Технология культивирования клеток женьшеня
Обновлено: 07.07.2024
Что касается цитокининов, то они по разному влияют на накопление вторичных метаболитоводни не реагируют на внесение в среду кинетика, а другие культуры клеток при этом начинают образовывать например, алкалоиды (на примере культуры клеток в первом случае Datura tatula и во втором случае, Scopolia maxima) Таким образом, существование цитокининзависимых и цитокининнезависимых клеток, если связывать это с природой самого растения, зависит от изменений в фенотипе (внешних), а не в генотипе (внутренних) культуры клеток.
Для синтеза вторичных метаболитов весьма существенным является внесение в питательную среду известных предшественников, стимулирующих определенные ферментативные пути метаболизма. Например, внесение всем известного фенилаланина в среду для культивирования клеток увеличивает выход диосгенина на 100% Третий фактор.
Накопление вторичных метаболитов также зависит от температуры, рН, а при суспензионном культивировании от аэрации, перемешивания, скорости вращения сосудов, от газового состава и т.д.
Таким образом, если мы хотим иметь гарантию возможности получения любого продукта с фармакологической активностью, мы должны иметь в виду наиболее благоприятные условия на стадии роста и синтеза вторичных метаболитов для каждой культуры клеток растений (т.е. знать ее характер, капризы, требования, наконец саму природу на уровне фенотипа и генотипа).
Итак мы уверены, что промышленное производство может эффективно работать, реализуя возможность накопления промышленного сырья путем выращивания клеток и тканей растений, используя каллусные и суспензионные культуры (помня, что суспензионные культуры получают из каллусных).
Теперь перечислим преимущества каллусных культур в технологии получения растительного сырья. Прежде всего - это:
• - надежность и стабильность по выходу биомассы и продуктов вторичного метаболизма
• - возможность использования каллусной системы для иммобилизации и последующей биотрансформации
Недостаток: в необходимости применения ручного труда В литературе приводятся интересные данные по технологии получения
субстанции женьшеня, радиолы розовой и унгерии на основе каллусных культур. Кстати, известно, что препараты женьшеня широко применяются в косметической, пищевой, медицинской промышленности.
Если сравнивать преимущества каллусных культур и суспензионных между собой, то оказывается, что выход продуктов вторичного метаболизма выше именно в каллусных культурах, но управление процессом культивирования легче осуществлять при работе в суспензионных культурах.
При производстве настоек женьшеня, плантационное выращивание этой культуры в количественном отношении по выходу панаксозидов имеет преимущество перед каллусным сырьем, но по токсичности, препараты, получаемые из каллусного сырья менее опасны.
Перспективность новых технологий получения биомасс лекарственных растений, содержащих то или иное активное начало в виде каллусных и суспензионных культур заложена в их неоспоримых преимуществах, таких как:
1. стандартность накапливаемого сырья
2. хороший выход активного начала (см.табл.5)
3. сокращение сроков культивирования для накопления растительной биомассы (вместо месяцев и недель счет идет на дни и часы) Краткий комментарий с учетом кривой роста микроорганизмов в периодическом режиме, представленной в предыдущих лекциях. В начале логарифмической фазы (лог.фазы) клетки малы и обладают плотной цитоплазмой, но в стационарной фазе вакуолизируются и сильно увеличиваются в размерах. Деление клеток идет путем митоза, время удвоения их биомассы варьирует от 25 до 100 часов. Очень важно, что изза низкой интенсивности дыхания клеток потребность их в кислороде снижена и нет проблем в обеспечении культуры системами интенсивной аэрации.
4. возможность промышленного производства биомасс экзотических растений, малодоступных для нашей страны, например, таких как раувольфия, диоскорея, унгерия и др.
5. использование разных технологических режимов, но предпочтительнее растительные клетки выращивать в периодическом режиме, хотя можно использовать и полунепрерывное и непрерывное культивирование, если нарастание биомассы коррелирует с синтезом вторичных метаболитов.
