O'zR FA O.S.Sodiqov nomidagi
BIORGANIK KIMYO INSTITUTI

Fermentlar kimyosi laboratoriyasi

Laboratoriya mudiri

biologiya fanlari doktori, professor

Axunov Ali Axunovich

Bog‘lanish: tel.: +998 (90) 351 12 06; e-mail: ali.akhunov@gmail.com

Fermentlar kimyosi laboratoriyasi 1987 yilda Institutning zoo-fitotoksinlar Bo‘limi biokimyo taxlil guruhi ba’zasi qoshida tashkil topgan. Laboratoriyaning asosiy ilmiy yo‘nalishi o‘simlik va hayvon organizmidan ajratib olingan biologik faol moddalarni tadqiq qilish. O‘rgimchak zaharidan birinchi marotaba kallikrein – kinin tizimi komponentlari aniqlandi, bu o‘z navbatida tirik organizmga zaharlarning toksikologik ta’sirining ba’zi qonuniyatlarini tushuntirib berish imkoni berdi. Qora qurt o‘rgimchagi zaharidan o‘zining mahsusligi va faolligi bilan o‘simlik va hayvon organizmlaridan ajratib olingan fermentlarga o‘xshamagan kininaza fermenti ajratib olindi.

Paxtachilik soxasining muhim va istiqbolliligini etiborga olgan xolda O‘zbekiston Respublikasi fanlar Akademiyasi taklifiga ko‘ra, fermentlar kimyosi laboratoriyasi e’tiborini g‘o‘zaning biologik faol komponentlari struktur-funktsional tadqiqotlariga qaratdi. Laboratoriya o‘z oldiga g‘o‘zaning o‘sish va rivojlanishida ishtirok etuvchi oqsillar va fermentlar tadqiqini maqsad qilib qo‘ydi.

Ilmiy yo‘nalish:

- biotik va abiotik omillar ta’sirida g‘o‘zaning fitoimmun molekulyar mexanizmini belgilovchi immun javob induktsiyasining signal tizimini o‘rganish; fitopatogenlar va sho‘rlangan tuproqlardagi g‘o‘zada javob reaktsiyalari hosil bo‘lishida pro-/antioksidant tizimi fermentlari va stress fitogormonlarining vazifasini o‘rganish; g‘o‘zaning o‘sish va rivojlanish regulyatorlari sifatida fiziologik faol tabiiy birikmalarning ta’sir mexanizmlarini, ulardan keyinchalik biotexnologiyaning yangi tizimida ferment markerlar sifatida qo‘llashni o‘rganish; atrof-muhitning noqulay omillarining zararli ta’siri bilan bog‘liq g‘o‘zaning moslashuv mexanizmlari reaktsiyalarida fitogormonlarning rolini o‘rganish.

- fitopatogenlar va sho‘rlangan tuproq ta’sirida xosil bo‘lgan g‘o‘zadagi stress fitogormonlari va prooksidant va antioksidant tizimi mexanizmini o‘rganish;

- shirinmiya ildizidan ajratib olingan supramolekulyar kompleks va glitsirrizin kislotasi preparatlari ta’sirida bug‘doy va g‘o‘zaning indutsirlangan chidamlilik mexanizmini tadqiq qilish, stress vaqtida g‘o‘zadagi antioksidant tizimi fermentlari va quyimolekulyar komponentlarining ta’sir etuvchi faolligi qonuniyatlarini aniqlash;

- noyob qishloq ho‘jalik belgilari va stresslarga chidamli g‘o‘zaning yangi navlarini yaratish jarayonlarini tezlatish maqsadida, g‘o‘za elit navlari, turlari, xillari va liniyalarining qishloq ho‘jaligidagi qimmatli belgilarini baholashda biokimyoviy markerlar sifatida fitogormonlar va antioksidant tizimi fermentlarining rolini o‘rganish;

- ma’lum tuproq-iqlim sharoitlari va g‘o‘zaning har bir genotipi antioksidant holatini hisobga olgan xolda yangi avlod preparatlari (DAG-1, DAG-2) va kimyoviy vositalarni qo‘llash bo‘yicha personallashgan yondashuvlarni ishlab chiqishda ishtirok etish;

- zamonaviy ekologik bezarar tabiiy biostimulyatorlarni qo‘llab g‘o‘zadagi pro/-antioksidant holatni molekulyar-biokimyoviy baholash asosida, g‘o‘za alohida genotipini o‘stirishdagi kompleks personallashgan yondashuvni ishlab chiqishda ishtirok etish;

- tabiiy stimulyatorlar va fungitsidlar asosida olingan yangi kompozitsiyalarning ta’sir mexanizmi va biologik faolliklarni o‘rganish.

