نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران گروه پژوهشی تولید متابولیت های ثانویه در سامانه های زیستی، جهاد دانشگاهی آذربایجان غربی، ارومیه، ایران

2 هیات علمی دانشگاه ارومیه

3 گروه شیمی تجزیه، جهاد دانشگاهی آذربایجان غربی، ارومیه، ایران

4 دانشگاه بارسلون

چکیده

نانوذرات به عنوان گروهی جدیدی از محرک‌ها برای تولید متابولیت‌های با ارزش استفاده می‌شوند. این مطالعه، تاثیر نانو ذرات سیلیسیم دی‌اکسید بر برخی خصوصیات فیتوشیمیایی ریشه‌های موئین دو گونه بذرالبنج مشبک و کوتاه مطالعه شد. ریشه‌های موئین از تلقیح ریزنمونه‌های کوتیلدون (در گونه مشبک) و برگ (در گونه کوتاه) با باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز تولید شد. سپس تاثیر غلظت‌های مختلف نانو ذرات سیلیسیم دی اکسید (0، 25، 50، 100 و 200 میلی‌گرم بر لیتر) و مدت زمان تیمار ( 24 و 48 ساعت) بر میزان وزن تر، ظرفیت آنتی اکسیدانی و برخی ترکیبات پلی فنولی در ریشه‌های موئین دو گونه بذرالبنج مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر وزن تر (48/10 گرم) در ریشه‌های موئین تیمار شده با 25 میلی‌گرم بر لیتر محرک و مدت زمان تیمار 48 ساعت در گونه کوتاه بدست آمد. بیشترین میزان DPPH (05/18 درصد) و FRAP (mmol Fe+2 g-1 FW 26/6) به ترتیب در گونه مشبک تیمار شده با 25 و 200 میلی‌گرم بر لیتر محرک و مدت زمان تیمار 48 و 24 ساعت مشاهده گردید. حداکثر میزان ترکیب با ارزش رزمارینیک اسید (02/9 میکرو گرم بر گرم وزن تر) در گونه مشبک تیمار شده با 25 میلی‌گرم بر لیتر محرک و مدت زمان تیمار 48 ساعت مشاهده گردید، در حالی که این ترکیب در ریشه‌های موئین گونه کوتاه شناسایی نگردید. نتایج مشخص کرد که نانو ذرات سیلیسیم دی اکسید می‌تواند به عنوان یک محرک جهت افزایش برخی ترکیبات پلی فنولی و ظرفیت آنتی اکسیدانی در ریشه‌های موئین بذرالبنج مشبک و کوتاه استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effects of Silicon Dioxide Nanoparticles (SiO2 NPs) on Polyphenolic Compounds Content and Antioxidant Capacity in H. reticulatus and H. pusillus hairy roots

نویسندگان [English]

  • ahad hedayati 1
  • ramin maleki 3
  • Javier Palazon 4

1 Dept. of Horticulture, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, I.R. of Iran Iranian Academic Center for Education, Culture and Research, Urmia, I.R. of Iran

3 Iranian Academic Center for Education, Culture and Research

4 Department of Plant Physiology, Faculty of Pharmacy, University of Barcelona

چکیده [English]

Nanoparticles are used as a new group of elicitors for the production of valuable metabolites. In the present study, the effects of silicon dioxide nanoparticles (SiO2 NPs) as abiotic elicitor on some phytochemical traits in H. reticulatus and H. pusillus hairy root cultures were analyzed. Hairy roots were obtained from cotyledon (H. reticulatus) and leaf (H. pusillus) explants Inoculated with Agrobacterium rhizogenes. The effect of silicon dioxide nanoparticles concentrations (0, 25, 50, 100 and 200 mg L-1) with two exposure times (24 and 48h) on fresh weight, antioxidant capacity and some polyphenol compounds in hairy roots of two Hyoscyamus species were investigated. Results showed that the highest hairy roots fresh weight (10.48 g) were found in the medium treated with 25 mg L-1 SiO2 NPs at 48 hours of exposure time in H. pusillus hairy root cultures. Overall High amount of DPPH (18.05%) and FRAP (6.26 mmol Fe+2 g-1 FW) was observed in H. reticulatus hairy roots elicited by 25 and 200 mg L-1 SiO2 NPs at 48 and 24h of exposure time, respectively. Rosmarinic acid content (9.02 μg g-1 FW) with 1.65-fold boost compared to control, was observed in H. reticulatus hairy roots culture elicited with SiO2 NPs (25 mg L-1) after 48 h exposure time, while this compound was not detected in H. pusillus hairy roots. The results demonstrate that silicon dioxide nanoparticles can be used as effective and abiotic elicitor to increase some polyphenol compound and antioxidant capacity in H. reticulatus and H. pusillus hairy root cultures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Elicitor
  • hairy root
  • Hyoscyamus
  • Polyphenolic compounds
  • Silicon dioxide nanoparticles