Development of the polyphenol compounds from plant raw materials by the cell micropropagation in vitro method | Получение полифенольных соединений из фитосырья методом микроклонального размножения клеток in vitro

English. The purpose of the research is to develop a method for obtaining polyphenolic compounds from plant raw materials in callus cell culture. The research objects were berries and leaves of common lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) 'Kostromichka' and marsh cranberry (Oxycoccus palustris Pers.) 'Alaya zapovednaya' collected in the Arctic territory of the Yamalo-Nenets Autonomous District and in the south of the Tyumen region. Leaves of young annual shoots acted as explants. The following culture media (CM) were used to increase the content of polyphenolic compounds in the culture: Murashige and Skoog (CM1); Anderson (CM2); experimental one (CM3) based on a decoction of wheat bran, potato pulp, brewer's grains, beet pulp, whey, CaCl2, vitamins C and B2, sucrose, phytohormones. Callusogenesis in lingonberry and cranberry leaf cell cultures was induced by cultivation in the light. The coefficient of callusogenesis in lingonberry and cranberry cell cultures was 52.8 and 47.2%, respectively, when cultivated on CM1; 62.4 and 57.4% at CM2; 42.2 and 45.1% at CM3. The maximum accumulation of callus matter/polyphenolic compounds occurred on days 35–37 due to the use of CM2. It has been established that in the absence of hormonal preparations, callusogenesis does not occur. The increase in polyphenolic compounds in the callus matter on CM1 ranged from 0.8 to 2.2 mg/100 g; on CM2 - from 0.9 to 4.5; on CM3 - from 0.5 to 1.2 mg/100 g. The physicochemical parameters of extracts obtained from the dried biomass of callus cultures are given. The results of the study showed that the content of polyphenolic compounds depended on the presence of the cytokinin hormone in CMs. Dried callus matter due to the high content of polyphenolic compounds can be used for inclusion in the composition of complex food supplements.

Russian. Цель исследований – разработка способа получения полифенольных соединений из фитосырья в каллусной культуре клеток. Объектами исследований являлись ягоды и листья брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idaea L.) сорта Костромичка и клюквы болотной (Oxycoccus palustris Pers.) сорта Алая заповедная, собранные на арктической территории Ямало-Ненецкого АО и на юге Тюменской области. В качестве эксплантов выступали листья молодых однолетних побегов. Для увеличения содержания полифенольных соединений в культуре использовали питательные среды (ПС): Мурасиге – Скуга (ПС1); Андерсона (ПС2); экспериментальную, на основе отвара пшеничных отрубей картофельной мезги, пивной дробины, свекловичного жома, молочной сыворотки, СаCl2, витаминов С и В2, сахарозы, фитогормонов (ПС3). Каллусогенез в культуре клеток листьев брусники и клюквы индуцировали культивированием на свету. Коэффициент каллусогенеза в культурах клеток брусники и клюквы составил, соответственно, 52,8 и 47,2% при культивировании на ПС1; 62,4 и 57,4% на ПС2; 42,2 и 45,1% на ПС3. Максимум накопления каллусных масс/полифенольных соединений приходился на 35–37 сутки при росте на ПС2. Установлено, что при отсутствии гормональных препаратов каллусогенез не происходит. Прирост полифенольных соединений в каллусной массе на ПС1 составил от 0,8 до 2,2 мг/100 г; на ПС2 - от 0,9 до 4,5; на ПС3 – от 0,5 до 1,2 мг/100 г. Приведены физико-химические показатели экстрактов, полученных из высушенной биомассы каллусных культур. Результаты исследования показали, что содержание полифенольных соединений зависело от присутствия гормона цитокинина в ПС. Высушенные каллусные массы благодаря высокому содержанию полифенольных соединений можно использовать для включения в состав комплексных пищевых добавок.