Muhim natijalar:

Verticillium dahliae va Fusarium oxysporum fitopatogenlari orqali chaqirilgan vilt kasalligiga g‘o‘za chidamliligining biokimyoviy mexanizmlari aniqlangan. Birinchi marotaba g‘o‘zaning elit navlari, turlari, xillari va liniyalarining viltga chidamliligini aniqlovchi tezkor usul bo‘yicha tet-sistemasi ishlab chiqildi. G‘o‘zaning yangi navlarini yetishtirishda ushbu texnologiya selektsiya, urug‘chilik va agrotexnologiya ITI da ishlab chiqilgan va joriy qilingan.

Institutda birinchi marotaba glitsirrizin kislotasi va uning tuzlarining supramolekulyar kompleksi (DAG-1 va DAG-2) yangi avlod preparatlari olingan, ularni g‘o‘zaning fitopatogenlarga va sho‘rlangan tuproqlarga chidamlilik antioksidant tizimi fermentlarini rag‘batlovchi va uzaytiruvchi faolligi aniqlangan.

Ishlab chiqilgan g‘o‘zaning uzaytirilgan chidamlilik indutsirlangan tizimi texnologiyasi asosida yangi avlod preparatlari ta’sirida g‘o‘zaning immun potentsialini oshirish imkoni tug‘ildi, bu o‘z navbatida yuqori hosil olishga va paxta tolasi sifatini yaxshilashga olib keladi. DAG-1 va DAG-2 preparatlari paxtachilikda fitopatogenlar, tuproq sho‘rlanishi, shuningdek noyob – xo‘jalik belgilarini yaxshilashda (paxta tolasi sifati, bitta ko‘sakda paxta xom-ashyosi massasini oshirish, tola chiqishi) keng qo‘llanilishga tavsiya etildi. Sho‘rlangan tuproqlarda paxta hosildorligi 5-8 ts/ga oshdi.

O‘zbekiston Respublikasi Intellektual mulk agentligining 3 ta patenti - № IAP 04619 (2012 y); № IAP 05005 (2015 y); № IAP 05090 (2015 y) olingan.

DAG-1 va DAG-2 preparatlariga O‘zR Sog‘liqni saqlash vazirligi huzuridagi Sanitariya, gigiena va kasb kasalliklari profilaktikasi ilmiy tadqiqot instituti tomonidan toksiko-gigienik ijobiy xulosalari berilgan.

Preparatlar keng ko‘lamda qo‘llanilishi uchun O‘zbekiston Respublikasi Kimyolashtirish va o‘simliklarni himoya qilish vositalalari davlat komissiyasi tomonidan guvohnomalar berilgan (2015, № 1A946 va 2016, № 1A1156).

G‘o‘za o‘sish va rivojlanishining dastlabki bosqichlarida abstsiz kislotasi, auksin va asosiy himoya oqsillari ishtirokida qurg‘oqchilik va sho‘rlanishga g‘o‘zaning javob reaktsiyalari o‘rganilgan. Abiotik omillar ta’sirida erta davrlardayoq antioksidant fermentlar va osmoprotektorlarni g‘o‘zaning turli navlarining himoya vazifalarida yetakchi vazifa sifatida ishtirok etishi aniqlangan.

Olib borilgan tadqiqotlar, qishloq xo‘jalik o‘simliklari barqarorligini oshirishning ekologik xavfsiz usullarini yaratish maqsadida o‘simliklarda immunitet, o‘sish va rivojlanish bilan bog‘liq biokimyoviy jarayonlarning o‘simlik hujayrasiga signallar uzatuvchi turli xil sistemalarning ta’sirlashish mexanizmlarini o‘rganish uchun asos bo‘ladi.

