ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 23488116 (руководитель Мурсалиева В.К.)

AP 23488116 (руководитель Мурсалиева В.К.)

Краткая информация о проекте

(2024-2026 г.г.)

 Наименование проекта: ИРН AP23488116 «Изучить сапониносодержащие растения (сем. Caryophyllaceae) флоры Казахстана для создания новых биологических средств защиты растений с бактерицидным и фунгицидным действием».

Актуальность. В настоящее время развитие органического производства предусматривает использование для защиты растений биологических средств или биопестицидов, которые соответствуют международным требованиям безопасности для человека и окружающей среды. Защитная роль сапонинов от широкого спектра патогенных микроорганизмов и их высокая биологическая активность позволяют рассматривать их в качестве перспективной естественной основы для получения биопестицидов. Уникальная флора Казахстана включает исключительные сапониносодержащие растения для создания отечественных биопрепаратов на основе природных соединений.

Цель проекта: изучить антибактериальные и антифунгальные свойства перспективных сапониносодержащих растений местной флоры и разработать научно-методическую базу для создания на их основе новых отечественных биологических средств защиты растений.

Ожидаемые результаты:

1) научно-методическая база для создания новых отечественных биологических средств защиты растений на основе сапониносодержащих растений флоры Казахстана;

 2) опытные образцы эффективных фитоэкстрактов с бактерицидным и фунгицидным действием;

3) научно-методические рекомендации по изучению и применению биопестицидных свойств сапониносодержащих растений — природных источников новых экологически безопасных средств защиты растений;

4) патент на способ получения экстрактов сапонинов с бактерицидным и фунгицидным действием.

Научный руководитель проекта:

Мурсалиева Валентина Кадаматовна, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук, главный специалист в области физиологии и биохимии растений. Мурсалиева В.К. являлась научным руководителем 8 проектов (за период 2000-2023 гг.), ответственным исполнителем в рамках НТП с АО МНПХ «Фитохимия» (2012-2014 гг.), с Мангышлакским экспериментальным ботаническим садом (2018-2020 гг.), Институтом ботаники и фитоинтродукции (2021 г.). Автор 6 научно-методических рекомендаций, 12 республиканских патентов, более 85 научных статей, в том числе 9 статей в рецензируемых международных журналах, индексируемых в базах данных Web of Science (https://app.webofknowledge.com/author/record/12173077,41802049) и/или в базе Scopus (H-index 3, Scopus Author ID: 55428004100, ORCID ID: 0000-0003-4803-9169).

Члены исследовательской группы:  

Джакибаева Г.Т., ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук, имеет более 50 научных публикаций, в том числе статья в зарубежном издании, индексируемом в базах данных Web of Science и Scopus (Researcher ID: JQT-8300-2023, H-index 1, ORCID 0000-0001-9662-6531).

Гемеджиева Н.Г., ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук, профессор, имеет более 80 публикаций, в том числе 12 статей в зарубежных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science (Researcher ID: AAQ-4741-2020, H-index 5) и/или Scopus (Author ID: 55498326000).

Турашева С.К., старший научный сотрудник, является автором более 70 публикаций, в том числе 2 монографий, 8 учебно-методических изданий, 3 патентов, 7 статей в зарубежных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus (Researcher ID: AAE-9759-201, Scopus Author ID 57205564813, H-index 4, ORCID 0000-0001-9983-8601).

Беркімбай Х.Ә., научный сотрудник, автор 15 публикаций, в том числе 5 статей в журналах ККСОН МОН РК, 2 статей в зарубежных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science (Researcher ID: ААР-8113-2020, H-index 2, ORCID 0000-0003-2566-8536).

Муханов Т.М., научный сотрудник, имеет 7 публикаций, в том числе 2 патента, 3 статьи в зарубежных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science и/или Scopus (ResearcherID: JCO-2629-2023, H-index 2, Scopus Author ID 58193281000, ORCID 0000-0002-7590-769X).

