Получение биоактивных вторичных метаболитов растений с помощью технологий in vitro: современное состояние и перспективы

Лекарственные растения используются человечеством с древнейших времен, и многие биоактивные вторичные метаболиты растений сегодня применяются как непосредственно в качестве лекарственных средств, так и как сырье для полусинтетических модификаций. Однако структурная сложность таких соединений часто делает их экономически невыгодным химический синтез невозможным, а обычно низкое содержание в природном растении требует переработки больших объемов сырья, выращенного в полевых условиях. Биотехнологическое производство таких соединений дает ряд преимуществ, включая предсказуемость, стабильность и круглогодичную устойчивую выработку, масштабируемость, а также более простые выделение и очистку. Культура клеток и тканей растений представляет собой одну из возможных альтернатив извлечению фитохимических веществ из растительного материала. Хотя широкая коммерциализация таких процессов пока не достигнута, текущие исследования показывают, что системы in vitro растений, такие как суспензионные культуры клеток, органные культуры и трансгенные волосатые корни, обладают многообещающим потенциалом как источники биоактивных соединений. Прогресс в области расшифровки биосинтетических путей и генетической модификации расширил возможности использования метаболической инженерии растений и гетерологичного производства в микроорганизмах. Цель этого обзора — обобщить последние достижения в in vitro-производстве вторичных метаболитов растений высокой ценности, имеющих медицинское значение.

Ключевые положения: • Биоактивные вторичные метаболиты растений важны для современного и будущего применения в медицине • In vitro-производство — устойчивая альтернатива извлечению из растений или дорогостоящему химическому синтезу • Современные исследования охватывают культуру клеток и тканей растений, метаболическую инженерию и гетерологичное производство