Базилик душистый (Ocimum basilicum L.Продукт является предметом множества исследований из-за его полезных свойств: помимо гастрономической роли, помогает в профилактике инсульта, а недавно установлены и противоопухолевые эффекты.
Культура Мертензии приморской (Mertensia maritima Полученная в ФНЦ Биоразнообразия порода розмариновым (L. Gray.) является производителем розмариновой кислоты, которая улучшает работу мозга и может препятствовать развитию болезни Альцгеймера.
Физики и биологи Дальнего Востока изучили оптимальные условия роста базилика и культуры мертензии для их экономически выгодного выращивания. Исследователи изучили воздействие состава почвы и условий освещения на рост и биохимические характеристики базилика. Установлено, что применение красного света совместно с удобрением «Кристалон» существенно повышает биосинтез важных соединений, таких как розмариновая кислота и антоцианы.
Изучение клеточных культур демонстрирует влияние света на уровне отдельных клеток. Растительные культуры выступают ценным источником биологически активных веществ. Исследователи изучили воздействие монохроматического синего, красного и зеленого света с интенсивностью 100 и 300 мкмоль•м²⋅с⁻¹. −2•с−1.
Галина Николаевна Веремейчик, кандидат биологических наук, возглавляет лабораторию фундаментальной и прикладной биофотоники.
Эксперимент проводился с использованием светодиодных ламп мощностью 300 мкмоль/м². −2с−1Растения излучали тёплый белый, зелёный, красный и комбинацию синего с красным света. Выращивались в разных условиях освещения на почве с удобрениями «Цион» и «Кристалон». Добавление «Кристалона» значительно способствовало росту надземных и корневых частей базилика, но снижало содержание вторичных метаболитов. Использование красного и комбинации синего с красным света в два раза увеличивало выработку розмариновой кислоты и антоцианов. Максимальная продуктивность этих веществ наблюдалась при использовании только красного света и «Кристалона», их содержание было более чем в восемь раз выше, чем у необработанных растений. . Красный и зеленый свет с интенсивностью 300 показали положительное влияние на содержание розмариновой кислоты в культуре мертензии. мкмоль•м−2•с−1Благодаря этому эффекту зелёного света количество розмариновой кислоты увеличивалось втрое.
Эксперимент проходил в двух лабораториях Дальневосточного отделения Российской академии наук: Институте автоматики и процессов управления и Институте биоразнообразия. Researcher comments:
Эксперименты состояли из нескольких этапов. Базилик культивировали в почве под воздействием освещения, измеряли рост, собирали и сушили листья и корни в ИАПУ, а затем анализировали образцы в ФНЦ Биоразнообразия. Клеточные культуры получали в ФНЦ Биоразнообразия, обрабатывали светом в ИАПУ и переносили на сушку, взвешивание и анализ в ФНЦ Биоразнообразия.
Эксперимент даёт важный вклад в развитие сельского хозяйства. Учёные показали: при массовом выращивании базилика важно учитывать два фактора. Первый: добавки в почву для роста растений могут снизить содержание биоактивных фитохимических веществ. Второй: эту проблему можно решить, регулируя освещение.
Доказано, что световое воздействие увеличивает производительность культивации растений-производителей лекарственных веществ в промышленных масштабах.
Работы осуществлены в рамках государственного задания ИАПУ ДВО РАН FWFW-2024-0004 и при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по гранту на реализацию крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития (идентификатор 075–15-2024–540).
Исследования размещены в журналах MDPI Horticulture. https://www.mdpi.com/2311-7524/10/12/1295 И «Springer Plant Cell, Tissue and Organ Culture». https://link.springer.com/article/10.1007/s11240-024-02926-y.
Источник информации: Институт автоматики и управления Дальневосточного отделения Российской академии наук.
Источник фото: Сердюкова Д.Е. / ИАПУ ДВО РАН