Студенты ЮФУ научатся выращивать лекарственные растения без угрозы их заражения

Студентка Южного федерального университета Виктория Степаненко разработала научный проект, благодаря которому в будущем станет возможным выращивание лекарственных растений без угрозы их заражения почвенными инфекциями. Она занимается этим исследованием совместно со специалистами ДГТУ.

По словам Степаненко, актуальной на сегодняшний день проблемой труднокультивируемых растений является способ выращивания природных видов лекарственных и других редких растений. Это связано с высокой вероятностью их заражения почвенными инфекциями. Виктория совместно с другими студентами вуза разрабатывает технологию получения скаффолдов (конструктов, напечатанных на 3D биопринтере) с включенными в конструкт стерильной культуры клеток водоросли Chlorella. Хлорелла - биоорганическая добавка, органическое удобрение, обеспечивает высокий процент всхожести семян проблемных растений. Скаффолды — это стерильный остов, в котором будут проращиваться семена». Недавно Виктория Степаненко в числе других 15 студентов Южного Федерального Университета получила грант на свой проект в рамках региональных конкурсов «УМНИК» и «УМНИК – НТИ». Редакция «Аргументов недели» связалась с молодым учёным и задала ей несколько вопросов.

Почему вы занялись именно вопросом выращивания лекарственных растений? Это как-то связано с высоким промышленным спросом? Или есть другие причины?

Изначально упор сделан именно на редкие и исчезающие виды растений, а некоторые из них могут обладать лекарственным действием. В свою очередь, данные виды растений являются редкими по нескольким причинам: деятельность человека (сбор растений для декора, для лечебных целей), нарушением мест обитания, узкой экологической амплитудой вида, слабым семенным возобновлением и низким процентом всхожести, такие растения нуждаются в особых условиях культивирования. Наша задача - сохранить имеющиеся популяции редких растений, а также для декоративных и лечебных целей представлять растения, выращенные специальным способом, а не взятые из среды обитания. А разработанные 3D-бионапечатанные конструкты с использованием клеток Chlorella позволят добиться повышения процента всхожести редких лекарственных видов растений.

Я так понимаю, что основной причиной того, что лекарственные растения не выращивались искусственно была проблема заражения растений почвенными инфекциями. И вы этот вопрос решили. Можно ли рассказать читателям так, чтобы им было понятно - как именно вы решили этот вопрос?

Да, почвенные бактерии и грибы могут значительно снизить процент всхожести растений. Поэтому при получении конструктов в стерильных условиях будет использована чистая культура Chlorella полученная в условиях in vitro. Полученные таким образом конструкты, лишенные посторонних загрязнений и фитопатогенов, возможно использовать для проращивания тех растений, у которых при обычных условиях очень низкий процент всхожести и приживаемости. Помимо этого, посадочный материал, полученный данным способом, не будет инфицирован на начальных стадиях роста растения (ювенильная стадия), когда молодые растения больше подвержены риску заражения. Здоровые растения за счёт отсутствия фитопатогенов будут расти гораздо быстрее по сравнению с обычными растениями.

Будут ли окультуренные лекарственные растения чем-то отличаться от своих «собратьев», растущих в естественной среде?

Данные растения не являются окультуренными. Эти растения не заражены фитопатогенами, которые в естественной среде обитания снижают вероятность всхожести и приживаемости растения. Растения, выращенные с помощью разрабатываемого метода не заражены инфекциями, поэтому имеют скорость роста выше, чем растения, находящиеся в естественной среде обитания.

На какой стадии ваш проект и когда мы сможем увидеть его первые результаты?

Проект осуществляется Южным федеральным университетом совместно с ДГТУ. Только при таком взаимодействии возможно успешное решение поставленных задач и воплощение в жизнь намеченных целей.

Проект на стадии идеи. Пока есть опыт по печати нестерильными клетками хлореллы. Сейчас на стадии разработки питательные среды для культивирования большой биомассы стерильной культуры. В дальнейшем в планах печать скаффолдов непосредственно стерильной культурой и постановка экспериментов по подбору биочернил, и проектирования оптимальных размеров и формы конструктов.