Тема : Биотехнология растений. Культивирование растительных клеток. Мероприятия по организации заготовок лекарственного растительного сырья. Выполнил : Есенбай Е.Н. Группа : Фқо-02-24 Проверяла : Иманалиева С.М. Кафедра : “Технологии лекарств и фармакогнозии”
- система приемов, позволяющих получать промышленным способом ценные продукты за счет использования процессов жизнедеятельности живых организмов
1917г, Карл Эреки Биотехнология – это все виды работ, при которых из сырьевых материалов с помощью живых организмов производятся те или иные продукты 1961г, Карл Г. Хеден Биотехнология – это исследования в области “ промышленного производства товаров и услуг при участии живых организмов, биологических систем и процессов ” 1973г, Герберт Бойер и Стенли Коэн Положено начало технологии рекомбинантных ДНК Биотехнология – это комплекс методов, дающих человеку возможность целеноправленно изменять структуру генетического материала живого с выходом на получение ценных продуктов и технологий Технология рекомбинантных ДНК + биотехнология = молекулярная биотехнология
«Красная» биотехнология— производство биофармацевтических препаратов для диагностики и лечения различных заболеваний человека и коррекции генетического кода. «Белая» биотехнология— производство ферментов и биоматериалов для пищевой промышленности. «Зелёная» биотехнология— разработка и внедрение в культуру генетически модифицированных растений, создание новых пород животных. Проблемные вопросы
Молекулярная биотехнология растений – это соединение методов культуры клеток и тканей растений с методами молекулярной биологии и техникой рекомбинантных ДНК Методы клеточной инженерии, включающие методы культуры клеток и тканей Методы генной инженерии, связанные с применением рекомбинантных молекул ДНК Методы классической генетики растений
Фармацевтика Энергетика Сельское хоз-во Пищевая пром-ть Химическая пром-ть Строительство Лесная отрасль жидкие и твёрдые биотоплива ( биэтонол, биобутанол, биодизель ) биогаз сырье для фармацевтической промышленности, технологии для биофармацевтики к ормовой белок, аминокислоты, средства защиты растений и животных пищевые ферменты, сахарозаменители, компоненты растворители, химические и органические реагенты, Производства изопрена, сырья для химического синтеза с овременные экологически чисты полимерные строительные материалы технологии глубокой без отходной переработки древесины Биотехнологии
Всё шире на промышленной основе применяется метод вегетативного размножения сельскохозяйственных растений культурой тканей. Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал
В селекции при создании новых высокопродуктивных сортов культурных растений используют культуры клеток и тканей Биотехнология в сельском хозяйстве
Биологическая азотфиксация - перевод азота, содержащегося в атмосфере в доступную для растений форму нитратов и аммония Биотехнология в сельском хозяйстве
Микробные инсектициды Регулирующие рост растений и животных, подавляющие их заболевания Применяемые для искусственного осеменения Силосования кормов В виде кормовых добавок Биотехнология в сельском хозяйстве
Культивирование клеток растений В основе метода культивирования клеток и тканей растений лежит уникальное свойство растительной клетки – тотипотентность – это способность клетки реализовывать генетическую информацию, обеспечивающую ее дифференцировку и развитие до целого организма. Культуры клеток и тканей растений выращивают на искусственной питательной среде в асептических условиях.
Принципы культивирования растительных клеток. 1 ) Создание асептических условий - стерилизация помещения ( ламинар -бокса), посуды, инструментов, питательных сред, самих растений ( диацид, перекись водорода, сулема). 2) Питательные среды имеют сложный состав: углеводы (глюкоза или сахароза), т.к. некоторые ткани не содержат хлорофилла; макро - и микроэлементы ; фитогормоны (ауксины, цитокинины ). 3) Условия культивирования: освещенность, температура (26° С), аэрация, влажность.
Культуры клеток высших растений
Каллус – неорганизованная пролиферирующая ткань, состоящая из дедифференцированных клеток. У растений в природе каллус возникает в местах поранения и функционирует непродолжительное время, способствует заживлению ран, накоплению питательных веществ для регенерации
Каллус может образовываться на изолированных кусочках ткани ( эксплантах ) in vitro. Эксплант – фрагмент растительной ткани, культивируемый на питательной среде самостоятельно или с целью получения каллуса. Каллусную культуру можно получить из разных частей растения: стеблей, корней, тканей клубня, листьев, зародышей и др. Выбирают молодые, здоровые ткани растений.
Клетки растений in vitro используются : 1) для изучения физиолого-биохимических процессов ( цитодифференцировка, морфогенез, обмен веществ, действие факторов среды) и генетики растений. 2) в биотехнологии.
Использование растительных клеток 1) Получение биологически активных веществ для медицины, парфюмерии, и других отраслей промышленности ( алкалоиды, стероиды, гликозиды, терпеноиды, эфирные масла, полисахариды и др.). В результате клеточной селекции и подбора условий культивирования продуктивность культивируемых клеток может быть значительно выше, чем у целых растений. Культивируемые клетки используют как мультиферментные системы для биотрансформации - превращения веществ - предшественников в более дорогие конечные продукты.
Лекарственные растения - обширная группа растений, применяемых в медицинской и ветеринарной практике при различного рода заболеваниях с лечебными или профилактическими целями. Из известных на Земле 500 000 видов растений более 21 000 составляют лекарственные, целебные свойства которых используются в современной медицине. В настоящее время около 40% - 70% всех лечебных средств, поступающих на мировой рынок, изготавливается из сырья «зеленой аптеки». Это сырье необходимо получить и сохранить.
