінанові), бен�
зилізохінолінові, фталілізохінолінові, апор�
фінові, протопінові, бензофенантрединові,
протоберберинові. Тому стає зрозумілим,
яке важливе значення для сучасної фарма�
котерапії має біотехнологічне одержання
культур клітин видів маку, що синтезують
ці фізіологічно активні речовини, в яких, до
того ж, відсутня наркологічна активність.
У цьому зв’язку в монографії спеціально
розглянуто такі питання, як особливості
культивування культури клітин маку сно�
дійного, а також маку приквітникового,
зокрема регуляція біосинтезу попередників
лікарських речовин, що входять до складу
цих рослин.
Досить докладно висвітлено також по�
дібні питання й для інших видів лікарських
рослин, що були зазначені вище.
Зокрема, для елеутерокока колючого
описано фармакологічну дію його екстракту,
одержання калюсної і суспензійної культур,
біосинтез фенольних глікозидів, наведено
загальну характеристику культури тканин,
продуктивність та умови вирощування клі�
тин на різних живильних середовищах
(вплив сахарози, мінеральної основи, регу�
ляторів росту).
В окремому розділі описано антимута�
генну та протекторну активність екстрактів
культури тканин деяких лікарських рослин.
Проаналізовано тестування цих ефектів
Рецензії
125
рослинних лікарських засобів може бути
біомаса культивованих клітин. Вона може
також бути і джерелом харчової сировини
контрольованої високої якості, за необхід�
ності збагаченої мікроелементами, вітамінами,
іншими біологічно активними речовинами.
На основі досягнень сучасної біотехнології
рослин розробляються альтернативні дже�
рела енергії, поліпшується довкілля, збері�
гаються зникаючі і створюються нові деко�
ративні та сільськогосподарські рослини,
розробляються нові форми ліків, удоскона�
люється дієтичне харчування тощо. Зрозумі�
ло, що всі ці чинники справляють позитив�
ний вплив на тривалість життя населення
в умовах сучасної України.
Підсумовуючи, варто ще раз наголосити,
що монографія В. А. Кунаха «Біотехно+
логія лікарських рослин. Генетичні та
фізіолого+біохімічні основи» є визначним
кроком у розвитку сучасної біотехнології
рослин в Україні, що дозволяє по�новому
оцінити шляхи реформування багатьох га�
лузей біологічної та медичної науки в нашій
державі.
Доктор біологічних наук
Є. Л. Левицький
турі з метою зупинення або уповільнення
росту, що змінює метаболізм клітини в нап�
рямі синтезу речовин спеціалізованого обмі�
ну, для цього, наприклад, успішно застосо�
вують інгібітори транскрипції і трансляції,
пошук сигналів, за допомогою яких в інтакт�
них рослинах відбувається регуляція синте�
зу вторинних метаболітів у клітинах (еліси�
торів, неспецифічних стресових факторів
тощо), одержання трансформованих культур,
зокрема «бородатих коренів», що в багатьох
випадках спрощує умови культивування
і підвищує вміст вторинних метаболітів,
трансгенних культур з метою синтезу цільо�
вого продукту (молекулярне фермерство).
Остання (прикінцева) частина моногра�
фії присвячена аналізу впливу біотехнології
рослин на тривалість життя людини. Автор
всебічно аналізує фактори, що спричиню�
ють негативний ефект на тривалість життя
в сучасній Україні. Серед них він виділяє
передусім такі поширені захворювання, як
серцево�судинні, онкологічні, захворювання
органів кровообігу, а також постійні стреси,
депресивні стани тощо. Наведено дані про
те, що як лікарські засоби для лікування та
профілактики перелічених вище хвороб,
а також антистресові препарати та адапто�
гени використовують переважно препарати
рослинного походження. Сьогодні, а надто
у майбутньому, чи не єдиним джерелом еко�
логічно чистої сировини для виробництва
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4193 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1995-5537 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:08:40Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Левицький, Є.Л. 2009-08-18T10:17:13Z 2009-08-18T10:17:13Z 2008 Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» / Є. Л. Левицький // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 2. — С. 122-125. — укр. 1995-5537 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4193 uk Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України Рецензії Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» Article published earlier |
| spellingShingle | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» Левицький, Є.Л. Рецензії |
| title | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» |
| title_full | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» |
| title_fullStr | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» |
| title_full_unstemmed | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» |
| title_short | Рецензія на монографію В. А. Кунаха «Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи» |
| title_sort | рецензія на монографію в. а. кунаха «біотехнологія лікарських рослин. генетичні та фізіолого-біохімічні основи» |
| topic | Рецензії |
| topic_facet | Рецензії |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4193 |
| work_keys_str_mv | AT levicʹkiiêl recenzíânamonografíûvakunahabíotehnologíâlíkarsʹkihroslingenetičnítafízíologobíohímíčníosnovi |