6. использование методов иммобилизации и биотрансформации для повышения выхода продуктов вторичного метаболизма применительно к растительным клеткам. Здесь логично представить некоторый комментарий по влиянию на синтез и накопление вторичных метаболитов
и уровнем их агрегатного состояния, т.е. чем ближе клетки к целому растению тем выше у них должны быть метаболические потенциалы.
Однако здесь необходимо различать механизмы накопления вторичных метаболитов. Они разные.
Если имеется прямая связь – один механизм накопления, когда определяющим в росте клетки является действительно уровень агрегации, когда достаточная ее степень может быть достигнута в медленно растущих культурах.
В случае обратной связи включается другой механизм накопления вторичных метаболитов и в этом случае уже определяющим фактором является не агрегация, а кинетика скорости роста, когда первичные и вторичные пути метаболизма по разному конкурируют за предшественник в быстро и медленно растущих организмах.
Вывод. Иммобилизованные клетки с низкой скоростью роста, способны к интенсивной выработке метаболитов.
Одним из основных условий иммобилизации является:
- выделение метаболита в питательную среду
- свободное извлечение метаболита из питательной среды. (например, к таким клеткам относятся клетки, продуцирующие алкалоиды)
- клетки встраивают в альгинат кальция
- клетки встраивают в агарозные шарики
- клетки встраивают в трехмерные сетчатые структуры из нейлона, порошкового металла, полиуретана. (в частности такие системы используются для Digitalis lanata и др. стр.110.
Каковы преимущества иммобилизованных клеток по сравнению с суспензионными культурами? Это:
• четкое отделение биомассы от продуктов метаболизма
• увеличение продолжительности культивирования на стадии продуцирования
• получение большого количества вторичных метаболитов. Биотрансформация – это метод, использующий ферменты, локализованные
в клетке растения и способные менять функциональные группы добавленных из вне химических соединений. Метод используется для повышения биологической активности конкретной химической структуры и проведения серий специфических химических реакций за счет включения одного или нескольких последовательно связанных ферментов. В качестве примера можно привести превращение дигитоксина в дигогсин клетками Digitalis lanata .
Недеференцированные культуры клеток Digitalis lanata сами не образуют сердечных гликозидов, но могут осуществлять реакции биотрансформации субстратов, добавленных в питательную среду.
Биотрансформация дигитоксина в дигогсин идет за счет реакции 12гидроксилирования, катализируемой ферментом, находящимся в клетках
Итак, для дальнейшего развития этого направления получения лекарственных средств на основе клеток растений с использованием биотрансформации необходимо следующее:
1. селекция специализированных линий клеток
2. оптимизация условий культивирования
3. сокращения времени ферментации
4. увеличение срока работы клеток.
ПРЕПАРАТЫ НА ОСНОВЕ ЖИВЫХ КУЛЬТУР МИКРООРГАНИЗМОВСИМБИОНТОВ (НОРМОФЛОРЫ И ПРОБИОТИКИ)
1. Микроэкология человека. Экологические ниши
2. Причины дисбактериозов в современном мире
3. Симбиоз человека и микрофлоры и его классификация
4. Нормальная (резидентская) микрофлора желудочно-кишечного тракта и ее значение для здоровья человека (противопатогенная функция, влияние на усвоение лактозы,влияние на холестерин, антитоксическое действие, влияние на иммунитет)
5. Гнотобиология. Гнотобионты.
6. Технология культивирования клеток микроорганизмов при получении препаратов нормофлоров. Применение нормофлоров.
7. Методы микробиологического и биохимического контроля в производстве препаратов пробиотиков (практическая часть)
Наше время характеризуется тем, что наряду с достижениями цивилизации, в частности, с развитием и активным применением природных и полусинтетических антибиотиков, с использованием ядохимикатов в сельском хозяйстве для повышения его рентабельности и других продуктов химического синтеза, имеет место значительное расширение распространения таких негативных явлений как дисбактериозы. Эта неблагополучная ситуация в нашей жизни связана с подавлением молочнокислых бактерий, обитающих в желудочно-кишечном тракте человека, что в свою очередь создает условия для усиленного размножения условно патогенных и гнилостных микроорганизмов. Одновременно оказывает влияние на возникновение дисбактериоза изменение характера нашего питания, экологические факторы внешней среды, различные стрессовые ситуации.
