Risk-based Approach in Obtaining and Analysing the Characteristics of Baikal Skullcap Suspension Cultures

Abstract

РезюмеВведение. В условиях пандемии использование биологически активных компонентов шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi) приобретает особое значение. Ценность растения становится причиной чрезмерной эксплуатации подземных органов шлемника, что приводит к сокращению ареала распространения популяции и ненадлежащих условий сбора и заготовки. Для предотвращения угрозы исчезновения вида перспективной технологией становится культивирование клеток растения в условиях in vitro. Благодаря этому появляются перспективы исследования физиологии и биохимии растительных клеток, направленной регуляции синтеза ценных вторичных метаболитов и создания лекарственных средств без вмешательства в естественную среду обитания. Современные технологии открывают возможности автоматизации культивирования клеток с целью сведения к минимуму вмешательства человека на протекание процесса. Тем не менее, культивирование растительных клеток -вероятностный процесс, зависящий от ряда факторов. Использование инструментов риск-менеджмента позволит снизить число нежелательных последствий, приводящих к опасным и критическим состояниям клеточных культур. Цель. Анализ рисков, возникающих при культивировании in vitro шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi). Материалы и методы. Объект исследования -суспензионные культуры Scutellaria baicalensis, полученные из рыхлых каллусов растения. Выращивание суспензий клеток шлемника проводили в плоскодонных конических колбах объемом 250 мл в условиях постоянного перемешивания на шейкере (скорость вращения 100 об/мин). Цикл субкультивирования составляет 21 сутки. Для микроскопии клеточной биомассы использовали прижизненный краситель 0,1 % нейтральный красный (НК) и 0,025 % раствор Эванса голубого (ЭГ). Оценку рисков процесса проводили с помощью диаграммы причинно-следственных связей (диаграммы Исикавы). Результаты и обсуждение. Установлено, что для клеток в суспензионных культурах шлемника характерна вытянутая овальная форма. Первичные суспензии характеризовались наличием клеток преимущественно паренхимного типа (70 ± 2,0 %). Для первичных суспензий характерна крупная агрегированность. Диаметр агрегатов достигал порядка 8-15 мм. Отмечена зависимость ростовых свойств суспензии шлемника байкальского от плотности инокулята. При уменьшении количества пересаживаемой биомассы клетки проявляли склонность к деструкции. Полученные результаты обозначили необходимость анализа рисков лабораторной технологии суспензионного культивирования шлемника байкальского. Выделено пять наиболее значимых факторов при культивировании растительных клеток: качество каллуса, качество приготовленной жидкой питательной среды, исправность и пригодность оборудования, действия оператора и пригодность технологии получения клеточных культур и отбора проб для анализа показателей жизнеспособности биомассы. Заключение. Предложен алгоритм анализа защищенности суспензионной культуры шлемника байкальского. На основании оценки рисков можно сделать вывод о вероятности нежелательных последствий и их влиянии на процесс. Инструментар...

Development of Composition and Technology of Effervescent Tablets with Biologically Active Complex of Black Chokeberry (<i>Aronia melanocarpa</i> (Michx.) Elliott) Fruits

“…Входящие в состав биообъектов метаболиты обусловливают комплекс фармакологических свойств, например, регенеративных, антисептических и противовоспалительных, достаточно востребованных при создании эффективных лекарственных препаратов. Перспективность разработок фитосредств не вызывает сомнений, так как представляют большой интерес из-за их различной биологической и функциональной активности [1][2][3][4].…”