
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,380,003 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,072 |
اثر غلظتهای مختلف کیتوزان بر تولید اسیدهای فنلی در کشت سلول کاهوی موجدار (Lactuca undulate Ledeb) | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
دوره 14، شماره 3، مهر 1401، صفحه 1-20 اصل مقاله (824.82 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2022.18773.1369 | ||
نویسندگان | ||
مرتضی مفید بجنوردی1؛ مهناز اقدسی* 2؛ محمد فاطمی3 | ||
1دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران. | ||
2دانشیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران. | ||
3استادیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران | ||
چکیده | ||
هدف: استفاده از الیسیتورها در کشت سلولی گیاهان یکی از مهمترین روشها جهت افزایش تولید متابولیتهای ثانویه است. کیتوزان بیوپلیمری است که از واحدهای D-گلوکزآمین ساخته شده و در دیواره سلولی قارچها و اسکلت خارجی بندپایان یافت میشود. القای پاسخهای دفاعی، افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان و مسیر فنیلپروپانوئیدها، تجمع ترکیبات فنلی و فلاوونوئیدها از جمله پاسخهای گیاهان به تیمار کیتوزان میباشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر کیتوزان بعنوان یک الیسیتور در افزایش تولید اسیدهای فنلی در سوسپانسیون سلولی کاهوی موجدار (Lactuca undulateLedeb) است. مواد و روشها: ابتدا سوسپانسیون سلولی از کالوسهای 45 روزه حاصل از قطعه جداکشت برگ کاهوی موجدار در محیط کشت MS 2/1 حاوی 1/0 و 1 میلیگرم در لیتر 2,4-D و Kin تولید شد. سپس اثر غلظتهای مختلف کیتوزان (0، 50، 100 و 200 میلیگرم در لیتر) در بازه زمانی 24، 48 و 72 ساعت بر سوسپانسیون سلولی مورد بررسی قرار گرفت. بعد از برداشت نمونهها، درصد زندهمانی، مقدار فنل و فلاوونوئید کل، شیکوریک اسید، کلروژنیک اسید، کافئیک اسید و پراکسیداسیون لیپیدها و فعالیت آنزیم فنیلآلانینآمونیالیاز (PAL) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: دادههای حاضر نشان داد که غلظت کیتوزان و مدت زمان تیمار عوامل تعیینکننده در مقدار ترکیبات فنلی ازجمله شیکوریک اسید در سوسپانسیون سلولی کاهوی موجدار است. مقدار شیکوریک اسید در تیمار 50 میلیگرم در لیتر کیتوزان پس از 24 ساعت نسبت به تیمار شاهد 8/2 برابر افزایش نشان داد. بیشترین مقدار کلروژنیک اسید و کافئیک اسید پس از 24 و 48 ساعت تیمار با غلظت 200 میلیگرم در لیتر کیتوزان بدست آمد. بعلاوه نتایج حاضر بیانگر اثر تیمار کیتوزان بر افزایش فنل و فلاوونوئید کل همراه با افزایش فعالیت آنزیم PAL بوده است. افزایش مقدار پراکسیداسیون لیپیدها و کاهش درصد زندهمانی سلولها در غلظتهای بالای کیتوزان نشاندهنده اثر منفی آن بر فعالیت سلولها است. نتیجهگیری: نتایج حاضر نشان داد کیتوزان در غلظتهای پایین سبب افزایش مقدار شیکوریک اسید در سوسپانسیون سلولی کاهوی موجدار شده که از آن میتوان در صنایع داروسازی به عنوان روشی نوین در تولید شیکوریک اسید و مشتقات آن استفاده کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
سوسپانسیون سلولی؛ شیکوریک اسید؛ کاهوی موجدار؛ فنل کل؛ فنیل آلانین آمونیا لیاز | ||
مراجع | ||
Ahmad W, Zahir A, Nadeem M et al. (2018) Enhanced production of lignans and neolignans in chitosan-treated flax (Linum usitatissimum L.) cell cultures, Process Biochemistry. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2018.12.025.