Мы знаем, что сожительство двух различных организмов называется симбиозом, в рассматриваемом случае этот симбиоз имеет 4 варианта развития в зависимости от их взаимоотношений – это:
-мутуализм (симбиоз взаимовыгодный)
-паразитизм (симбиоз не взаимовыгодный, т.е. один живет за счет другого) -нейтрализм (симбиоз без влияния друг на друга)
-комменсализм (симбиоз с выгодой для одного без вреда для другого).
Микрофлору можно различать еще и как пристеночную и полостную. Нормальная или резидентская микрофлора желудочно-кишечного тракта представлена следующими видами ее:
• бифидобактерии (наиболее распространены, особенно преобладают у младенцев)
• лактобациллы и энтерококки
• грамотрицательные бактерии (рода Bacteroides)
• грамположительные бактерии (рода Clostridium)
• дрожжеподобные грибы (рода Candida) в небольших количествах, плесневые грибки)
Чем полезна нормальная микрофлора для человека? Ее необходимость обусловлена тем, что:
1. она обеспечивает синтез витаминов, аминокислот, органических кислот и других биологически активных соединений,
2. она увеличивает неспецфическую резистентность организма хозяина к инфекционным заболеваниям, препятствуя развитию патогенных микроорганизмов (явление колонизационной резистентности)
В резидентской микрофлоре доминируют молочно-кислые бактерии. Они подавляют развитие патогенна и гнилостных микроорганизмов (Bacteroides,
Clostridium, Proteus) за счет колонизации (адгезии) эпителия кишечника. Механизм этого подавления до конца не ясен, однако известно, что противопатогенные свойства молочно-кислых бактерий определяются:
• образованием молочной кислоты и понижением рН
• образованием пероксида водорода (перекиси водорода) (бактерицидное действие)
• образованием антибиотических веществ (ацидофилин, ацидолин, низин и др.)
• образованием биопленки на эпителии кишечника (адгезия)
• антиэнтеротоксической активностью против E.coli.
• изменением окислительно-восстановительного потенциала, как неблагоприятной среды для аэробных микроорганизмов.
Кроме того, молочнокислые бактерии способны расщеплять лактозу и метаболизировать холестерин (против атеросклероза). Они же обнаруживают и
противоопухолевую активность, обезвреживая канцерогены, когда он тем или иным способом попадают в организм, или какие либо токсические вещества, выделяемые внутри организма. Например, лактобациллы потребляют нитриты продуктов, предотвращая тем самым образование канцерогенных нитрозаминов в организме человека. Они угнетают клостридии, пептострептококки и стафилококки, снижая выработку этими организмами ферментов (азотредуктазы, нитроредуктазы и других), вызывающих образование канцерогенов. Наконец, молочнокислые бактерии и компоненты их клеточных стенок прямо подавляют опухолевые клетки, а также стимулируют иммунные реакции организма. Такие результаты наблюдений, конечно, требуют дальнейших исследований. Поэтому в последние годы получила развитие гнотобиология – как раздел экспериментальной биологии, занимающийся выращиванием стерильных животных ( гнотобионтов), а также животных, микрофлора которых представлена одним или несколькими видами микроорганизмов.
Особое значение имеют данные по иммунобиологии , полученные на гнотобиотических животных, то есть микроорганизмы эти носят защитный характер от множества инфекций ( усиливают иммунитет).
Таким образом, становится актуальной задача внедренных в практику препаратов на основе живых культур симбионов.
Важнейшим компонениом этих препаратов являются молочнокислые бактерии:
Следует отметить , что получение препаратов требует совершенствования технологии культивирования микроорганизмов.
Выделяются штаммы из здорового организма человека, проводят идентификацию до вида. Проверяют безвредность штамма для клеток кишечника. Отбирают штаммы антагонистическиактивные. Культивируют на искусственных питательных средах. Штаммы должны выдерживать замораживание и высушивание. Лиофильный штамм поступает в лабораторию, на производство, где его проверяют на соответствие паспорту. Затем культивируют, высевая на питательную среду ( это может быть молоко, агар и другие). Защищают клетки от замораживание с помощью криопротекторов.
