×
27.05.2023
223.018.7112

Результат интеллектуальной деятельности: Способ выращивания растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) с заданным содержанием экстрактивных веществ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002773523
Дата охранного документа
06.06.2022
Аннотация: Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для индустриального производства высокоценного сырья с целью получения лекарств, биологически активных добавок, функциональных пищевых продуктов, лечебно-профилактической косметики и индивидуальных биологически активных веществ. Изобретение представляет собой способ получения растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) клональным микроразмножением и выращиванием в условиях гидропоники с заданным содержанием экстрактивных веществ, включающий введение эксплантов в культуру in vitro, культивирование на питательной среде MS для получения регенерантов, их размножение и укоренение, согласно изобретению культивирование проводят на трехъярусной универсальной аэропонной установке, заполненной питательным раствором по прописи Мурасиге-Скуга с концентрацией макро-, микросолей, кальция хлористого и хелата железа с добавлением 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК для получения сырья с содержанием экстрактивных веществ 15,5±0,5% на абсолютно сухое сырье (на а.с.с.) и флавоноидов 6,9±0,9% на а.с.с., или 5,0 мкМ БАП для получения сырья с содержанием гидроксикоричных кислот 5,19±0,09% на а.с.с. и дубильных веществ 2,0±0,3% на а.с.с. Посредством изобретения осуществляется выход растительного сырья ириса сибирского с заданным содержанием флавоноидов, гидроксикоричных кислот и дубильных веществ. 1 ил., 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к биотехнологии, фармакологии, физиологии растений и может быть использовано для индустриального производства высокоценного сырья с целью получения лекарств, биологически активных добавок, функциональных пищевых продуктов, лечебно-профилактической косметики и индивидуальных биологически активных веществ.

Биологически активные вещества в течение многих десятилетий получали преимущественно из дикорастущих растений. Однако такой подход со временем приводит к исчерпанию их природных популяций и ставит отдельные виды лекарственных растений на грань исчезновения. Нельзя забывать и о том, что многие лекарственные растения относятся к исчезающим видам, имеющим узкий ареал распространения. Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) при Организации Объединенных Наций (ООН) ежегодно публикует безвозвратные потери видов растений, в том числе лекарственных, в связи с варварскими методами заготовки.

Выращивание растений на плантациях - прекрасная альтернатива сбору дикорастущих растений, хотя это и требует больших экономических затрат. Появляются проблемы и с качеством сырья, поскольку возникает необходимость использования инсектицидов, гербицидов и других поллютантов. Новым и перспективным подходом для получения вторичных метаболитов растительного происхождения является использование биотехнологических методов. Известен способ получения культуры чая (Camellia sinensis L.), включающий выращивание каллусов на питательной среде, содержащей макро- и микросоли, витамины, аденин, дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д), агар, при 26°С, перенос их в жидкую питательную среду того же состава и воздействие L-фенилаланина в концентрации 3 мМ, причем неизмельченный каллус помещают в жидкую питательную среду Хеллера, содержащую макро- и микросоли по Хеллеру, витамины по Уайту, мезоинозит - 20 мг/л, Са-пантотенат - 0,1 мг/л, аденин - 5 мг/л, 2,4-Д - 5 мг/л, глюкозу - 25 г/л, выращивают при относительной влажности воздуха 70%, на качалке с частотой 90 об/мин в условиях темноты 14 дней, а в качестве растворителя для L-фенилаланина используют воду. Изобретение позволяет увеличить количество фенилпропаноидов в 4-5 раз по сравнению с контролем, что отмечается на протяжении всего цикла выращивания. Прирост каллусной культуры чая в темноте к 14 дню культивирования составляет 135,2%), что является ее характерной особенностью (Патент РФ №2709692 МПК А01Н 4/00 Способ получения каллусной культуры чайного растения (Camellia sinensis. L.) / Нечаева Т.Л., Гончарук Е.А., Зубова М.Ю., Загоскина Н.В. Заявитель и патентообладатель: ФГБУН РАН «Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева». Заявка №2019110068 от 05.04.2019, патент опубликован 19.12.2019). Недостатком данного способа является использование каллусной культуры и малых объемов получения сырья в лабораторных условиях.

