ВВЕДЕНИЕ
Процесс роста и развития растений осуществляется вследствие реализации ряда программ, которые контролируют дифференциацию, развитие клетки, ткани, органа и целого организма. Наличие в растительной клетке эндогенных систем координации и саморегуляции является основой для управления ими с помощью различных эндогенных регуляторных комплексов, среди которых важная роль отводится физиологически активным веществам (ФАВ). И это не случайно, учитывая их многообразное влияние на рост, развитие, повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды, урожайность и улучшение качества продукции. К настоящему времени синтезированы сотни таких соединений, хотя из них практически используются лишь немногие. Особенно сложно с производством таких веществ в Беларуси. Даже те вещества, которые завоевали право на существование (брассиностероиды (БР)), не находят широкого применения из‐за не налаженного их промышленного производства. Тормозит применение регуляторов роста и недостаточная изученность механизмов их регуляторного влияния с учетом биологических особенностей растений и высокой избирательности действия разных по структуре ФАВ. Анализ многочисленных публикаций за последние годы свидетельствует о все еще эмпирическом подходе к подбору и использованию регуляторов роста на различных видах растений, зачастую без учета биологических особенностей каждого из них и тех глубоких изменений метаболических процессов, которые происходят при обработке растений ФАВ, а также зависимости их действия от факторов внешней среды и т. д.
Проблема регуляции роста и развития растений с помощью биологически активных веществ в настоящее время является одной из актуальных в растениеводстве. Интерес к данной группе соединений обусловлен широким спектром их действия на растения, возможностью направленно регулировать отдельные этапы роста и развития с целью мобилизации потенциальных возможностей растительного организма и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
В последние годы, широкое практическое применение находят регуляторы роста стероидной природы. Способность данных соединений в исключительно низких концентрациях стимулировать рост и развитие растений, повышать устойчивость к стрессовым условиям произрастания и увеличивать продуктивность характеризует их как биорациональные и экологически безопасные регуляторы роста.
Стероидные гликозиды являются обширным классом природных соединений из группы сапонинов, которые в последнее время привлекают все больше внимания исследователей благодаря широкому спектру биологической активности и экологической безопасности. Кроме того, стимуляция роста и фитоиммунитета растений стероидными гликозидами позволяет рассматривать эти вещества как природные адаптогены.
Устойчивость к основным биотическим и абиотическим стрессам – одно из основных требований, которые предъявляются к современным сортам сельскохозяйственных культур и технологиям их выращивания. Для достижения стабильного результата в изменчивых условиях среды важно не только правильно выбрать сорт, но и применить приемы возделывания, способные максимально мобилизовать потенциальные защитные силы организма растений. Для многих сельскохозяйственных культур проблема комплексной длительной устойчивости к стрессовым факторам биотической и абиотической природы до сих пор остается нерешенной, поэтому для получения удовлетворительной урожайности приходится использовать химические средства защиты растений.
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Стероидные соединения
Стероидные соединения представляют собой группу природных или синтетически полученных веществ, которые являются производными частично или полностью гидрированного 1,2-циклопентенофенантрена [1, 12].
Стероиды — вещества животного или растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью. Стероиды образуются в природе из изопреноидных предшественников. Особенностью строения стероидов является наличие конденсированной тетрациклической системы гонана (прежнее название — стеран). Ядро гонана в стероидах может быть насыщенным или частично ненасыщенным, содержать алкильные и некоторые функциональные группы — гидроксильные, карбонильные или карбоксильную. Стероидными соединениями являются такие соединения, как стерины, витамин D, половые гормоны, гормоны надпочечников, желчные кислоты, экдистероиды, сердечные гликозиды, сапонины, гликоалкалоиды и брассиностеpоиды. Большинство данных физиологически активных веществ присутствуют как в растениях, так и в животных. На сегодняшний день ведется непрерывная работа по поиску новых стероидных соединений, выделению и установлению их структуры, определению функций в живых организмах. К началу XXI века значительные успехи были достигнуты в изучении стероидных соединений теплокровных и насекомых. Было обнаружено, что они регулируют обмен веществ, рост и развитие у высших животных, человека и членистоногих, специфически влияют на сердечную мышцу и половой процесс, играют важную роль во взаимоотношениях разных организмов. Ряд первоначально обнаруженных в организме теплокровных и насекомых стероидных соединений (холестерин, половые гормоны, экдистероиды и др.) оказались широко распространёнными соединениями в растительном мире. Однако функции большинства из них в растениях до сих пор не выяснены [1, 12].
В настоящее время одной из важнейших групп растительных стероидов являются стероидные гликозиды. Стероидные гликозиды относятся к большой исторически сложившейся группе соединений гликозидной природы – сапонины [3].
Стероидные гликозиды являются бесцветными или желтоватыми гигроскопическими кристаллическими веществами с высокой температурой плавления. Растворяются в воде, при этом водные растворы при встряхивании образуют устойчивую пену за счет снижения стероидными гликозидами поверхностного натяжения жидкости. Растворимость в полярных растворителях (воде, спирте) увеличивается с возрастанием количества углеводных остатков в молекуле. Не растворяются в неполярных органических растворителях. Водные растворы стероидных гликозидов дают нейтральную среду[1].
Специфическим свойством стероидных гликозидов, как одной из групп сапонинов, является их способность снижать поверхностное натяжение жидкостей (воды) и давать при встряхивании стойкую обильную пену. Данная поверхностная активность связана с тем, что в молекулах стероидных гликозидов присутствуют как гидрофильные, так и липофильные остатки [9].
Растения, в состав которых входят гликозиды, привлекали к себе внимание ещё в глубокой древности. Египтяне и римляне использовали морской лук (Drimia maritima), как средство возбуждения сердечной деятельности. В свою очередь препараты из семян и коры строфанта (Strophantus hispidus) применялись как для возбуждения сердечной деятельности, так и для отравления стрел. Применение наперстянки (Digitalis purpurea) для лечения водянки было известно уже в 1785 году, когда В. Уитеринг впервые внедрил ее в практическую медицину [1].
Первые попытки изучения веществ, выделенных из листьев наперстянки, относятся к 1809 году. В 1841 году из той же наперстянки была выделена смесь веществ, названная дигиталисом; ещё ранее из миндаля П. Робике (1830 г.) выделил амигдали.
