ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ, КАК
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ 6
1.1. История исследования ДНК растений 6
1.2. Структура и организация ДНК в растительной клетке 16
1.3. Исследование лекарственных растений 19
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 25
2.1. Образцы 25
2.2. Выделения ДНК из растительных объектов 25
2.3. Амплификация с помощью ПЦР 29
2.4. Количественные и качественные анализы выделенной ДНК 33
2.5. Очистка молекул ДНК из реакционных смесей 36
2.6. Секвенирование 38
ГЛАВА 3. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ 40
ВЫВОД 52
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 53
Приложение Растения, используемые в качестве сырья для БАД 60
Молекулярно-генетические маркеры (ДНК-маркеры) - это небольшие сегменты ДНК. Маркеры располагаются в непосредственной близости от гена или нескольких генов в ДНК растений. Этот признак является полиморфным и выявляется методами молекулярной биологии на уровне нуклеотидной последовательности ДНК. Для этого применяют методы Саузерн-блот гибридизации или полимеразной цепной реакции.
По данным всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 80% населения развитых и развивающихся стран не прибегают к профессиональному медицинскому лечению, а полагаются на народные средства. Растет международный рынок лекарственных растений, которые используют как для фитотерапии, так и для фармацевтических препаратов. В последние годы население и лечащие врачи проявляют повышенный интерес к препаратам из лекарственных растений. Лекарственные растения охватывают широкий спектр растительных таксонов и родственных видов (Колтунова, 2019).
Химические вещества многих лекарств на основе растительных объектов лучше воспринимаются организмом человека. Человек, в ходе эволюционных процессов, приспособился к их усвоению:
- не вызывают привыкание и отторжение;
- не проявляются аллергические реакции;
- легче включаются в процесс жизнедеятельности организма;
- обладают более мягким действием;
- меньшей токсичностью.
Препараты на основе лекарственных трав имеют больший спектр применений, а также более высокую эффективность нежели антибиотики и синтетические лекарства, к которым штаммы микроорганизмов и вирусов уже успели развить резистентность. (Demeke, Jenkins, 2010).
Если же рассматривать отечественный ассортимент субстанций и препаратов, величины которых доходят до нескольких тысяч веществ, и их разнообразие только растет, то нельзя и отбрасывать лекарственные растения, ведь их рынок занимает 1/3 часть всего изобилия.
Опираясь на исследования ученых-биологов, к лекарственным растениям относится более 10 тысяч видов. При осуществлении международной торговли лекарственными растениями трудно добиться точного и быстрого подтверждения подлинности этих растений и их фальсификатов (Самылина, 2008).
В медицине используют вегетативные и генеративные органы растений в качестве сырья для изготовления биологически активных добавок (БАД), но большинство из них продаются в виде порошков разной степени измельченности, что значительно усложняет идентификацию с помощью морфологии (Posthouwer et al., 2018).
Получается, что идентификация лекарственного сырья является важным вопросом не только в нашей стране, но и во всем мире. Следовательно, нужен быстрый и точный метод аутентификации этих видов растений.
В течение многих десятилетий было разработано много методов для дифференциации поддельных и аутентичных растений. Большинство из них основываются на морфологических наблюдениях растений, микроскопии и химических реакциях. Проверка товара на уровне ДНК является новым методом для идентификации видов, которая может решить вышеупомянутые трудности.
Объектом нашего исследования служат лекарственные растения. Предметом являются молекулярно-генетические маркеры. Цель работы: сравнить имеющиеся и разработать новые методы идентификации однокомпонентных средств на основе лекарственного сырья растительного происхождения.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать литературные источники.
2. Составить список видов растений, используемых в фармацевтических целях.
3. Проанализировать методы идентификации растений в однокомпонентных БАД.
4. Освоить метод полимеразной цепной реакции и анализа секвенированных последовательностей фрагментов ДНК.
5. Провести молекулярный анализ однокомпонентных БАД 10 торговых марок.
1. Было проанализировано 53 источника, 36 из них зарубежных авторов. Анализ литературных источников показал актуальность данной проблемы в мире и небольшую изученность на территории России.
2. Составлен список видов растений, используемых в фармацевтических целях. Было выделено 63 семейства в состав которых входят лекарственные растения. Эти виды используют в качестве сырья для изготовления однокомпонентных средств на основе лекарственного сырья растительного происхождения.
3. На основе ДНК-маркеров произвели анализ 21 БАД отечественных производителей и 8 образцов гербария Алтайского Государственного Университета.
4. Амплифицировали 29 образцов с использованием ITS-праймеров. Данный локус показал хорошую видоспецифичность у лекарственных видов растений.
5. По результатам молекулярного анализа было установлено, что из 21 образца, 5 препаратов содержат не те виды, которые были указаны на упаковке или должны соответствовать ГОСТу, что составляет 23%.