Такие биотехнологические подходы, как гидропонные технологии, имеют потенциал для крупномасштабного выращивания растений и производства вторичных метаболитов. Микроклональное размножение дает возможность получить здоровый посадочный материал в необходимом количестве, независимо от времени года, в том числе многолетних и трудно размножаемых видов. Сочетание этих двух технологических подходов позволяют предложить биотехнологию производства лекарственного растительного сырья в промышленных объемах.

Известен способ микроклонального размножения ириса сибирского (Патент РФ №2479992, МПК А01Н 4/00 Способ микроклонального размножения ириса сибирского (I. sibirica L), / Тихомирова Л.И., Смирнов С.В., Куцев М.Г. Заявитель и патентообладатель: ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный университет». Заявка №2011143089 от 25.10.2011, патент опубликован 27.04.2013). Данный способ предполагает размножение культуре ткани I. sibirica за счет получения регенерантов прямым методом, минуя каллусную культуру, и повышение выхода саженцев за счет увеличения коэффициента размножения.

Недостатком данного способа (аналога) является отсутствие этапа адаптации и выращивания I. sibirica, с целью получения растительной биомассы.

Наиболее близким (прототипом) является способ получения растительного сырья ириса сибирского (Патент РФ №2677921 МПК: А01Н 4/00 «Способ получения растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) методами биотехнологии» / Тихомирова Л.И., Базарнова Н.Г., Ильичева Т.Н. Заявитель: ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный университет», Заявка на патент №2017142221 от 21.11.2017, патент опубликован 22.01.2019). Данный способ предполагает получение растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) клональным микроразмножением и выращиванием в условиях гидропоники, включает следующие этапы: введение эксплантов в культуру in vitro, культивирование на питательной среде MS для получения регенерантов их размножение и укоренение. На этапе собственно микроразмножения чередуют питательные среды через один пассаж содержащие MS + (2,5-10,0) мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК и MS + 1 мкМ БАП + 100 мг/л L-глютамин + 100 мг/л аденин сульфат, полученный посадочный материал выращивают в гидропонной установке промышленного образца на питательной среде MS, содержащей половинный набор макросолей и микросолей, полный набор витаминов, хелата железа и кальция хлористого.

В производстве лекарственного растительного сырья преследуют две цели: наращивание биомассы и накопление растениями максимального количества биологически активных соединений. Недостатком данного способа (прототипа) является отсутствие возможности регулирования содержания в сырье экстрактивных веществ.

Задачей заявляемого изобретения является выращивание методами биотехнологии растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) с заданным содержанием экстрактивных, в том числе флавоноидов, гидроксикоричных кислот и дубильных веществ.

Пример 1. Питательные среды готовят по прописи MS (Мурасиге и Скуга), содержащие 30 г/л сахарозы. В них вводят фитогормоны 2,5-10,0 мкМ БАП (6-бензиламинопурин), 1,0 мкМ НУК (α-нафтилуксусную кислоту) и 0,1 мкМ ИМК (3-индолилмасляную кислоту). рН среды доводят до 5,8-5,9 и добавляют 0,6% агара. Среды разливают в пластиковые контейнеры (по 30 мл в каждый) или в культуральные флаконы (по 10 мл в каждый). Автоклавируют приготовленные питательные среды в течение 20 мин. при 120°С. Экспланты культивируют в условиях фотопериода 16/8 часов свет/темнота при 24-260°С. Через 30 суток в ткани эксплантов развиваются вегетативные побеги, достаточной величины для пересадки на среды размножения. Укоренение проводят на питательной среде MS, дополненной 3,0 мкМ НУК.