Алғазы А., младший научный сотрудник, магистр, имеет 4 публикации, соавтор патента РК, статьи в зарубежном журнале (Q2), индексируемый в базе данных Web of Science (Researcher ID: IRH-4322-2023, H-index 1, ORCID 0000-0001-5883-9800).

 Список публикаций и патентов исполнителей проекта за период 2018-2023 гг.

  1. Mursaliyeva V.K., Sarsenbek B.T., Dzhakibaeva G.T., Mukhanov T.M., Mammadov R. Total content of saponins, phenols and flavonoids and antioxidant and antimicrobial activity of in vitro culture of Allochrusa gypsophiloides(Regel) Schischk compared to wild plants // Plants Basel, 2023, 12 (20),   Web of Science (WOS) i.f. 4,5, Q1, Scopus pr. 83. https://doi.org/10.3390/plants12203521
  2. Mursaliyeva V., Algazy A., Satybaldiyeva D., Mukhanov T.Obtaining of adventitious roots culture of Allochrusa gypsophiloides: saponins-bearing endemic rare species // Plant Biotechnology Reports, 2023, 17(3), 421-425. WOS i.f. 2,4, Q2, Scopus pr. 69. https://doi.org/10.1007/s11816-023-00836-7
  3. Мурсалиева В.К., Муханов Т.М., Гемеджиева Н.Г., Ескалиева Б.К. Фитохимический анализ и биологическая активность экстрактов туркестанского мыльного корня Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk, произрастающего на юге Казахстана // Химия растительного сырья (Khimiya Rastitel’nogo Syr’ya). 2023, N.3, с.183-191. Scopus pr. 10 Q4. DOI: 10.14258/jcprm.20230311993.
  4. Мурсалиева В.К., Алгазы А.Т., Сатыбалдиева Д.Н., Муханов Т.М. Культура in vitro адвентивных корней туркестанского мыльного корня Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk // Вестник КазНУ. Серия биологическая. 2023, 94(1), с. 25-39. URL: https://doi.org/10.26577/eb.2023.v94.i1.03
  5. Mursalıyeva V., Algasy A., Mukhanov T., Mammadov R. & Gemejiyeva N. Quantitative Determination of Metabolites of Turkestan Soaproot (Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk.) Grown in Kazakhstan. International Journal of Nature and Life Sciences, 2022, 6 (2), 129-141.URL: https://doi.org/10.47947/ijnls.1180197
  6. Mursaliyeva V., Imanbayeva A., Parkhatova R. Seed germination of Allochrusa gypsophiloides (Caryophyllaceae), an endemic species from Central Asia and Kazakhstan. Seed Science and Technology, 2020, 48(2):289-295. WOS i.f. 0,5, Q4, Scopus pr. DOI: https://doi.org/10.15258/sst.2020.48.2.15
  7. Mursaliyeva V., Imanbayeva A. Micropropagation of Turkestan Soap Root Allochrusa gypsophiloides – natural source of saponins. International Journal of Secondary metabolite, 2020, 7(1):1-7. https://doi.org/10.21448/IJSM.627140
  8. Zhumaliyeva G, Zhussupova A, Zhusupova GE, Błońska-Sikora E, Cerreto A, Omirbekova N, Zhunusbayeva Z, Gemejiyeva N, Ramazanova M, Wrzosek M, et al. Natural Compounds of Salvia Genus and Molecular Mechanism of Their Biological Activity. Biomedicines. 2023; 11(12):3151. WOS i.f. 3,9, Q2, Scopus pr. 74, https://doi.org/10.3390/biomedicines11123151.
  9. Dzhakibayeva G., Sadanov A., Ismailova Е., Baimahanova B., Molzhigitova А., Baimahanova G., Shemshura O., Tleubekova D., Elubaeva А. Evaluation of the inhibitory activity of collection yeast cultures against the causative agent of bacterial burn Erwinia amylovora. Microbiology and Virology, 2023, 2(41), 173–182. https://doi.org/10.53729/MV-AS.2023.02.11
  10. Патент РК на полезную модель № 7649. Способ получения культуры адвентивных корней туркестанского мыльного корня Allochrusa gypsophiloides в условиях in vitro. 2022. Мурсалиева В.К., Алғазы А.Т., Муханов Т. М., Сәрсенбек Б.Т.

