В ПОИСКЕ
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Первые лаборатории Ботанического сада были непосредственно связаны с землей: интродукции полезных растений природной флоры, дендрологии, декоративных растений. Позднее были созданы экспериментальные лаборатории: биохимии, физиологии растений, микробиологии, почвенный кабинет. Таким образом, были заложены основы крупнейшего в Сибири Ботанического сада—института.
Г. Высочина,
зав. лабораторией фитохимии, доктор биологических наук
В начале становления лаборатории биохимии проводились, в основном, аналитические исследования полезных растений сибирской флоры. Но уже в 60-х годах формируется основное научное направление, связанное с изучением метаболизма фенольных соединений в связи с экологическими факторами и систематической принадлежностью растений, проводятся разработки лекарственных препаратов из сибирских видов растений. Основатели лаборатории — к.б.н. В. Федорова и д.б.н. В. Минаева работали с первых дней ее создания, они и заложили основные направления научной деятельности.
Спустя 60 лет мы по-прежнему исследуем биологически активные вещества (БАВ) растений сибирской флоры, однако круг интересов расширился: нас интересуют не только фенольные соединения, но и другие группы веществ вторичного синтеза: терпеноиды, алкалоиды, карденолиды и пр. В настоящее время стал неоспоримым тот факт, что продукты вторичного метаболизма играют существенную роль в сложном взаимодействии природных систем. Достижения в области экспериментальных наук, применение современных физико-химических методов при изучении биологических систем, успехи в идентификации микроколичеств органических веществ — все это дает надежды на возможность сохранения естественных сообществ. Только в последней четверти прошлого столетия экологическая биохимия стала полноправным междисциплинарным предметом. Для понимания и правильной интерпретации целого ряда важных экологических проблем необходимо использование биохимических подходов.
Определяя точки приложения экспериментальных методов в проблеме биоразнообразия, следует отметить, что экспериментальные методы приложимы к тем блокам, которые имеют дело с конкретными видами, популяциями и организмами. Познание биохимического разнообразия растительных форм осуществляется в двух аспектах: первый — хемосистематическое исследование растений с целью получения таксономически значимой информации и второй — изучение изменчивости биохимических признаков и закономерностей накопления БАВ. Большое количество хемосистематических исследований выполняется с использованием вторичных соединений — флавоноидов, кумаринов, алкалоидов, терпеноидов, фенолкарбоновых кислот. Возможно, причиной столь широкого развития низкомолекулярной хемосистематики является стремление использовать результаты исследований для целенаправленного поиска новых источников биологически активных веществ.
Особенно успешно применяются в подобных исследованиях фенольные соединения, в том числе флавоноиды, которые могут быть таксономическими маркерами практически на всех уровнях — от уровня порядков до внутривидового, могут быть использованы в качестве критерия родственных отношений, критерия продвинутости и примитивности, для таксономической ревизии и реконструкции филогенеза.
После бума исследований по хемотаксономии в 60-80-х годах в нашей стране произошел резкий спад, тогда как за рубежом интерес к этому важному направлению изучения биоразнообразия не снижается. Практически в России осталось три центра таких исследований: Главный ботанический сад РАН (г. Москва), лаборатория хемотаксономии ТИБОХ
(г. Владивосток) и Центральный сибирский ботанический сад СО РАН. В то же время именно в ботанических садах правомерно изучение биоразнообразия растений с помощью хемосистематики, методология которой представляет собой системный подход, так необходимый для решения важных экологических проблем. Ботанические сады — это своеобразные «университеты», имеющие научную и практическую базу, способные обеспечить экспериментальные исследования как с точки зрения систематического разнообразия объектов, так и с позиций конкретной биохимической работы в лабораториях. Именно в структуре ботанических садов могут быть реализованы комплексные исследования биологического разнообразия на структурно-функциональном, организменном, таксономическом и экосистемном или ценотическом уровнях.
К проблеме сохранения биоразнообразия относится рациональное использование полезных растений. К числу наиболее важных категорий, требующих первоочередных мер охраны и детального изучения, относятся виды растений, используемые человеком в диком виде или слабо окультуренные — лекарственные, пищевые, эфиромасличные, пряноароматические и др., а также потенциально полезные виды. Cпецифичность химизма полезных растений является одним из проявлений биоразноообразия на внутриклеточном уровне.
В последние десятилетия в связи с накопленным материалом по исследованию действия синтетических и природных препаратов на организм человека наибольшим спросом у населения пользуются лекарственные средства на основе биологически активных веществ природного происхождения. Их преимуществами являются, прежде всего, безвредность, широкий спектр биологического действия и возможность применять постоянно. Растения являются незаменимым источником получения очень многих практически важных веществ. При этом следует подчеркнуть, что промышленное получение некоторых соединений, например, сердечных гликозидов, флавоноидов, кумаринов, эфирных масел достигается только путем выделения их из растительного сырья. Между тем, возможности получения так называемых «метаболитов интереса» в достаточном количестве зачастую ограничены. Это связано с сокращением ресурсов ценных дикорастущих растений, принадлежностью многих лекарственных растений к группам эндемов, редким и исчезающим видам.
В заключение несколько слов о практических разработках лаборатории фитохимии. Это, конечно, результат научных исследований растений сибирской флоры, тот естественный выход, который c cоветских времен усвоен нами под лозунгом «от теории — к практике». В последние годы на базе ОАО «Cкрижаль» осуществлен выпуск 12 безалкогольных лечебно-профилактических бальзамов, готовятся к производству масляные экстракты зверобоя и монарды.
На правах человека, проработавшего в ЦСБС почти полвека, хочу признаться в любви этому замечательному учреждению. Говорят, что люди в Ботаническом саду особенные, душевные и чуткие, и это правда. Возможно, из-за близости к природе, к земле, а может быть потому, что в совместных экспедициях особенно ценишь плечо друга и его поддержку.
Жизнь продолжается, и в этой жизни Центральный сибирский ботанический сад СО РАН — такой жизнеутверждающий и многогранный компонент, что еще и еще раз хочется пожелать и учреждению и коллективу новых творческих успехов.
стр. 7
|