Растения-регенеранты размноженные на питательной среде MS + (2,5-10,0) мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК и укорененные на среде с 3,0 мкМ НУК отмывают от остатков агара и пересаживают в аэропонную установку для адаптации и выращивания растительной биомассы. В работе используют трехъярусную универсальную аэропонную установку (фиг. 1), разработанную в ФГБНУ ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии (автор и разработчик Ю.Ц. Мартиросян). Установка построена по принципу модульности и может быть использована для научно-исследовательских работ для размножения и выращивания сельскохозяйственных и лекарственных растений. Для аэропонного выращивания объектов исследования питательный раствор готовят по прописи Мурасиге-Скуга с концентрации мкро-, микросолей, кальция хлористого и хелата железа.

Для получения сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.), с максимальным в пределах опыта содержанием экстрактивных веществ 15,5±0,5% на абсолютно сухое сырье (на а.с.с), необходимо выращивать биомассу на питательной среде MS + 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК (таблица 1).

Содержание экстрактивных веществ определяют в соответствии с ОФС.1.5.3.0006.15 (ОФС 1.5.3.006.15 Определение содержания экстрактивных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах // ГФ РФ XIV. 2018. Т. 2. С. 2355-2360).

Пример 2. Получение растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) осуществляют аналогично Примеру 1. Для получения сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.), с наибольшим в пределах опыта содержанием флавоноидов 6,9±0,9% на а.с.с, необходимо выращивать биомассу на питательной среде MS + 10,0 мкМБАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ (таблица 1).

Для определения содержания суммы флавоноидов берут около 1,0 г сухого сырья, помещают в круглодонную колбу вместимостью 100 мл, заливают 30 мл 70% этилового спирта, нагревают до кипения и кипятят в течение 30 минут. Полученный экстракт фильтруют через беззольный фильтр в мерную колбу вместимостью 100 мл. Отфильтрованное сырье повторно дважды подвергают экстракции. Объединенное извлечение доводят до метки 70% этиловым спиртом.

Аликвоту извлечения, равную 1 мл, помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, добавляют 2 мл 2% раствора алюминия хлорида, 0,5 мл кислоты уксусной и доводят объем раствора до метки водой. Раствор сравнения готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 1 мл извлечения, 2 мл спирта этилового 96%, 0,5 мл кислоты уксусной и доводят водой до метки. Спустя 40 минут измеряют оптическую плотность полученного комплекса флавоноидов в извлечении с алюминия хлоридом на спектрофотометре в кювете с толщиной стенки 10 мм при длине волны 396 нм. Длина волны 396 нм наиболее близка к максимуму поглощения апигенина (398 нм). Содержание суммы флавоноидов в пересчете на апигенин (в % на а.с.с.) рассчитывают по формуле с использованием удельного показателя поглощения апигенина (491):

где: А - оптическая плотность испытуемого раствора; W - потеря в массе при высушивании сырья, в %.

Пример 3. Получение растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) осуществляют аналогично Примеру 1. Для получения сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.), с наибольшим в пределах опыта содержанием гидроксикоричных кислот 5,19±0,09% на а.с.с, необходимо выращивать биомассу на питательной среде MS + 5,0 мкМБАП (таблица 1).

Для определения содержания суммы гидроксикоричных кислот берут около 1.0 г измельченного сухого сырья, помещают в колбу вместимостью 200 мл, заливают 100 мл спирта этилового 70%. Колбу с содержимым взвешивают и присоединяют к обратному холодильнику для экстрагирования на кипящей водяной бане в течение 45 минут. После охлаждения колбу взвешивают и при необходимости доводят до первоначальной массы спиртом этиловым 70%, извлечения фильтруют через бумажный фильтр и отбрасывают первые 10 мл фильтрата.

0,5 мл полученного извлечения переносят в мерную колбу на 25 мл и доводят объем спиртом этиловым 70% до метки. Оптическую плотность приготовленного раствора измеряют на спектрофотометре в кювете с толщиной стенки 10 мм при длине волны 328 нм. В качестве раствора сравнения используют спирт этиловый 50%.