Cabrera JC, Messiaen J, Cambier P, Van Cutsem P (2006) Size, acetylation and concentration of chitooligosaccharide elicitors determine the switch from defence involving PAL activation to cell death and water peroxide production in Arabidopsis cell suspensions. Physiol Plant 127, 44-56.
Chakrabortya M, Karunb A, Mitra A (2009) Accumulation of phenylpropanoid derivatives in chitosan-induced cell suspension culture of Cocos nucifera. J Plant Physiol 166, 63-71.
Chang C, Yang M, Wen H, Chern J (2002) Estimation of total flavonoid content in Propolis by Two complementary colorimetric Methods. J Food and Druge Analysis 10, 178-182.
Fernández-Bautista N, Domínguez-Núñez JA, Castellano MM, Berrocal-Lobo M (2016) Plant Tissue Trypan Blue Staining During Phytopathogen Infection. Bio-Protocol 6, e2078
Ferri M, Tassoni A (2011) Chitosan as elicitor of health beneficial secondary metabolites in in vitro plant cell cultures. In R. G. Mackay & J. M. Tait (Eds.), Handbook of chitosan research and applications 389-414. Nova Science Publishers.
Hall RD (2000) Plant Cell Culture initiation. Practical tips. Mol Biotechnol 16, 161-173.
Hammerschmidt R (2014) Chlorogenic acid: A versatile defense compound. Physiol Mol Plant Pathol 88, e35.
Hudec J, Burdova M, Kobida L, et al. (2007) Antioxidant Capacity Changes and Phenolic Profile of Echinacea purpurea, Nettle (Urtica dioica L.) and Dandelion (Taraxacum officinale) after Application of Polyamine and Phenolic Biosynthesis Regulators. J Agric Food Chem 55, 5689−5696.
Iriti M, Giulia C, Sara V, et al. (2010) Chitosan-induced ethylene-independent resistance does not reduce crop yield in bean. Biol Control 54, 241-247.
Kamalipourazad M, Sharifi M, Zare Maivan H, Behmanesh M et al. (2016) Induction of aromatic amino acids and phenylpropanoid compounds in Scrophularia striata Boiss. Cell culture in response to chitosan-induced oxidative stress. Plant Physiol Biochem107, 374-384.
Kazi GAS, Yamanaka T, Osamu Y (2019) Chitosan coating an Efficient Approach to Improve the Substrate Surface for In Vitro Culture System. J Electrochem Soc 166, B3025
Khan W, Prithiviraj B, Smith DL (2003) Chitosan and chitin oligomers increase phenylalanine ammonia-lyase and tyrosine ammonia-lyase activities in soybean leaves. J Plant Physiol 160, 859-863.
Landi L, Feliziani E, Romanazzi G (2014) Expression of Defense Genes in Strawberry Fruits Treated with Different Resistance Inducers. J Agric Food Chem 62, 3047−3056.
Lee J, Scagel CF (2013) Chicoric acid: chemistry, distribution, and production. Front Chem 1, 117-123.
Luo XB, Chen B, Yao S Z, Zeng JG (2003) Simultaneous analysis of caffeic acid derivatives & alkamides in roots and extracts of Echinacea purpurea by HPLC-photodiode array detection-electrospray mass spectrometry. J Chromatogr 986, 73-81.
Meda A, Euloge C, Romito M, et al. (2005) Determination of the total phenolic, flavonoid and proline contents in Burkina Fasan honey, as well as their radical scavenging activity. Food Chem 91, 571-577.
Mejía-Teniente L, Dalia Duran-Flores F, Chapa-Oliver AM, et al. (2013) Oxidative and molecular responses in Capsicum annuum L. after hydrogen peroxide, salicylic acid and chitosan foliar applications. Int J Mol Sci 14,10178-10196.
Mhlongo MI, Piater LA, Madala NE, et al. (2016) Phenylpropanoid Defences in Nicotiana tabacum Cells: Overlapping Metabolomes Indicate Common Aspects to Priming Responses Induced by Lipopolysaccharides, Chitosan and Flagellin-22. PLoS One 11, e0151350.