Достигнутые результаты за 2024 г.:

Проведен ботанический анализ современного состояния природных популяций сапониносодержащих видов сем. Caryophyllaceae в ходе экспедиционных обследований на территории Балхашского и Энбекшиказахского районов Алматинской области. Выявлены природные популяции 3 видов родов Acanthophyllum C. A. Mey. и Gypsophila L. в пустынной местности в окрестностях г. Конаев и пос. Бакбакты, в окрестностях Бартогайского водохранилища и подгорной равнине гор Бала Богуты. Gypsophila paniculata и G. perfoliatа — небольшими группами в составе цельнолистниково-льнового и карелиниево-злаково-софорового сообществ. Популяция A. pungens в подгорной долине гор Бала Богуты — саксаулово-колючелистниково-полынное сообщество (0,9 га) с плотностью запаса сырья 0,2 экз./м2. Определены координаты местонахождений и дана фитоценотическая характеристика популяций, собраны образцы семян и исходного растительного сырья. Впервые проведенная оценка содержания сапонинов у дикорастущих видов G. paniculata, G. perfoliatа и A.pungens, произрастающих на территории Алматинской области, показала их перспективность как источников тритерпеновых сапонинов β-амиринового ряда в следующем порядке: A.pungens > G.perfoliata > G.paniculata. Наибольшее количество сапонинов (до 27 %) — в корнях A. pungens в конце вегетации; у G. perfoliata — на этапе цветения- плодоношения, в корнях 14 % — 24 %, в цветущей надземной части — 12,7 %; у крупных корней G. paniculata — до 14 %, плодоношение. Оптимальные сроки для заготовки сырья: подземных органов — конец августа-сентябрь, фаза плодоношения-конец вегетации, надземной части – июль-август, цветение.

Публикации (2024 г.):

Mursaliyeva V.K., Mukhanov T.M. Adventitious roots culture of Allochrusa gypsophiloides: saponins-bearing rare species // The International conference of Plant Biology and Biotechnology. Almaty, 3-6 June 2024, p. 159. https://primerdigital.com/ICPBB2024/files/ABSTRACTS_BOOK.pdf

Mursaliyeva V.K., Mukhanov T.M. Establishment of in vitro culture and chemical composition of hexane extract of callus and regenerants of Niedzwedzkia semiretschenskia // 7th Symposium of Euroasian biodiversity. Erzurum Türkiye, 22-24 August, 2024, p.130. https://seabsymp.com/en/abstract-book/

Nurzhanova A.A, Mamirova A., Mursaliyeva V., Nurmagambetova A., Zhumasheva Z., Turdiyev T., Kushnarenko S., Ismailova E. In Vitro Approbation of Microbial Preparations to Shield Fruit Crops from Fire Blight: Physio-Biochemical Parameters //Plant Basel, 13 (11): 1431.   WOS, Q1, процентиль Scopus 85. https://doi.org/10.3390/plants13111431

 