Сегодня наиболее широко известны следующие продукты нормофлоров:
- бификол ( смесь коли и бифидумбактерина)
Гастрофарм – не пробиотик Бактисубтил – не продуцент гидролитических ферментов плюс (+)
Антибиотические вещества типа полимиксина ( грамотрицательный) Применение нормофлоров в педиатрии при острых кишечных инфекциях, длительных кишечных дисфункциях.
Показания : - недоношенным детям в случаях, когда у матерей был токсикоз - при нарушениях кормления грудью ( мастит, трещины сосков и
• детям с – анемией
- на искусственном вскармливании
• детям старшего возраста
- энтнроколитах, с дефицитом бифидофлоры
- при дисбактериозе кишечника.
Методы микробиологического и биохимического контроля в производстве препаратов пробиотиков.
1. Приготовление сред для учета молочнокислых бактерий, бифидумбактерий и энтерококков
2. Микроскопическое исследование с применением окрашивания метиленовой синью под микроскопом при иммерсионном увеличении:
-лактобациллы выглядят как хорошо окрашенные крупные палочки, соединенные в цепочки,
-культура энтерококка представлена кокками, расположенными попарно или в виде цепочек, хорошо окрашенных метиленовой синью, -культура бифидобактерий представлена либо в виде ветвящихся клеток, либо в виде булавовидных и веретенообразных форм.
3. Определение концентрации жизнеспособных клеток. На плотных питательных средах учета молочнокислые бактерии, вырастая, образуют следующие типы колоний:
-лактобациллы – в виде комочков ваты, гладкие формы образуются редко -энтерококки образуют круглые поверхностные или лодочковидные колонии в толще агара, -бифидобактерии образуют гладкие колонии или колони в виде чечевичек в толще агара.
4. Определение активной и титруемой кислотности (потециометрически).
В конце ферментации рН культуральной жидкости варьирует от 3,9 до 4,5 в зависимости от вида молочнокислых бактерий. Титуемая кислотность определяется путем титрования 10 мл культуральной жидкости, разбавленной 1:1 дистиллированной водой, в пристствии 2-3 капель раствора фенолфталеина 0,1 Н раствором щелочи NaOH. Обычно она составляет в градусах специальной шкалы по Тернеру для суточных культур:
-ацидофильные палочки – 180-200
-бифидобактерии - 140 -энтерококки -100
ГЕНОМИКА И ПРОТЕОМИКА. ИХ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ.
Успехи генетики, молекулярной биологии и биохимии привели к формированию в девяностых годах прошлого века двух новых фундаментальных дисциплин - геномики и протеомики. Бурное развитие этих дисциплин обеспечивает в наше время прогресс в ряде разделов биотехнологии, в том числе фармацевтической.
Название геномика происходит от слова геном, то есть совокупности всех генов организма. Слово протеомика является производным от протеома - под последним подразумевается совокупность всех - структурных и каталитических белков в клетке эукариота или прокариота. Обе дисциплины можно считать как бы терминологическим оформлением современного этапа развития, соответственно, генетики и белковой химии, приближающим их к целостной клетке. И по времени возникновения и в методологическом аспекте главенствующее значение здесь занимает геномика. Неоднократно декларировалось, что протеомика базируется на геномике, являясь следующим, после нее этапом познания живого уже на белковом уровне.
Как уже упоминалось в предыдущих лекциях генетика начала XIX века получила позднее название формальной, поскольку исследования велись на уровне ген-признак (открытие знаменитых основополагающих законов Менделя). Существование гена было постулировано, но материальная его природа оставалась неизвестной. В пятидесятые годы ХХ века после появления и быстрого подтверждения справедливости концепции Уитсона и Крика о двойной спирали ДНК и о гене как участке ДНК, началось бурное развитие молекулярной генетики: были установлены размеры отдельных генов, функционально различные участки в гене и т.д. Параллельно биохимиками с участием генетиков было осуществлено установление матричного механизма белкового синтеза с передачей генетического кода от ДНК к белку.
