рефераты бесплатно
Рефераты бесплатно, курсовые, дипломы, научные работы, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения,рефераты литература, рефераты биология, рефераты медицина, рефераты право, большая бибилиотека рефератов, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент и многое другое.
ENG
РУС
 
рефераты бесплатно
ВХОДрефераты бесплатно             Регистрация

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

картоплі містять спеціалізовані ферментні системи, які модифікують інтактні

молекули глікоалкалоїдів з утворенням численних проміжних сполук,

фізіологічна роль яких вичерпно не з’ясована (b-соланін, b-чаконін, g-

соланін, g-чаконін тощо)[ ]. Таким чином, дослідження статичних і

динамічних кількісних та якісних параметрів глікоалкалоїдів рослин картоплі

різних сортів в процесах вирощування в умовах конкретних кліматичних зон,

зберігання та переробки, а також під впливом фітопатогенів, мають певні

перспективи за умов використання з метою аналізу цих сполук нових

високоінформативних фізико-хімічних методів досліджень [ ]. В

Сумському ДАУ та Інституті прикладної фізики НАНУ (м.Суми) в 1994-2000 рр.

в межах проекту «М’якоіонізаційна мас-спектрометрія в агробіології» провели

цикл досліджень глiкоалкалоїдів рослин картоплi за допомогою новiтнього

фiзико-хiмiчного методу аналізу полярних, термолабільних, нелетючих

органiчних сполук – плазмено-десорбційної часопрольотної плазмено-

десорбцiйної мас-спектрометрiї з iонiзацiєю уламками подiлу 252Cf (МС-

ПДМС)[ ].

Алкалоїди являють собой велику групу рослинних речовин різного

хімічного складу, яким притаманна специфічна дія на організм ссавців та

людини. Алкалоїди є азотовміськими гетероциклічними сполуками, що містять в

своєму складі атом азоту. Загальною властивостю даної групи речовин є їх

надзвичайно сильна фізиологічна дія на організм тварин та людей. Більшість

алкалоїдів діють на нервову систему: в невеликих дозах здійснюють

збуджуючий вплив, в великих - пригнічують, а в ще більших є сильнодіючими

отрутами [ ]. Фізіологічне значення алкалоїдів в життєдіяльності самих

рослин досі не з`ясовано. До цього часу не вдалося ще з великою

достовірностю показати місце алкалоїдів в життєво важливих процесах обміну

речовин, з іншого боку немає неспростовних доказів того, що алкалоїдоносні

види рослин можуть існувати без алкалоїдів [ ].

В ряді робіт відзначається вплив алкалоїдів на обмін речовин у рослин,

виникнення квітів, формування органел та органів рослин, ріст клітин, поділ

ядер і т.д. Було доведено, що алкалоїди в клітинах рослин якимось чином

ізольовані від внутрішнього середовища клітини. Так, розчини нікотину,

нанесені на рослинні тканини табаку, чинять всебічну негативну

фітотоксичну дію навіть при концентрації, рівній їх концентрації в

тканинах. Доведено, що високий вміст алкалоїдів часто пов`язаний зі

зниженням сили росту рослин. Інакше кажучи, у рослин в період вегетації та

спокою існує тісний взаємозв`язок: «білковий азот - алкалоїди». Цими

причинами, на думку Горяєва, пояснюється зміна складу алкалоїдів, а в

деяких випадках і їх повна відсутність в тканинах алкалоїдних рослин

(Solsola richteri. Girgensonia Oppositiflora. Anabasis turkestanika) [

].

1.1. 1. Глікоалкалоїди рослин картоплі та їх будова.

Глікоалкалоїди, які містяться в бульбах картоплі, раніше називали

загальним терміном «соланін». В наш час встановлено, що так званий

«соланін» являє собою суміш якнайменше 6 різних глікозідних сполук: ?-, ?-

, ?-соланіна та ?-, ?-, ?-чаконіна. Ці сполуки мають один і той же аглікон

(«корове ядро») – соланідин і відрізняються між собою складом глікозидного

ланцюжка (Рис.1). Трисахаріди - ?-соланін і ?-чаконін є основними формами і

складають в тканинах картоплі біля 95% усієї суми глікоалкалоїдів групи

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7


© 2010.