НОВОЕ ОБ ЭКДИЗОНАХ

Главной темой третьего номера журнала "Физиология растений" за 1998 г. стали фитоэкдистероиды. Девять статей, авторы четырех из которых - сотрудники лаборатории биоорганической химии Института биологии Коми НЦ УрО РАН, посвящены их исследованию. Подборка статей была сделана по материалам международного совещания по фитоэкдистероидам, проведенного в ИБ в сентябре 1996 г. Статья В.В. Володина с соавторами посвящена изучению состава экдистероидов серпухи венценосной. Исследовались растения, культивируемые в ботаническом саду ИБ, и растения из природных популяций Алтайского края. Наряду с известными для серпухи 20-гидроксиэкдизоном и экдизоном, авторы выделили не известные ранее для серпухи инокостерон и макистерон А и идентифицировали их на основании температур плавления, ¹³С - и ¹Н - ЯМР и масс-спектров, Инокостерон отнесен к мажорным соединениям, поскольку его содержание было достаточно высоким 0.06% от сухой массы. Макистерон А присутствовал в следовых количествах. Эти соединения были выделены из обоих исследованных образцов, что позволило авторам сделать вывод о том, что обнаружение инокостерона и макистерона А связано не с влиянием эколого-географических условий произрастания растений, а с использованием более совершенной техники высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Изучением экдистероидов Ajuga reptans в мире занимается несколько научных групп: в Испании, Японии, США, а также в лаборатории биоорганической химии ИБ. Эти растения интересны тем, что а их состав входят не только экдистероиды, содержащие 27 углеродных атомов в молекуле, характерные для многих видов растений-продуцентов, но и экдистероиды, имеющие в своей молекуле 29 углеродных атомов. Наличие С29-экди-стероидов в живучке свидетельствует о существовании дополнительного пути биосинтеза экдистероидов, через С29-стерины. Еще один С29 экдистероид - аюгалактон В - впервые обнаружен в этом растении Л.И. Алексеевой с соавторами. Авторы предполагают, что наличие аюгастерона В в исследованных ими образцах обусловлено "морозостойкостью" живучки - ее произрастанием на северной границе ареала.
Исследование синтеза экдистероидов в системах in vitro приближает понимание функций экдистероидов, выполняемых в растениях. Работа Э.Н. Ануфриевой с соавторами посвящена изучению состава и содержания экдистероидов в культуре ткани Seiratufa coronata в сравнении с плантационными и культивируемыми in vitro растениями. Использование высокочувствительного иммуноферментного анализа и высокоэффективной жидкостной хроматографии позволило авторам проанализировать состав экдистероидов в 18 каллусных штаммах. При максимальном синтезе экдистероидов 1.7% в молодых развивающихся листьях плантационных растений серпухи, максимальный синтез экдистероидов в каллусах составил 0.34% и не зависел от органов растений, из которых штаммы каллусов были получены. Но была выявлена зависимость биосинтетической активности штаммов от генотипа исходного растения. Это позволило авторам сделать вывод о том, что метаболизм экдистероидов в культивируемых тканях серпухи не находится под контролем развития и поэтому возможен на уровне недифференцированно растущих клеток. Кроме того, спектр синтезируемых экдистероидов был другим по сравнению с растениями. Это свидетельствует в пользу того, что существует некий контроль биосинтеза на уровне дифференцированных тканей и органов. Данная работа - одно из немногочисленных сообщений о существовании достаточно высокого уровня биосинтеза в каллусных культурах.

Культивируемые in vitro бородчатые корни (hairy roofs) - одно из направлений поиска стабильных систем в биотехнологии растений. В работе И.В. Орловой (сотрудник Института биоорганической химии в г. Пущине, закончившая аспирантуру в Коми НЦ) с соавторами. одним из которых является В.В. Володин, описано получение таких культур еще одного продуцента экдистероидов - маральего корня. Стабильная культура hairy roots Rhaponticum carfhamoides была получена путем генетической трансформации стерильных проростков Agrobactenum rhizogenes. Было показано наличие в составе синтезируемых экдистероидов 20-гидроксиэкдиэона как мажорного компонента, а также неидентифицированного экдистероида, характерного и для суспензионных культур, полученных авторами ранее. Содержание экдистероидов в бородчатых корнях было сравнимо с интактными растениями (0.03-0.02% от сухой массы), но учитывая высокий индекс роста (прирост биомассы за месяц в 6 раз), культура бородчатых корней становится перспективным источником биотехнологического получения экдистероидов.
("Физиология растений", 1998, т.45, N 3, С.372' 377,378-381, 382-389,397-400)
Л.Ковлер