Геномика ставит своей задачей полную генетическую характеристику именно всей клетки: установление количества содержащихся в ней генов и их последовательности, установление количества нуклеотидов в каждом гене, и что надо подчеркнуть, их последовательности, установление функций каждого гена применительно к метаболизму организма или, говоря более общими словами, применительно к его жизнедеятельности.
К сожалению, надежды М.И. Янковского на дальнейшее развитие начатого им женьшеневого дела не оправдались. Во время гражданской войны, после эмиграции хозяев, плантация была заброшена и вскоре пропала.
Изучение биологии приморского женьшеня в природе и культуре началось в конце 20-х гг. в Южно-Уссурийском отделении Приамурского филиала Русского географического общества. Ботанический кабинет отделения стал первым на Дальнем Востоке научно-исследовательским учреждением биологического профиля (Засельский, 1979; Коляда и др., 1989). Руководила им Е.Н. Клобукова-Алисова, талантливая ученица известного русского ученого В.Л. Комарова, Президента Академии наук СССР с 1936 по 1945 г. На протяжении многих лет В.Л. Комаров поддерживал тесную связь с отделением и его ботаническим кабинетом, являясь куратором исследований, проводимых его сотрудниками в области систематики растений.
Ботаническое направление научной деятельности отделения было тогда приоритетным. Выпущенные в свет “Малый определитель растений Дальневосточного края” (1925) и 2-томный иллюстрированный “Определитель растений Дальневосточного края” (1931-1932) обрели большую популярность и сразу же стали библиографической редкостью. Впервые в крае на научную основу было поставлено изучение медоносных, кормовых, технических и ряда сельскохозяйственных культур. Большое внимание уделялось и лекарственным дикоросам, в том числе женьшеню.
Первые исследования этого растения приходятся на 1927 г., когда на хуторе “Кривой ключ” (в этом месте сейчас находится Горнотаежная станция ДВО РАН) были созданы две небольшие плантации женьшеня, насчитывавшие около 100 растений. Проводились в основном фенологические наблюдения. После перерыва, вызванного реорганизацией отделения, изучение женьшеня возобновилось в 1932 г. на созданной на его основе Горнотаежной станции, вошедшей в состав Дальневосточного филиала АН СССР. Неподалеку от Супутинского заповедника (ныне Уссурийский заповедник им. В.Л. Комарова) сотрудница Ботанического кабинета А.М. Скибинская заложила две плантации женьшеня, насчитывавшие около 700 растений (Архив ДВО РАН. Ф. 6, оп. 1, N 1). В 1935 г. появилось еще несколько плантаций. В течение 1934-1937 гг. были проведены исследования по фенологии женьшеня и условиям его выращивания (Гутникова, 1941; Куренцова, 1944).
В 1934 г. была заложена плантация женьшеня и организованы наблюдения в заповеднике “Кедровая падь” (Баянова, 1941).К этому времени началось изучение влияния женьшеневых препаратов на организм человека. Весной 1949 г. по инициативе председателя Президиума Дальневосточного филиала АН СССР профессора В.С. Сладкевича был создан Женьшеневый комитет (сейчас Комитет по изучению лекарственных средств Дальнего Востока), в задачу которого входило всестороннее изучение женьшеня как лекарственного растения (Брехман, 1990). Женьшень был включен в Государственную фармакопею СССР, а затем в фармакопеи ряда стран Европы и Америки.
В 1952 г. возобновились работы с женьшенем в Супутинском заповеднике, прерванные в начале Великой Отечественной войны. Под руководством тогда кандидата биологических наук И.Ф. Беликова развернулись исследования светового режима, агротехники, заболеваний женьшеня. Были созданы 2 плантации общей площадью 2,5 га; на одной из них женьшень рос под пологом леса, на другой осуществлялось его искусственное притенение. Всего на плантациях насчитывалось около 100 тыс. растений, за 1956-1959 гг. было собрано более 600 кг корня (Гутникова и др., 1963а). В 1952-1953 гг. опыты по выращиванию женьшеня были развернуты и в других регионах страны - под Москвой, в Прибалтике, на Украине, Кавказе. Позднее начали выращивать женьшень и в Сибири. Как правило, стартовым материалом для таких плантаций служили растения Приморской популяции ( Грушвицкий и др., 1989; Мельников, 1991; Малышев, 1991). Не везде культура женьшеня удалась. Хорошие результаты были получены на Кавказе в Тебердинском заповеднике (Малышев, 1991). Сравнительные характеристики роста женьшеня в различных регионах бывшего СССР можно увидеть на табл. VI.V .