Содержание суммы гидроксикоричных кислот в пересчете на хлорогеновую кислоту вычисляют по формуле с использованием удельного показателя поглощения хлорогеновой кислоты (504).

где: А - оптическая плотность испытуемого раствора; W - потеря в массе при высушивании сырья, в %, m - масса навески сырья.

Пример 4. Получение растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) осуществляют аналогично Примеру 1. Для получения сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.), с наибольшим в пределах опыта содержанием дубильных веществ 2,0±0,3% на а.с.с, необходимо выращивать биомассу на питательной среде MS + 5,0 мкМБАП (таблица 1).

Содержание экстрактивных веществ определяют в соответствии с ОФС.1.5.3.00008.18. (ОФС.1.5.3.00008.18. Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах // ГФ РФ XIV. 2018. Том II. С. 2365-2369).

Способ получения растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) клональным микроразмножением и выращиванием в условиях гидропоники с заданным содержанием экстрактивных веществ, включающий введение эксплантов в культуру in vitro, культивирование на питательной среде MS для получения регенерантов, их размножение и укоренение, отличающийся тем, что культивирование проводят на трехъярусной универсальной аэропонной установке, представленной на фиг.1, заполненной питательным раствором по прописи Мурасиге-Скуга с концентрации макро-, микросолей, кальция хлористого и хелата железа с добавлением 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК для получения сырья с содержанием экстрактивных веществ 15,5±0,5% на абсолютно сухое сырье (на а.с.с.) и флавоноидов 6,9±0,9% на а.с.с., или 5,0 мкМ БАП для получения сырья с содержанием гидроксикоричных кислот 5,19±0,09% на а.с.с. и дубильных веществ 2,0±0,3% на а.с.с.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 78.
13.01.2017
№217.015.74c5

Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде

Изобретение относится к аналитической химии и касается способа определения селена в воде. Сущность способа заключается в том, что к анализируемому раствору добавляют 0,4 мл раствора 3%-ного щелочного борогидрида натрия восстановителя, закрывают пробкой, встряхивают и оставляют на 5 мин для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597769
Дата охранного документа: 20.09.2016
25.08.2017
№217.015.bad9

Люминесцирующие металлсодержащие полимеризуемые композиции и способ их получения

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение, и используется для получения люминесцирующих и избирательно поглощающих электромагнитное излучение металлсодержащих полимерных композиций для светотехники, опто- и микроэлектроники. Основой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615701
Дата охранного документа: 06.04.2017
26.08.2017
№217.015.eda4

Индикатор для обнаружения повышенной концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны

Изобретение относится к устройствам для выявления утечек аммиака и может быть использовано в областях химической и холодильной промышленностей, в сфере производства удобрений и аммиака, а также для контроля воздушной среды в производственных помещениях. Индикатор представляет собой основу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628883
Дата охранного документа: 22.08.2017
29.12.2017
№217.015.f6d1

Способ пластической деформации металлов и сплавов

Изобретение относится к области пластической обработки металлов, таких как алюминий и его сплавы, и может быть использовано в различных областях промышленности и науки для глубокого формования металлических материалов. Способ пластической деформации алюминия и его сплавов включает механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639278
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f79d

Способ получения линимента на березовых почках

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения линимента на березовых почках. Способ получения линимента на березовых почках, включающий подготовку свиного жира, закладку березовых почек и свиного жира в емкость и воздействие на смесь жира и почек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639571
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.f90b

Дефектоскоп для сварных швов

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и позволяет обнаруживать дефекты малых размеров и глубокого залегания в сварных швах, соединяющих, преимущественно, неферромагнитные материалы. Дефектоскоп для сварных швов включает в себя аппаратную и программную части. Дефектоскоп...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639592
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.fb66

Способ концентрирования микроэлементов

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в практике аналитических, агрохимических, медицинских лабораторий. Осуществляют концентрирование микроэлементов для последующего аналитического определения путем соосаждения с диантипирилметаном, образующим в системе вода -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640337
Дата охранного документа: 27.12.2017
13.02.2018
№218.016.24a1

Мембранный экстрактор

Изобретение относится к экстракторам системы жидкость-жидкость для применения в биотехнологической, фармацевтической, химической, пищевой промышленности, и, в частности, может быть использовано для ускорения выделения целевых продуктов метаболизма микроорганизмов, например антибиотиков из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642641
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.3134

Способ определения иодид-ионов катодной вольтамперометрией

Изобретение относится к области аналитической химии. Способ определения йодид-ионов катодной вольтамперометрией проводят на серебряном электроде в фоновом растворе 0,1 М ацетата натрия, выдерживая потенциал электролиза в диапазоне потенциалов (-0,15±0,05) В при скорости развертки 20 мВ/с - 50...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645003
Дата охранного документа: 15.02.2018
10.05.2018
№218.016.442b

Биоразлагаемый поливной шланг для капельного орошения

Изобретение относится к области устройств для капельного орошения. Поливной сочащийся шланг для капельного орошения выполнен из биоразлагаемого бумажного крафт-шпагата. Крафт-шпагат пропитан жидким растительным маслом. Шланг выполнен методом плетения. Плетение шланга обеспечивает микропористую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649857
Дата охранного документа: 05.04.2018
Показаны записи 1-7 из 7.
27.04.2013
№216.012.385f

Способ микроклонального размножения ириса сибирского (i.sibirica l.)

Изобретение представляет собой способ микроклонального размножения I.sibirica L. in vitro. Растения, идентичные исходным экземплярам, получают методом прямой регенерации, минуя каллусную культуру, а в качестве эксплантов используют фрагменты трубки околоцветника и цветоножки. Экспланты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479992
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.3f44

Способ получения растений-регенерантов ириса мечевидного (i. ensata thunb.) in vitro

Изобретение относится к способу получения растений-регенерантов ириса мечевидного (I.ensata Thunb.) in vitro. Способ включает стерилизацию бутонов при условии, что бутоны, смоченные в 96%-ном этиловом спирте, обжигают в пламени спиртовки, обеззараживают в 0,1%-ном растворе сульфохлорантина в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481766
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2014
№216.012.c596

Способ получения растений-регенерантов земляники (in vitro)

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения растений-регенерантов земляники in vitro, включающий в себя введение эксплантов в культуру, размножение и укоренение вновь образованных in vitro побегов, где в качестве эксплантов используют фрагменты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516341
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.08.2014
№216.012.e9dc

Способ получения лапчатки белой (potentilla alba)

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии. Изобретение представляет собой способ размножения растений лапчатки белой (Potentilla alba) методом культуры in vitro, включающий отделение вегетативных почек от корневища, стерилизацию, высаживание на питательные среды,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525676
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.04.2015
№216.013.3ee9

Способ размножения копеечника чайного (hedysarum theinum krasnob.)

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии. Изобретение представляет собой способ размножения копеечника чайного, где вызревшие простерилизованные семена копеечника чайного (Hedysarum theinum Krasnob.) высаживают на питательные среды Мурасиге-Скуга для введения в культуру ткани,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547593
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.12.2015
№216.013.985b

Способ получения лекарственного растительного сырья лапчатки белой (potentilla alba l.) в условиях гидропоники

Изобретение относится к биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения растений-регенерантов лапчатки белой (Potentilla alba L.) в условиях гидропоники, включающий использование черенков материнских растений, размножение и выращивание, где в качестве эксплантов используются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570623
Дата охранного документа: 10.12.2015
24.01.2019
№219.016.b31e

Способ получения растительного сырья ириса сибирского (iris sibirica l.) методами биотехнологии

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) клональным микроразмножением и выращиванием в условиях гидропоники, включающий введение эксплантов в культуру in vitro, культивирование на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677921
Дата охранного документа: 22.01.2019
+ добавить свой РИД