Natijalarning amaliy ahamiyati

Bugungi kunda selektsiya materiallarini sinash sun’iy yaratilgan infektsion fonlarning maydon, vaqt va iqtisodiy xarajatlarni talab qiladi. Amalga oshirilayotgan innovatsion tadqiqotlar amaliyotda monospetsifik antitelolardan foydalanish asosida selektsion materiallarni baholash usullarini joriy etish imkonini berdi. Mutaxassislar fikricha tezkor test-sistemadan foydalanish dala mavsumi, ota-onalik shakli va vaqt bo‘yicha g‘o‘zaning yangi navini tanlash 10 yil o‘rniga 5-6 yilgacha qisqaradi. Test – sistemadan foydalanish selektsionerlar bilan hamkorlikda turli xil texnologik xarakteristikalarga, vertitsillyoz viltni yo‘qotuvchi yuqori rezistentlikka ega o‘simlik materiallarining kollektsion bazasini yaratish imkonini beradi. Hozirgi vaqtda yaratilgan usul paxta selektsiyasi, urug‘chiligi va yetishtirish agrotexnologiyalari ilmiy - tadqiqot institutida qo‘llanilmoqda. Bu tez pishuvchi, yuqori xosildorligi va tola miqdori ko‘pligi bilan farq qiluvchi g‘o‘za navlari yaratish jarayonlarini ancha tezlatish imkonini beradi.

Shirinmiya ildizidan olingan glitsirrizin kislotasi (DAG-1 va DAG-2) preparatlarining biokimyoviy mexanizmlarini o‘rganish asosida ular g‘o‘zaning fitopatogenlar va sho‘rlanishga barqarorligini oshiruvchi induktorlar ekanligi birinchi marta isbotlangan.

G‘o‘zaning patogenlar bilan zararlanishida DAG-1 preparatining ta’sir mexanizmlaridan biri, g‘o‘zadagi himoya reaktsiyalarining ortishiga olib keluvchi, bu ferment molekulalariga birikib peroksidazaning turli xil izoformalarini faollashtirishdan iborat. Bunda DAG-1 preparati tarkibidagi salitsil kislotasi kislorodning faol shakillar sintezini oshiradi, bu esa g‘o‘zadagi himoya reakiyalarining ortishiga olib keladi. Salitsil kislotasining bu samarasi fitoimmunitet fermentlarining faolligini prolongatsiyalashi bilan bog‘liqdir. Bu jarayon g‘o‘za barqarorligiga ma’sul hujayra tashqarisidagi peroksidazani faollashtiradi. Bu preparatlar 10^-7 M da g‘o‘zaning stresslarga chidamliligini belgilovchi pro-/antioksidant tizimi fermentlari faolligini oshirgan.

Sirdaryo viloyati xokimyati, qishloq va suv xo‘jaligi Boshqarmasi, Sirdaryo viloyati o‘simliklarni himoyalash markazining xatlariga ko‘ra, Institut 2017 yilda yaratilgan DAG-1 va DAG-2 preparatlarining Sirdaryo viloyatidagi 55 ta fermer xo‘jaliklarining 500 gektar sho‘rlangan maydonlarida sinab ko‘rishga ruxsat olgan. Sinov natijalari fermer xo‘jaliklarida paxta hosildorligining gektariga 5 tsentnerdan 8 tsentnergacha oshganligini ko‘rsatgan (bunga xujjatlar mavjud).

2018 yilda Sirdaryo viloyatining sho‘rlangan maydonlarida DAG-1 preparatining keng masshtabdagi sinovlari o‘tkazilgan va OOO “Bek cluster” O‘zbek – Britan korxonasi bilan 200 gektar va viloyatning fermer xo‘jaliklarida 305 gektar sho‘rlangan yerlardagi g‘o‘zani preparat bilan ishlovlash uchun shartnoma tuzilgan.

“Bek cluster” fermer xo‘jaliklarida 2018 yilda chigit unib chiqishi 7 % oshganda paxta hosildorligi gektariga nazoratdagiga nisbatan 5,7 tsentnerga oshgan. Boshqa fermer xo‘jaliklarida ham hosildorlik gektariga 5,6 tsentnerga oshgan. Toshkent viloyatining Yuqori - Chirchiq tumani xo‘jaliklarida hosildorlik gektariga 4 tsentnerga oshgan. Bu natijalarning barchasiga hamma xo‘jaliklardan tegishli xujjatlar olingan.