Несмотря на фрагментарность, данные таблицы показывают, что и в далеких от РДВ регионах женьшень развивается не хуже, чем у себя на родине. Более того, в некоторых местах женьшень меньше страдает от заболеваний. Однако излишне жаркое и сухое лето часто приводит к сокращению вегетационного периода при выращивании женьшеня в континентальном климате.
С 1952 по 1959 г. большая плантация женьшеня существовала в Сихотэ-Алинском заповеднике в Приморском крае (Соколов, 1963), но здесь он рос плохо (на восточных склонах Сихотэ-Алиня условия для женьшеня неблагоприятны, и близко к морю он не растет). Поэтому весь растительный материал в 1959 г. передали в Супутинский (Уссурийский) заповедник. В 1958 г. опытная плантация женьшеня была создана на Сахалине (Крюкова, Зимина, 1966). Она функционировала в течение 7 лет, но дальнейшего развития культура женьшеня здесь не получила, поскольку растения повреждались ранними осенними и поздними весенними заморозками, а также сильно поражались ржавой гнилью.
В 1961 г. в Приморье, в Анучинском районе, был создан специализированный совхоз “Женьшень”, который использовал выращенный в Уссурийском заповеднике посадочный материал и многолетний опыт сотрудников Дальневосточного филиала АН СССР. Первоначальная площадь плантации женьшеня составляла 15 соток, на которых росли 12 тыс. сеянцев. Но уже через 3 года было высажено 80 тыс. молодых растений, выращенных из собственных семян. В 1979 г. было получено 165 кг семян женьшеня. В недавнее время площадь плантаций составляла 30 га. Здесь создан уникальный музей женьшеня, в котором хранится один из самых больших диких корней весом 419 г, найденный в 1980 г. охотником-промысловиком А.А. Курикой. Есть в музее и самый большой культурный корень; он был выращен сотрудниками Дальневосточной опытной станции ВИЛР Н.П. Смирновым, Н.С. Чабалой и Т.А. Латышевой; вес его составляет 700 г (Ковальчук, 1992). В фондах музея, существующего с 1979 г., сконцентрирован значительный материал по биологии, агротехнике и фармакологии женьшеня, собраны представляющие большой интерес этнографические сведения об использовании женьшеня аборигенами Приморья (Ивляков, 1989).
В настоящее время объем производства женьшеня в Приморье ежегодно снижается, в то время как в других странах увеличивается ( табл. VI.VI ). Основными поставщиками женьшеня на мировой рынок сегодня являются Китай, Корея, Япония, США и Канада. Известен опыт выращивания женьшеня в Австралии, Новой Зеландии и странах Латинской Америки (Baxter et al., 1994; Hosemans, 1994; Kirkland, Christie, 1994).
Главным пунктом мирового распределения женьшеня является Гонконг (But et al., 1994b). Для реэкспорта и местного употребления сюда доставляется свыше 90% американского женьшеня из Северной Америки, а также существенная часть азиатского женьшеня из Китая и Кореи. В начале 90-х гг. нашего столетия ежегодно через Гонконг проходило свыше 3 тыс. т корня.
Тайвань по объему купли-продажи уступает Гонконгу, но его роль в международном женьшеневом рынке тоже велика. Через этот центр проходят в основном 3 вида женьшеня: P. ginseng, P. quinquefolium и P. notoginseng. Традиционно на рынке доминировал корейский женьшень, но выявляется тенденция к выдвижению на 1-е место женьшеня из Японии. Американский женьшень из США и Канады поступает для перепродажи преимущественно в Гонконг, тогда как американский женьшень, произведенный в Китае, экспортируется преимущественно через Тайвань.
