اثر محیط کشت پایه و محرکهای غیرزنده بر تولید زیست توده و محتوای آنتراکینون ریشه مویین در روناس (Rubia tinctorum L.)

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 گروه بیوتکنولوژی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22092/ijmapr.2024.363712.3385
چکیده

سابقه و هدف: آنتراکینون‌ها از متابولیت‌های ثانویه گیاهی هستند که نقش مهمی در درمان برخی از بیماری‌ها ازجمله هپاتیت و سرطان دارند. آنتراکینون‌ها نه تنها در منسوجات و مواد غذایی بلکه به دلیل وجود بالای آنتی‌اکسیدان، در ساخت وسایل آرایشی، صنعت عطرسازی و صنعت داروسازی استفاده می‌شوند. کشت درون شیشه‌ای گیاهان یک روش جایگزین مناسب و عاری از عوامل محیطی را برای تولید ترکیبات دارویی در یک شرایط کنترل شده فراهم کرده است. سیستم کشت ریشه مویین مبتنی بر تلقیح با آگروباکتریوم رایزوژنز در دو دهه گذشته به عنوان روش مؤثر برای تولید متابولیت‌های ثانویه در ریشه‌های گیاهی مانند جینسینگ تبدیل شده است. یکی از مزیت‌های تولید این ترکیبات در شرایط درون شیشه‌ای، امکان افزایش تولید آنها با بکارگیری ترکیبات غذایی مؤثر و القای فرایند تولید و بیوسنتز مواد ثانویه با محرک‌های مختلف زیستی و غیر زیستی می‌باشد. هدف از این تحقیق، مطالعه اثر غلظت نمکی محیط کشت و غلظت ساکارز در افزایش تولید زیست‌توده ریشه مویین و مطالعه اثر محرک‌های مختلف غیرزیستی در افزایش تولید آنتراکینون در ریشه مویین روناس بود.مواد و روش‌ها: برای این منظور، در آزمایش اول پس از القای ریشه مویین ابتدا اثر ساکارز (30، 45 و 60 گرم در لیتر) در ترکیب با محیط‌های پایه MS2/1 و MS در افزایش زیست‌توده ریشه مویین در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی با 4 تکرار مطالعه شد. در آزمایش دوم، اثر محرک‌های مختلف در دو سطح و سه تکرار با غلظت‌های مختلف،دی‌اکسید تیتانیوم (50 و 100 میلی‌گرم در لیتر)، کیتوزان (100 و 150 میلی‌گرم در لیتر)، نیترات نقره (50 و 100 میلی‌گرم در لیتر)، پرولین (250 و 500 میلی‌گرم در لیتر)، ‌اسید جیبرلیک (1 و 2 میلی‌گرم در لیتر) و نفتالین‌استیک‌اسید (1 و 2 میلی‌گرم در لیتر) در افزایش آنتراکینون (آلیزارین) مورد بررسی قرار‌گرفتند.نتایج: در آزمایش اول محیط 1/2MS شامل 45 ‌گرم بر لیتر ساکارز بالاترین افزایش زیست توده را داشت و محیط‌های پایه MS حاوی 45 و 60 گرم در لیتر ساکارز، MS حاوی 30 گرم در لیتر ساکارز و 1/2MS حاوی 60 گرم در لیتر ساکارز در رتبه‌های بعدی تولید زیست توده ریشه بودند. بهترین محیط در تولید زیست توده از این آزمایش انتخاب شد و برای آزمایش بعدی مورد استفاده قرار گرفت، به‌طوری‌که در این آزمایش اثر محرک‌های مختلف به مدت 2 روز در افزایش ماده ثانویه (آلیزارین) مورد بررسی قرار‌گرفتند. نتایج نشان داد که انباشت ماده ثانویه در محیط حاوی 250 میلی‌گرم در لیتر پرولین افزایش چشمگیری نسبت به بقیه محرک‌ها داشت و محرک‌های 50 میلی‌گرم در لیتر نیترات نقره و 2 میلی‌گرم در لیتر اسید جیبرلیک، به ترتیب در رده‌های بعدی قرار داشتند. محتوای متابولیت ثانویه در دو سطوح مختلف نفتالین استیک اسید تفاوت قابل توجهی نسبت به شاهد نداشت.نتیجه گیری: به طور کلی این مطالعه نشان داد که بیشترین تولید زیست توده ریشه در محیط کشت 1/2MS حاوی 45 گرم در لیتر ساکارز به دست آمد، در حالی که بالاترین میزان آنتراکینون در حضور پرولین حاصل شد.