3. Иммобилденген жасушалардың түрлі жүйелері
1. Тегіс негізді өсірінді жүйесі, жасушалар көлденеі орналасқан ыдыста өсіріледі.
2. Бағаналы өсірінді жүйесі, жасушалар тік орналасқан ыдыста орналасады. Екі жүйеде де сұйық орта физикалық қозғалыссыз жасушалардың айналасында реттеледі.
Тегіс негізді өсірінді жүйесінде қоректік орта ауырлық күшінің әсерінен көлемі 70 мл болатын цилиндрлі ыдыстан, көлемі 350 мл болатын дақылдауға арналған, субстратқа отырғызылған (уытты емес полипропиленді матадан жасалған төсемеге) жасушалары бар (40-50 г шикі масса) шыны ыдысқа тамшылайды. Қоректік орта капиллярлы күш арқылы матадан өтіп, жасушаларды қорекпен қамтамасыз етеді. Кейін қоректік орта дақылдауға арналған ыдыстан перистальды насос көмегіменсұйыққоймаға қайта жиналып, қайта қолданылады (сурет 1А).
Осы жүйе көмегімен жүргізілген зерттеулер тегіс негізде дақылданатын (2,4-Д және кинетин қосылған Мурасиге-Скуга ортасы) Solanum niger жасушалары қоректік ортаны пайдалана алуға қабілетті және ортофосфаттың жеткіліксіздігіне жылдам жауап қайтарады. Шикі массаның көбеюі суспензиялы өсірінділерге қарағанда жай жүреді. Тіршілікке қабілетті жасушалар саны 70 – 80% жетеді. Алкалоидтар саны 7 тәулік бойы дақылдаудан кейін құрғақ массасы 12 мг/г болады, ал суспензияда 18 тәулік бойы дақылдаудан кейін құрғақ массасы 10 мг/г болады. Қоректік орта тігінен жасушаларға тамшылайтын жерлерде 3-4 күннен кейін дақылданатын ұлпа қарайып, басқаларынан (S.Niger ақшыл-сары түске боялған) ерекшеленеді. Тамшылайтын аймақтардың жасушаларында көп мөлшерде алкалоидтар бар, көбінесе ықшамды болады. Егер жасушаларды тамшылау аймағынан оқшаулап, агары бар Петри табақшасына ауыстырса, алкалоидтар мөлшері азаяды, қайта бұрынғы дақылдау жағдайларына қайтарса, метаболиттер саны шоғырланады.
Сондай-ақ жасушаларға екінші ретті метаболиттердің бастамашылары енгізілді. Ортаға 5 мл изокапринді қышқылды қосқаннан кейін Capsicum frutencens жасушаларынан капсациннің синтезделуі мың есе жоғарылайды. Капсацин жасушалар ішінде жиналмайды, қоректік ортаға секреттеледі. Тегіс негізде иммобилденген жасушалар ортадан оттегіні, қоректік заттарды пайдалануға қабілетті, өсу жылдамдығы баяу, каллус тәрізді орналасқандығы, тығыз жасуша аралық байланысқа қабілетті екені дәлелденді. Негізінен олар екінші ретті метаболиттер синтезінің ең жоғары деңгейіне ие. Бұл мүмкіншілктерге қарамастан өндірістік дақылдаудың бірнеше кемшіліктері бар: аппараттың көлденең конструкциясы жұмыс істеу кезінде ыңғайсыздық тудырады және үлкен ауданды қажет етеді. Бағаналы өсірінді жүйесінде орта тамшылайтын жасушалар саны көбейіп, тамшылау аймағын үлкейтеді, ол жерде екінші ретті метаболиттер саны көбейіп, жиналады. Дақылдауға арналған ыдыс көлденең күйден тік күйге ауысады. Қоректік ортасы бар ыдыстан 50 мл сұйық орта ауырлық күші әсерінен ішінде иммобилденген жасушалары бар тік шыны бағанаға тамады. Ортаны бағана түбінен жинап алады да, перистальды насос көмегімен ортасы бар сұйыққоймаға қайта құйып, циклде қайта пайдаланады (сур. 40Б).
А В
Сурет 1 Иммобилденген жасушалардың түрлі жүйелері
А –Тегіс негізді өсірінді жүйесі, В –Бағанадағы өсірінді жүйесі.
Жасушаларды орналастыру үшін нейлонды ысқыштар пайдаланылады. Материал уытты емес, оңай кесіледі, автоклавтануды көтереді. Жасушаларды салатын субстрат ретінде агар немесе кальций альгинаты қолданылады. Агар жасушалар мен ұлпа өсірінділерімен жұмыс жасауда дәстүрлі түрде қолданылады. 2% (масса көлемге) дистиллденген судағыагар ерітіндісін 1 атмосферада 20 минут бойы автоклавтайды және су моншасында 35 – 400 С дейін суытады. Өсудің стационарлы фазасындағы суспензиялы өсірінді жасушаларын торшалары 1 мм болатын елеуіштен өткізіп, қатынасы 1:1 (V:V) болатын суымаған агармен араластырады. 2-3*1*1см болатын ысқыштың стерильді бөліктерін стерильді қысқыш көмегімен агарлы жасушалар қоспасына салады, кейін агар салқындай бастағанда ішкі диаметрі 15*2,5 см болатын стерильді бағанаға орналастырады. Әрбір бағанаға шамамен 10 торша орналастырады, осылайша әр бағанаға 5-7 г жасушаның шикі массасынан келеді.
Аналогты түрде кальций альгинатын қолдана отырып жасушаларды иммобилдейді. Инертті субстратта, мысалы, А.Альферман қызметкерлерімен оймақгүл(Digitalis lanata) жасушаларын иммобилдеген. Түзілген кальций альгинаты жасушаларды қаптап, ысқыш бөліктердің сырты мен ішінде қату үшін 2% натрий альгинат ерітіндісін автоклавтайды, бөлме температурасына дейін салқындатады, жасушалармен араластырады және дистилденген суда 0,05 М CaCl2 стерильді ерітіндіге 10 минутқаауыстырады.
Альгинат молекулалары көлденең кальций катиондарымен тігіліп, осылайша ол тұрақтанады. Қатқан материал дистелденген суда үш рет шайылып, шыны бағаналарға енгізіледі. Агарға қарағанда альгинатта жасушалардың өсуі жақсы болды, бұл жасушаларға иммобилизация процесі кезінде 400С температуралы еріген агардың кері әсеріне байланысты.
Бағаналы өсіріндіде жасушалардың ортофосфат, нитрат,аммоний және сахарозаны тұтыну жылдамдығы көлденең жүйеге қарағанда төмен. Суспензиялы өсіріндіге қарағанда жасушалардың тіршілік әрекеті төмендейді (60 – 65%), 8-10 тәуліктен кейін алкалоидтар мөлшері жасушаның құрғақ массасының 12 – 13 мг/г құрайды, алкалоидтар қоректік ортаға бөлінбейді, ортаның рН 8 тәуліктен кейін 0,4 бірлікке азайып, 5,4 болады. Оттегіні пайдалану жылдамдығын анықтау оның 4-8 тәулікке дақылдауға жеткіліксіздігін көрсетеді.
Достарыңызбен бөлісу: |