Важной тенденцией женьшеневого рынка является неуклонное увеличение вклада североамериканских поставщиков в мировую продукцию женьшеня. Это явление имеет продолжительную историю. Как уже отмечалось, почти сразу после своего открытия в 1716 г. американский женьшень стал предметом активного экспорта; сначала дикорастущий, а затем и культивируемый, он отправлялся преимущественно на восточно-азиатский рынок. К 1973 г. доходы от продажи дикорастущего и культурного корня за границу приблизились к 9 млн дол. Но к этому времени запасы дикорастущего женьшеня в Северной Америке намного сократились, он был внесен в список растений, нуждающихся в охране (1973 г.). В результате этого он подпал под действие правил, регулирующих международную торговлю редкими видами, Приложение II (Convention on International Trade in Endangered Species - CITES, 1973 г.).
Потребность в культивировании ценного растения, однако, стала очевидной еще раньше. По-видимому, первые в США попытки выращивать женьшень были сделаны Джорджем Стентоном примерно в 1885 г. Его сад в Апулиа Стейшн, штат Нью-Йорк, был ядром американской женьшеневой промышленности. Для обеспечения необходимого затенения Стентон сконструировал реечный навес, который пропускал примерно 30% солнечного света. С 1900 по 1914 г. район вокруг Пальцевых озер (Finger Lakes) был центром “женьшеневой лихорадки”, которая затем распространилась на Средний Запад США. С 1905 по 1914 г. еще одним центром женьшеневого промысла был г. Шардан, штат Огайо. Врач А. Хардинг из Колумбуса стал культивировать женьшень в 1899 г. и вскоре добился значительных результатов. В 1903 г. он предпринял поездку в Корею для сбора информации о существующих там способах культуры женьшеня.
В 1985 г. было организовано Американское общество женьшеневодов. Сейчас плантации американского женьшеня существуют в штатах Нью-Йорк, Огайо, Пенсильвания, Теннесси, Кентукки, Индиана, Мичиган, Иллинойс, Айова, Миссури, Северная и Южная Каролина, Висконсин. В 1986 г. в Соединенных Штатах весь урожай культивируемого корня был равен примерно 400 т. А в 1990 г. только в штате Висконсин урожай корня пятилистного женьшеня составил почти 600 т. Увеличилось число работ, касающихся биологии, распространения и выращивания этого растения ( Carpenter, Cottam, 1982; Lewis, Zenger, 1982; 1983; Konsler, Shelton, 1984;1990). Сейчас ведущим в производстве женьшеня в США является штат Висконсин, а небольшой поселок Марафон-Сити, расположенный в его центре, получил титул “женьшеневой столицы США” (American . 1992). Согласно Регистру предприятий пищевой промышленности (Thomas Food Industry Register) в США производством и распространением женьшеневых препаратов занимаются 26 фирм из штатов Калифорния, Мериленд, Нью-Джерси, Нью-Йорк, Орегон, Пенсильвания, Теннесси, Висконсин.
В Канаде также наблюдается бурный рост интереса к выращиванию женьшеня пятилистного на крупных промышленных плантациях и фермах. В 1984 г. здесь была создана Ассоциация женьшеневодов (Ginseng growers Association), имеющая целью всестороннее изучение биологии этого растения и совершенствование методов его агротехники. В Канаде его выращивают главным образом в провинциях Британская Колумбия и Онтарио. Общая площадь плантаций пятилистного женьшеня в Канаде составляет более 1000 га. Производство женьшеня в канадском штате Британская Колумбия стартовало в 1982 г. с общей площади плантаций около 2 га, которая к 1994 г. увеличилась до 730 га (Oliver, 1994). При этом в компании Чай-на-та (Британская Колумбия) площадь только одной плантации достигает 200 га, что приблизительно равно всей площади под женьшенем в Северной Корее в середине века. В 1990 г. там произвели, в пересчете на сухое вещество, 3,3 т корня женьшеня, а в провинции Онтарио - более 200 т (Proctor, 1992).