Mofid Bojnoordi M, Aghdasi M, Fatemi M (2020) An investigation on phytochemical components and antioxidant activity of Luctuca undulate in 5 natural habitats of Iran. Medic Plant 75, 65-75.
Nair VD, Panneerselvam R, Gopi R, Hong-bo S (2013) Elicitation of pharmacologically active phenolic compounds from Rauvolfia serpentina Benth. Ex. Kurtz. Ind Crops Prod 45, 406-415.
Nuissier G, Rezzonico B, Grignon-Dubois M 2010. Chicoric acid from Syringodium filiforme. Food Chem 120, 783-788.
Omidbaigi R (2002) Study of cultivation and adaptability of purple coneflower (Echinaceae purpurea) in the North of Tehran. JWSS-Isfahan University of Technology, 6 231-241.
Prochazkova D, Sairam RK, Srivastava GC, Singh DV (2001) Oxidative stress and antioxidant activity as the basis of senescence in maize leaves. Plant Sci 161, 765-771.
Ramezannezhad R (2018) An investigation on antioxidative activity and Caffeic acid derivatives production in some Iranian native species of Asteraceae family under nature and tissue culture condition. PhD thesis, Golestan University. pp:124-139.
Ramezannezhad R, Aghdasi M, Fatemi M (2019) An investigation on cichoric acid content and antioxidant activity in some Iranian native species compared to Echinacea purpurea L. in different developmental stages. Iran J Medic Aromatic Plant 34, 909-923.
Singh S (2014) A review on possible elicitor molecules of cyanobacteria: Their role in improving plant growth and providing tolerance against biotic or abiotic stress. J Appl Microbiol 117, 1221-1244.
Singh S (2016) Enhancing phytochemical levels, enzymatic and antioxidant activity of spinach leaves by chitosan treatment and an insight into the metabolic pathway using DART-MS technique. Food Chem 199, 176-184.
Sircar D, Mitra A (2009) Accumulation of p-hydroxybenzoic acid in hairy roots of Daucus carota 2: Confirming biosynthetic steps through feeding of inhibitors and precursors. J Plant Physiol 166, 1370-1380.
Sykłowska-Baranek k, Pietrosiuk A, Naliwajski MR, et al. (2012) Effect of L-phenylalanine on PAL activity and production of naphthoquinone pigments in suspension cultures of Arnebia euchroma (Royle) Johnst. In Vitro Cell Dev Biol-Plant 48, 555-564.
Valletta A, De Angelis G, Badiali C, et al. (2016) Acetic acid acts as an elicitor exerting a chitosan-like effect on xanthone biosynthesis in Hypericum perforatum L. root cultures. Plant Cell Rep 35, 1009-1020.
Vasconsuelo A, Picotto G, Giuletti AM, Boland R (2006). Involvement of G‐proteins in chitosan‐induced Anthraquinone synthesis in Rubia tinctorum. Physiol Plantarum 128, 29-37.
Yin H, Frette XC, Christensen LP, Grevsen K (2012) Chitosan oligosaccharides promote the content of polyphenols in Greek oregano (Origanum vulgare ssp. hirtum). J Agric Food Chem 60, 136-143.
Zhang X, Li K, Xing R, et al. (2018) miRNA and mRNA Expression Profiles Reveal Insight into Chitosan-Mediated Regulation of Plant Growth. J Agric Food Chem 66, 3810-3822.
Zlotek U, Swieca M (2016) Elicitation effect of Saccharomyces cerevisiae yeast extract on main health-promoting compounds and antioxidant and anti-inflammatory potential of butter lettuce (Lactuca sativa L.). J Sci Food Agric 96, 2565-2572.
Zuppini A, Baldan B, Millioni R, Favaron F et al. (2003) Chitosan induces Ca Blackwell Publishing, Ltd. 2+-mediated programmed cell death in soybean cells. New Phytologist 161, 557-568 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 415 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 341 |