G‘o‘zaning antioksidant fermentlari molekulyar mexanizmini o‘rganish bo‘yicha olingan natijalardan g‘o‘za holatini baholash va har xil stress faktorlar ta’siriga g‘o‘zaning uzoq muddatli prognozlash uchun ekologik ekspertizani o‘tkazishda foydalanish mumkin.

Kelajakdagi rejalar:

- DAG-1 (glitsirrizin va salitsil kislotalari asosida) preparatining stresslarga g‘o‘zaning indutsirlangan barqarorligida molekulyar mexanizmlarini aniqlash maqsadida ularning g‘o‘za peroksidazasining turli izoformalariga ta’sirini o‘rganish;

- prooksidant sistemalar: prolin, mallon dialdegidining indutsirlangan to‘planish mexanizmini, ularning salitsil kislotasi va g‘o‘zaning antioksidant tizimi fermentlarining sho‘rlanishdagi o‘zaro ta’siri xolida tadqiq qilinayotgan yangi tabiiy preparatlar va kimyoviy birikmalarning ta’sirini o‘rganish;

- paxta selektsiyasi, urug‘chiligi va yetishtirish agrotexnologiyalari (stimulyatorlar laboratoriyasi) ilmiy tadqiqot institutlari bilan hamkorlikda amalda qo‘llanilayotgan kimyoviy va xorijiy preparatlarni (“Baykal EM -1”, “Gummimaks”, “Vimpel”, “Albit”) sarflash me’yorlarini kamaytirish maqsadida antioksidant sistemalar markerlari asosidagi preparatlarining g‘o‘zaning har xil navlari hosildorligi va adaptatsion xarakteristikalariga DAG-1 va DAG-2 larning barqarorlik induktorlari samarasini o‘rganish;

- DAG-1 va DAG-2 preparatlari bilan ishlangan g‘o‘zaning o‘sishini biokimyoviy nazorat qilishni o‘z ichiga olgan Sirdaryo viloyatining 500 gektarda (“Bek cluster” xo‘jaligining 200 gektar va 300 ga fermer xo‘jaliklarida) o‘tkazilgan sinov natijalari asosida preparatlarning kerakli hujajatlarini (biznes reja, litsenzion shartnoma va h.k.) amaliyotga tatbiq qilish;

- O‘zbekiston Respublikasi Vazirlar mahkamasining 2018 yil 14 oktyabrdagi № 850-F qarori asosida paxta yetishtiruvchi viloyatlarning turli xil tuproq iqlim sharoitlarida DAG-1 va DAG-2 preparatlari va boshqa biostimulyatorlarning g‘o‘zaning yangi navlari barqarorligiga ta’sirini o‘rganish tadqiqotlarini amalga oshirish;

- chigitning sho‘rlanish va atrof-muhitning noqulay omillariga barqarorligini oshirish maqsadida g‘o‘za immun sistemasini oshiruvchi preparatlari kompozitsiyalarini yaratish.

Ilmiy aloqalar:

O‘zR FA paxta selektsiyasi, urug‘chiligi va yetishtirish agrotexnologiyalari ITI, O‘zR FA genomika va bioinformatika markazi, O‘zbekiston Respublikasi oliy va O‘rta maxsus ta’lim vazirligining Guliston Davlat Universiteti.

Avtorlik guvoxnomalari va patentlar:

1. DSP. Avtorskoe svidetelstvo po prikladnim naukam №137257. 1979. A.S.Sadikov, X.A. Aslanov, A.A. Axunov.

2. Sposob polucheniya sivorotki protiv yada paukov Latrodectus. Avtorskoe svidetelstvo № 1027866. 1980. V.S.Safarova, A.S.Sadikov, U.A.Aripov, A.A. Axunov.

3. Sposob polucheniya fermenta kininazi. Avtorskoe svidetelstvo №971340. 1982. A.S.Sadikov, A.A. Axunov, Z.Golubenko.

4. Sposob opredeleniya aktivnosti atsetilxolinesterazi. Avtorskoe svidetelstvo №3812534. 1982. A.A.Takanaev, O.N.Veshkurova, A.V.Karas, A.S.Sadikov, A.A. Axunov.