Большим масштабам соответствует применяемая на североамериканском континенте индустриальная технология. Там давно отказались от пресловутых деревянных навесов, изобретенных более чем тысячу лет назад. Женьшень выращивают под плетеным в сетку полимерным покрытием черного цвета, которое пропускает заданную часть солнечного света (30-40%). Покрытие покоится на прикрепленных к столбам канатах на высоте 2,5-3 м, чем обеспечивает возможность применения любой сельскохозяйственной техники. Различные варианты навесных орудий и специализированные машины для опрыскивания, обработки и уборки выпускаются в зависимости от нужд фермерских хозяйств. Разработана также экологически чистая процедура предпосевного освобождения поля от сорняков и вредителей, последействие которой наблюдается в течение 3-4 лет. Поскольку американский женьшень редко выращивают дольше 3 сезонов, расходы на прополку сводятся к минимуму. Благодаря всему этому качество женьшеня постоянно растет, а себестоимость продукции падает. В настоящее время только южно-корейский женьшень может составить американскому хоть какую-то конкуренцию. Однако и его перспективы не безоблачны: уровень индустриализации женьшеневого производства в Корее ниже, чем за океаном.
Горько сознавать, что Р о с с и я , располагающая огромным опытом изучения биологии и выращивания женьшеня, единственная страна, на территории которой женьшень растет естественно, оказалась практически вне сферы мирового женьшеневого производства. Те несколько сотен килограммов культивируемого женьшеня, которые ежегодно производятся у нас, не могут повлиять на мировую конъюнктуру. При этом производство в совхозе “Женьшень” сокращается. В 1987 г. во всей стране государственными предприятиями было заготовлено только 3645 кг корней женьшеня, из них 3425 кг пришлось на Дальневосточный регион (Малышев, 1989). В 1994 г. в Приморье не было произведено и половины этого количества, причем большая часть выкопанных корней осталась у женьшеневодов.
Еще недавно не было такого уголка в нашей стране, за исключением, быть может, районов Крайнего Севера, где не было бы энтузиастов-женьшеневодов, общее число которых к концу 80-х гг. составляло 20 тыс. человек. В 1989 г. выращивание женьшеня практиковалось в 12 республиках бывшего СССР, за исключением Туркменистана, Таджикистана и Азербайджана (Малышев, 1989). Наибольшее развитие женьшеневый промысел получил в Российской Федерации, на Украине и в Белоруссии. Получили распространение клубы женьшеневодов-любителей, проводились ежегодные совещания, на которых информацией по выращиванию целебного корня обменивались сотни людей. В Приморье такой клуб под названием “Женьшень” был создан в 1981 г. по инициативе В.П. Баяновой (Ковальчук, 1992).
Но эти мелкие частные хозяйства и объединения также обречены. Во-первых они ориентированы на традиционно высокую цену, свойственную приморской популяции женьшеня, и в особенности дикорастущим растениям. Именно это в свое время лишило производителей стимула к снижению себестоимости продукции. Во-вторых, они ориентированы на внутренний рынок, а он переживает кризис, производство падает. Кроме того, упущения во внешней политике сделали возможным проникновение на территорию РДВ китайских производителей с их дешевыми семенами и их более развитой агротехникой. Так что как бы ни был слаб внутренний рынок, но и он отрезан от российского женьшеневода. В-третьих, слава дикорастущего приморского женьшеня так велика, что многие производители рассчитывали проникнуть на международный рынок как бы в кильватере этой большой известности. Реальным основанием для этого были “дорощенные” формы корня. Однако браконьерская добыча и контрабандный вывоз дикорастущего корня за рубеж сильно пошатнули былую славу приморского продукта. Особенно дурную услугу нам оказала торговля подпорченным и плохо обработанным корнем, поспешный сбыт по демпинговым ценам - обычные спутники незаконной торговли.
Возможно, положение еще не вполне безнадежно. Однако самотеком дело явно не поправится. Создание конкурентоспособной отечественной женьшеневой промышленности без государственной опеки не представляется возможным. Какая бы последовательность мер не предлагалась, движение вперед будет возможно лишь после преодоления негативных тенденций, перечисленных выше. Наибольших результатов можно ожидать от органического сочетания местной специфики продукта и быстрой индустриализации производства.
Читайте также: