Проект КП-06-Н96/5 – Работна програма
Работната програма е организирана в шест работни пакета, интегриращи знания от различни области на науката, като физиология, биохимия, молекулярна биология, генетика, цитология и органична химия. Във всеки РП са предвидени дейности, свързани с обезпечаването на експерименталната работа като закупуване на материали, консумативи и химикали, както и осъществяването на процедурите за закупуването на предвидените ДМА (съгласно ЗОП). РП включват извършване на планираните дейности, анализ на получените резултати, тяхното разпространение и обучението на младите участници в използваните експериментални техники. Експерименталната работа е разделена на пет тематични групи изследвания: физиологични (РП1), биохимични (РП2), хроматографски (РП3), молекулярно-биологични (РП4) и цитологични и спектрофотометрични (РП5). РП6 включва цялостното управление на проекта, което гарантира оптимална координация между участниците от отделните звена.
През първия етап на проекта ще бъде изследван ефектът върху физиологичния и биохимичния статус, както и върху метаболитния профил на растения от няколко сорта кейл след предварително третиране (прайминг) на семената с UV-C облъчване, а през втория етап на проекта като елиситори ще бъдат използвани растежните регулатори мелатонин и метилжасмонат, като праймингът ще се извърши чрез накисване на семената в разтвори на тези съединения. И през двата етапа ще бъдат изследвани нивата на основни неензимни антиоксиданти като пролин, общи феноли, нискомолекулни тиолни съединения, глутатион, количеството на захарите, общите осмолити, фотосинтетичните пигменти (хлорофил а и б, каротеноиди), флавоноиди и ще бъде определен тоталния антиоксидантен капацитет (РП2). Ще бъде изследван и анализиран метаболитния профил на съединения от групите на глюкозинолатите, фенолите и каротеноидите (РП3). Ще се изследва експресията на ключови гени, свързани с метаболитния път на глюкозинолатите (РП4). Ще се проучи антитуморния потенциал на растителните екстракти от кейл (РП5).В РП1 са включени всички дейности, свързани с подбора на сортове, определяне на параметрите на третиране, третирането на семената от кейл, отглеждането на микрорастения, както и събирането на проби за предвидените анализи в РП 2, 3, 4 и 5.
Очаквани резултати:
РП2 – Ще бъдат установени общият антиоксидантен капацитет и съдържанието на основни антиоксиданти в МР от няколко сорта кейл, както и връзката между прилагания прайминг и измененията в тези биохимични показатели. Натрупаните експериментални данни ще позволят извършването на задълбочен сравнителен анализ между отделните сортове кейл, което ще спомогне да се направи обективна оценка на техния физиологичен статус.
РП3 – Изпълнението на поставените задачи по РП3 ще осигури ефективни методи за екстракция и анализ на голям брой природни съединения от групата на глюкозинолатите, фенолните киселини и каротеноидите, извлечени от лиофилизирани проби от кейл. Освен установяване на качествения и количествен състав на целевите фитохимикали в микрорастенията, ще бъде установено и как подбраните елиситори влияят върху метаболитния профил на експерименталните растения.
РП4 – ще бъде установено дали и по какъв начин предварителното третиране с елиситор на семената от различни сортове кейл повлиява експресията на определени ключови гени, участващи в биосинтеза на глюкозинолати.
РП5 – Ще бъдат получени ценни резултати с оригинален характер относно способността на проучваните растителни екстракти от МР кейл да предизвикват цитотоксични и цитостатични ефекти в модели на човешки туморни клетъчни линии.
Темата за храните присъства все по-осезаемо в съвременното общество. „Какво консумираме? Как да подобрим диетата си?“ са въпроси, на които обществото очаква отговор. Това очакване задължава научната общност да предостави нови знания, подкрепени със солидни доказателства. Основните предизвикателства, свързани с изхранването, са многобройни и имат отношение към общественото здраве, устойчивото земеделие и икономиката. Милиони хора нямат достъп до пълноценна храна поради бедност, изменения в климата, конфликти. Изследването на ефектите от прайминга на семена от кейл с елиситори има пряк и косвен принос към общественото здраве, както по отношение на превенцията на редица заболявания, така и по отношение на устойчивото изхранване.
Очаква се праймингът на семена да предизвика метаболитни промени, касаещи биосинтеза на вторични метаболити, като глюкозинолати, фенолни съединения, каротеноиди. Изясняването на връзката между вида и дозата на елиситора и измененията в метаболитните пътища ще допринесе за фундаменталните познания за вторичния метаболизъм и регулацията му в ранните етапи от развитието на растенията. Молекулярно-биологичните анализи ще дадат възможност да бъдат идентифицирани промени в експресията на гени или транскрипционни фактори, участващи в регулацията на биосинтеза на таргетните БАВ в МР кейл. Това ще допринесе за разбирането на молекулярните механизми, стоящи зад наблюдаваните метаболитни промени. В допълнение към горното, проектът ще добави нови знания относно влиянието на предварителното третиране на семена с подбраните елиситори върху кълняемостта и натрупването на биомаса на растенията.
Получените от нас резултати биха могли да имат практическо приложение в условията на нарастващото потребителско търсене на чисти храни с висока хранителна стойност. Новите фундаментални знания имат потенциал да подпомогнат бъдещи изследвания в областта на устойчивото производство на култури и функционални храни.