5. Sposob polucheniya mechenogo ¹²⁵I-indikatora kininov. Avtorskoe svidetelstvo №4269465/31-04. 1988. A.A. Axunov, V.M.Lvov, A.A.Kolmakova.

6. Sposob ochistki fermentnix preparatov. Avtorskoe svidetelstvo №4847376. 1991. A.A. Axunov, M.M.Raximov, N.A.Abdurashidova, Sh.K.Navruzov.

7. Sposob videleniya ingibitora angiotenzin-1-prevraщayuщego fermenta iz yada jivotnogo proisxojdeniya. Avtorskoe svidetelstvo № 1730088. 1992. A.A. Axunov, Z.Golubenko, Sosnina N.A.

8. Sposob prognozirovaniya kachestva volokna xlopchatnika. Patent № 04370, 2000. A.A. Axunov, Z. Golubenko, E.Mustakimova, N.A.Abdurashidova, F.A.Ibragimov, Yu.V.Beresneva.

9. Sposob polucheniya peroksidazi iz listev xlopchatnika. Patent № AR 02862, 2005 g.; A.A. Axunov, Z.Golubenko, N.A.Abdurashidova, F.A.Ibragimov, G.O.Akbarova, E.Ch.Mustakimova.

10. Sposob ispitaniya Piksa i Morfonola na xlopchatnike. Patent № 03224 31.10.2006. A.A. Axunov, E.Ch.Mustakimova, F.A.Ibragimov.

11. Sposob videleniya gomogennoy xitin-spetsifichnoy peroksidazi iz prorostkov xlopchatnika dlya ispolzovaniya v test-sisteme na ustoychivost k viltu. Patent № IAP 04619 30.11.2012 g. A.A. Axunov, N.Xashimova, Z. Golubenko, Ye.Pshenichnov, S.Vshivkov.

12. Sposob videleniya belka-ingibitora glyukansintazi iz golosemennoy linii xlopchatnika. Patent № IAP 70100602, 17.12.2010 g. A.A. Axunov, Z.Golubenko, N.A.Abdurashidova, E.Ch.Mustakimova, Ye.A.Pshenichnov, S.O.Vshivkov.

13. Sposob opredeleniya ustoychivosti sortov xlopchatnika k viltu. Patent № IAP 05005 2015 g. A.A. Axunov, N.R. Xashimova, Ye.A.Pshenichnov, V.A. Avtonomov, Sh.B.Amanturdiev.

14. Sposob borbi s viltom xlopchatnika. Patent № IAP 05090 16.09.2015 g. A.A. Axunov, N.R. Xashimova, Ye.A.Pshenichnov, V.A. Avtonomov, D.N. Dalimov, O.D. Matchanov, M.B. Gafurov.

Maqolalar:

1. Some Aspects of Interaction between Cotton Anionic Peroxidase and Verticillium dahliae Kleb. The Asian and Australian Journal of Plant Science and Biotechnology. 2013. 7 (2), A.A.Axunov, N.R. Khashimova, E.Pshenichnov, S Vshivkov, E Mustakimova, Z Golubenko, R. Stipanovic.

2. The Effest of Phytohormones on the Dynamis of Protein Biosynthesis and Enzyme Activity in Linted and Naked Cotton Seed. The Asian and Australian Journal of Plant Science and Biotechnology.  2013. 7 (2). A.A.Axunov, Z. Golubenko, E Mustakimova, N.Abdurashidova, E Pshenichnov, S Vshivkov, R Stipanovic.

3. Izmeneniya soderjaniya endogennix fitogormonov i belkov pri vozdeystvii abioticheskix stressov na xlopchatnik. Ximiya prirodnix soedineniy. 2013, №2. 274-276. A.A.Axunov, Z.Golubenko, N.A.Abdurashidova, E.Ch.Mustakimova, A.A.Axunov, S.O.Vshivkov, Ye.A.Pshenichnov. XPS. 1913.

4. Vliyanie soley glitsirrizinovoy kisloti na aktivnost fermentov kallusnix kultur xlopchatnika pri vozdeystvii Verticillium dahliae. Vavilovskie chteniya. Samara, Rosiya, noyabr 2014 g. C.156-160. A.A.Axunov, N.R.Xashimova, V.A. Avtonomov, L.A. Larina.

5. Primenenie proteomnoy texnologii pri otsenke ustoychivosti vertitsilleznomu viltu lineynogo materiala xlopchatnika vida G.hirsutum L. Vavilovskie chteniya. Samara, Rosiya, noyabr 2014 g.C. 161-164. A.A.Axunov, N.R. Xashimova, V.A. Avtonomov.

6. Vliyanie lazernogo izlucheniya na nekotorie fiziologo-bioximicheskie protsessi xlopchatnika. Vavilovskie chteniya. Samara, Rosiya, noyabr 2014 g.C. 165-169. A.A.Axunov, N.R.Xashimova, M.A.Mamasolieva, F.Asadov, V.A. Avtonomov, A.M. Koxxarov.

7. Analiz funktsionirovaniya zaщitnix sistem xlopchatnika v usloviyax zasoleniya i defitsita vlagi. «Uzbekskiy biologicheskiy jurnal» 2014 №6 3-7 str. A.A.Axunov, Z.Golubenko, N.A.Abdurashidova, E.Ch.Mustakimova.

8. Vliyanie kompleksa glitsirrizinovoy i salitsilovoy kislot na aktivnost fenilalanin ammoniy-liazi i soderjanie svobodnoy salitsilovoy kisloti v listyax xlopchatnika pri infitsirovanii gribom F. oxysporum. Vavilovskie chteniya, 2015, Samara, Rossiya S. 171-174. N.R.Xashimova, M.A. Mamasolieva, S.B. Navruzov, A.A. Axunov, V.V. Uzbekov, V.A. Avtonomov.

8. Diglitsirrizinati –Jurnal Dokladi Akademii Nauk RUz, 2015, № 5, S.52-56. preparati novogo pokoleniya, povishayuщie ustoychivost xlopchatnika k Verticillium dahliae. A.A.Axunov, N.R.Xashimova, Dalimov D.N., Avtonomov Vik. A., Mamasolieva M.A.

9. Bioximicheskie priznaki kachestva volokna i ustoychivosti k viltu pri vivedenii novix sortov xlopchatnika. Uzbekistan agrar fani xabarnomasi. 2016, №1. A.A.Axunov, N.A.Abdurashidova, Z.Golubenko, E.Ch.Mustakimova, N.R.Xashimova, V.A. Avtonomov

10. Supramolekulyarniy kompleks glitsirrizinovoy kisloti s salitsildovoy kislotoy – ekologicheski bezopasniy induktor ustoychivosti xlopchatnika. Uzbekiskiy ximicheskiy jurnal. -2016. №4.-S.92-96. N.R.Xashimova, M.A.Mamasolieva, M.B.Gafurov.

11. Vliyanie salitsilovoy kisloti na tsitofiziologicheskie reaktsii xlopchatnika, infitsirovannoy Verticillium dahliae. Uzbekiston Milliy universiteti xabarlari – 2016. №2. S.130-133.

12. Bioximicheskiy analiz ustoychivosti liniy xlopchatnika G .hirsutum L. k vertitsilleznomu viltu // O‘zbekiston Milliy universiteti xabarlari - 2016. - №2/3. – S.146-149. Xashimova N.R., Mamasolieva M.A., Babaeva D.T.

13. Vliyanie salitsilovoy kisloti na tsitofiziologicheskie reaktsii xlopchatnika, infitsirovannoy Verticillium dahliae // O‘zbekiston Milliy universiteti xabarlari. Tashkent, 2016. - №2/3. – S.153-157. Xashimova N.R., Axunov A.A., Mamasolieva M.A., Babaeva D.T.

14. Ispolzovanie bioximicheskix pokazateley priznakov kachestva volokna pri vivedenii novix sortov xlopchatnika ustoychivix k viltu. Uzbekskiy biologicheskiy jurnal 2017, №1 S 3-7. A.A.Axunov, N.A.Abdurashidova, N.R.Xashimova, C.B.Navruzov, K.M.Kuldoshova.