Введение. 
Изучение росторегулирующей и протекторной активности внеклеточных полисахаридов из культуры клеток пшеницы

Ростстимулирующая и протекторная активность полисахаридов (ПС) разного состава была оценена в лабораторных условиях с использованием культур огурца в норме и в присутствии стрессовых агентов, создающих эффект засухи, засоления.

В результате изучения было показано, что экстрацеллюлярные ПС в очень низких (наномолярные) концентрациях ПС 0,001 и 0,0001 мкг/мл показали высокую активность в усилении роста огурца. Внеклеточные ПС в очень низких (наномолярных) концентрациях 0,001 и 0,0001 мкг/мл показали наибольшую протекторную активность в условиях засухи.

В Казахстане не налажено производство экологически чистых биостимуляторов роста и средств защиты растений, имеются единичные разработки морально устаревших препаратов на основе отходов химической промышленности. В сельском хозяйстве Казахстана, в основном, используются регуляторы роста импортного производства, большая часть из которых химически синтезированы и представляют опасность для здоровья человека и животных. Экологически чистые безопасные импортные препараты, созданные на основе инновационных технологий и обладающих высокой активностью (в нано молярных концентрациях) очень дорого стоят. Несмотря на это, они пользуются большим спросом у фермеров и крестьянских хозяйств, за счет чего очень быстро обогащаются иностранные биотехнологические компании. Это еще раз подтверждает актуальность и экономическую целесообразность разработки и производства отечественных экологически безопасных биостимуляторов роста и средств защиты растений нового поколения, что может привести кимпорт замещению по данной категории препаратов. Подобно нативным растениям клеточные культуры синтезируют широкий спектр полисахаридов, таких как пектины, арабиногалактаны, галактаны, арабинаны, ксилоглюканы и т. д. [1, 2]. Разработана биотехнология получения полисахаридов с высокой биологической активностью в культуре клеток пшеницы и ячменя на основе достижений клеточной биологии. Впервые показано, что культивируемые клетки в процессе программированной клеточной гибели — апоптоза, секретируют внеклеточные полисахариды, обладающие высокой физиологической активностью [3].

Секретируемые полисахариды были выделены из культур клеток пшеницы и ячменя, характеризующихся высоким процентом апоптоза. При помощи газожидкостной хроматографии установлено, что внеклеточные полисахариды представляют собой смесь арабиногалактанов, арабиноксиланов и ксилоглюканов [4]. Показано, что внеклеточные полисахариды из культуры клеток пшеницы и ячменя обладают высокой биологической активностью: в наномолярных концентрациях стимулируют клеточные деления, проявляя цитокининоподобный эффект, защищают клетки от стресса, стимулируют процессы дифференцировки клеток, в частности, процессы инициации и дифференциации соматических эмбриоидов, а также усиливают процесс апоптозаinvitro [5].

Разработанная нами технология получения физиологически активных полисахаридов (ФАП) отличается большим выходом фракции ФАП — от 1,0 до 3% от сухой массы клеток только секретируемых ПС, в зависимости от состава среды; общий выход полисахаридов (секретируемых и внутриклеточных) каллуса составил от 2% до 7,5% от сухой массы в зависимости от уровня апоптоза. Для сравнения, в работе Е. А. Гюнтер и др. [6] из клеточной культуры ряски получены полисахариды, состоящие из арабиногалактанов и пектинов, общий выход которых составил от 3% от сухой массы. То есть, выход суммарных ПС в нашем случае в 2,5 раза выше. И это не предел, т.к. есть еще возможности для получения моделей с еще более высоким уровнем апоптоза (60−80%).