Заготовка лекарственного растительного сырья (ЛРС) – это начало цикла операций по приготовлению лекарственного препарата. Каждый заготовитель обязан знать: - что заготавливать (какое растение, его признаки, какие части) - когда заготавливать (время года, время суток) - где заготавливать (местообитание, специально отведенная территория) - чем и как заготавливать (техника заготовки)
Растительное сырье, которое используют для лечения и получения лекарственных средств чаще всего классифицируют по морфологическим частям растений − листья, травы, цветки, плоды, семена, корни, корневища, клубни, луковицы, коры и др.
классификация растительного сырья трава листья почки кора эфедра брусника тополь дуб чистотел толокнянка сосна ива спорыш подорожник береза скумпия душица чай софора хинное дерево цветки плоды корни, корневища семена клубни, луковица липа облепиха солодка бузина шиповник марена ноготки черника валериана ромашка лен кровохлебка
Реже в качестве лекарственного растительного сырья (ЛРС) используются такие части растений, как: Почки (Gemmae), Побеги (Cormi), Бутоны (Alabastra). Собранное лекарственное растительное сырье отмывают или очищают от земли, отмерших частей, остатков стеблей и листьев и высушивают (реже свежие). Крупные подземные органы перед сушкой разрезают на части (продольно или поперечно).
Процесс по получению лекарственного сырья включает следующие последовательные циклы: 1. сбор сырья 2. первичная обработка 3. сушка 4. приведение сырья в стандартное состояние 5. упаковка и маркировка 6. хранение сырья 7. соответствие сырья нормативно- технической документации (качество)
Соблюдение сроков сбора имеют большое значение, так как преждевременный или запоздалый сбор понижает качество сырья, а иногда делает его вовсе непригодным. Под наилучшими сроками сбора как дикорастущих лекарственных растений, так и культивируемых имеют в иду время, охватывающее период наибольшего содержания физиологически активных веществ в растении.
Сушка – консервирование растений путем оптимального обезвоживания. Для лекарственного растительного сырья присутствие воды нежелательно, т.к. вода это хорошая среда для развития микроорганизмов и в ней легко происходит гидролиз БАВ. Поэтому большинство ЛРС после сбора сушат. Содержание влаги в воздушно-сухом сырье должно составлять 8-16%. На сохранность биологически активных веществ лекарственных растений оказывает воздействие как длительность сушки, так и температурный фактор. Типы сушки: 1). Длительная а). воздушно-солнечная сушка (мясистые органы, плоды, семена) б). воздушно-теневая сушка (трава, цветки) 2). Быстрая (сушильные камеры) а). стационарные тепловые сушки (сочные плоды) б). переносные тепловые сушилки
Лекарственное растительное сырье, поступившее на хранение, делится на 4 группы, которые должны содержаться отдельно: ядовитое и сильнодействующее эфиромасличное плоды и ягоды все остальные виды Хранилища должны быть чистыми, сухими, хорошо вентилируемыми, с постоянной оптимальной температурой, без доступа прямого света, должна иметься возможность проведения газовой дезинфекции.
Нормативно-техническая документация на лекарственное сырье Качество лекарственного сырья должно отвечать определенным требованиям (нормам), которые устанавливаются государственными органами в виде документов, называемых стандартами Стандарты бывают: общегосударственные (ГОСТ) отраслевые (ОСТ) республиканские (РСТ) стандарты предприятий (СТП) Стандарты на лекарственное растительное сырье относятся к категории ГОСТ и ОСТ.
Стандартные требования к готовому сырью : 1. Название сырья на русском и латинском языке 2. Видовое название растения (русское, латинское) 3. Время сбора 4. Назначение и область применения сырья 5. Внешние признаки (цвет, запах, вкус) 6. Размеры частиц 7. Особые микроскопические диагностические признаки (наличие кристаллов, крахмальных зерен и т.д.) 8. Качественные реакции (химический анализ, хроматография) 9. Числовые показатели допустимых отклонений (зола, примеси) 10. Методы контроля 11. Упаковка (тип) 12. Маркировка (надпись на бирках, ярлыках или таре, сделанная несмывающейся краской по трафарету) 13. Транспортировка (указывается способ обращения с грузом в пути следования и при временном хранении 14. Условия хранения 15. Срок годности 16. Основное фармакологическое действие
Биотехнология – это наука, которая позволяет эффективно использовать генетический потенциал растений и поднимать сельское хозяйство и фармацевтику на новый уровень. Методы культивирования растительных клеток дают возможность получать ценные биологически активные вещества, а также быстро размножать качественный и свободный от вирусов посадочный материал. Кроме того, правильный сбор, хранение и обработка лекарственного растительного сырья являются важным шагом в деле охраны здоровья населения.Таким образом, биотехнология и заготовка лекарственного растительного сырья сегодня представляют собой важную сферу, где наука и производство тесно переплетаются. Заключение
http://www.mirpharma.ru/2011/01/%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8-%D0%B2-%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%BD%D0%B5/ http://www.biotechnolog.ru/prombt/prombt1_6.htm http ://cbio.ru/page/51/id/2834/ http://fcior.edu.ru/card/5523/gennaya-i-kletochnaya-inzheneriya-kak-osnovnye-napravleniya-biotehnologii.html http://fcior.edu.ru/card/5099/genetika-cheloveka.html http://fcior.edu.ru/catalog/meta/4/hps/10/hp/5/p/page.html?fc-discipline%20OO=4.19&fc-learning%20character=1&fc-class=10 http://fcior.edu.ru/card/10619/genetika-cheloveka.html Ресурсы