Результаты за 2025 г. Проведен фитохимический анализ растительного сырья из природных популяций Gypsophilla paniculata, Gypsophilla perfoliata и Acanthophyllum pungens. Определено содержание в исходном сырье основных выявленных качественными реакциями групп веществ в зависимости от фазы вегетации и части растения. Содержание сапонинов в экстрактах варьировало: G.paniculata – 16%-23%, G. perfoliata – 12%- 28%, A.pungens – 12% — 30%  в зависимости от фазы вегетации и части растения. Содержание фенольных веществ между видами существенно не отличалось, в пределах 0,15%-0,20 % на этапе вегетации с  повышением их уровня до 0,63 % – 1,08 % к концу вегетации. Максимальное количество флавоноидов в корнях накапливалось к концу вегетации и варьировало: G.paniculata – 0,35 %, A. pungens и G. perfoliatа – до 0,65 %. Высокое количество флавоноидов установлено в экстрактах из надземной части растений на этапе цветения, до 2,75 %. Получены суммарные экстракты с преобладанием сапонинов, дана их качественная и количественная характеристика. УФ-спектр поглощения квиллайевой кислоты (КВК) и сапогенинов экстрактов G. paniculata, G. perfoliatа и A. pungens имеют один максимум поглощения: при λ 320 нм по продуктам их взаимодействия с серной кислотой, при λ 440 нм по реакции с ванилином и серной кислотой. Результаты ВЭЖХ подтвердили преобладание в экстрактах производных квиллайевой кислоты. Методом ТСХ в гидролизованных экстрактов выявлены тритерпеновые сапонины β-амиринового ряда производные олеаноловой кислоты. Проведена лабораторная оценка ростингибирующей активности этанольных экстрактов (10:1) на тест-культурах коллекционных штаммов грибов (Fusarium ssp., Aspergillus ssp.) и бактерий (Agrobacterium sp., Erwinia amylovora, Bacillus megathericum, Bacillus subtilis) диффузионным методом. Выявлен антагонистический эффект экстрактов сапонинов (доза 250 мкл): в отношении Bacillus ssp на уровне контроля; относительно Erwinia amylovora и Agrobacterium sp с 30 % превышением контроля. Антифунгальная активность выявлена у экстрактов из корней Gypsophilla L. и A. pungens относительно Fusarium ssp. и Aspergillus ssp. Выявлена высокая цитотоксическая активность экстрактов сапонинов из корней с LC50 63 мкг/мл. Оптимизированный способ экстракции сапонинов из перспективных растений-продуцентов включает дополнительный этап обработки этанольного извлечения ацетоном для переосаждения сапонинов и их очистки от сопутствующих веществ.

 

Информация для потенциальных пользователей

Получены экстракты из растительного сырья Gypsophilla paniculata, Gypsophilla perfoliata и Acanthophyllum pungens с высоким содержанием тритерпеновых сапонинов, обладающих антимикробной и цитотоксической активностью.

Публикации 2025 г.

Тезисы международной конференции (с указанием формы доклада)

Mursaliyeva V.K., Gemejiyeva N.G., Dzhakibayeva G.T., Mukhanov T.M., Sarsenbek B.T., Algazy A.T. Saponin content in wild plants of Acanthophyllum C. A. Mey. and Gypsophila L. native to the Almaty region (Kazakhstan) // Proceeding of the 3RD International Symposium on the Frontiers of Plant Diversity Conservation Research in the Pan-Third Pole Region (PDCR 2025), August 26-29, 2025, Almaty, p. 63. (постерный доклад)

Sarsenbek B.T., Algazy A.T., Murzataeva T.Sh., Mukhanov T.M., Mursaliyeva V.K. Biotechnological Preservation Of Endemic Relict Niedzwedzkia Semiretschenskia B. Fedtsch // 3rd International Symposium on the Frontiers of Plant Biodiversity Conservation Research in the Pan-Third Pole Region (PDCR 2025) Kazakhstan, Almaty, August 26-29, 2025. – P.69 (постерный доклад)

Заявка на патент

Мурсалиева В.К., Муханов Т.М., Алғазы А.Т., Сәрсенбек Б.Т., Гемеджиева Н.Г. Способ определения тритерпеновых сапонинов в экстрактах из растительного сырья Gypsophilla L. и Acanthophyllum C.A. Mey. Рег. № 2025/1757.2 от 14.11.2025 г.