نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه آموزشی علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی،صندوق پستی 1571914911تهران، ایران

2 گروه آموزشی علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی،صندوق پستی 1571914911تهران، ایران

3 گروه آموزشی علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی 111-14115تهران، ایران

چکیده

آویشن شیرازی Boiss.) Zataria multiflora) با داشتن ترکیبات فنولی و ترپنوئیدی، دارای طیف وسیعی از ویژگی‌های بیولوژیکی است. القای متابولیت های ثانویه در سیستم‌های کشت سلولی توسط محرک‌ها یکی از مهم‌ترین استراتژی‌ها برای بهبود تولید ترکیبات ارزشمند دارویی است. در مطالعه حاضر رده سلولی آویشن شیرازی در محیط کشت B5بنیان‌گذاری و سلول‌ها در مرحله رشد لگاریتمی به مدت سه روز تحت تیمار سالیسیلیک‌اسید در غلظت‌های 0، 90، 180 و 360 میکرو مولار قرار گرفتند و فعالیت آنزیم‌های مسیر فنیل پروپانوئیدی و آنتی‌اکسیدان، محتوای پراکسید هیدروژن (H2O2) و نیتریک اکسید (NO) و همچنین میزان ترکیبات فنولی توسط اسپکتروفتومتر و HPLC تعیین شد. سالیسیلیک‌اسید، منجر به افزایش فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT)، پراکسیداز (POX)، همچنین محتوای NO و H2O2 گردید. در غلظت های 90 و 180 میکرو مولار، فعالیت آنزیم‌های فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز (PAL) در حدود 2/1 برابر، تیروزین آمونیالیاز (TAL) در حدود 4/1-3/1 برابر، پلی‌فنل‌اکسیداز (PPO) در حدود 7/1-5/1برابر افزایش یافت. همچنین محتوای فنول کل در این غلظت‌ها به ترتیب 79/5 و 38/4 میلی‌گرم بر گرم وزن تر در مقایسه با گروه شاهد افزایش نشان داد. در کشت‌های سلولی آویشن شیرازی، در غلظت های مختلف بکار رفته، محتوای 4- هیدروکسی بنزوئیک اسید، بنزوئیک اسید، اپی کاتکین و سیرینجیک اسید افزایش یافت. به نظر می‌رسد که کشت سلولی آویشن شیرازی و استفاده از محرک غیر زیستی سالیسیلیک اسید در غلظت های مناسب می‌تواند به عنوان یک سیستم کارآمد برای تولید متابولیت های ثانویه استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Stimulation of phenolic compounds production in Zataria multiflora Boiss. cell suspension culture through salicylic acid elicitation

نویسندگان [English]

  • Khadijeh Bavi 1
  • Ramazan Ali Khavari-Nejad 2
  • Farzaneh Najafi 2
  • Faezeh Ghanati 3

1 (PhD student) Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, P.O.Box: 1571914911, Tehran, Iran

2 Department of Plant Science, Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, P.O. Box: 15719-14911, Tehran, Iran

3 Department of Plant Biology, Faculty of Biological Sciences, Tarbiat Modares University, P.O.Box: 14115-111, Tehran, Iran

چکیده [English]

Zataria multiflora is medicinal plant with a wide range of biological properties due to having phenolic and terpenoid compounds. Induction of secondary metabolites in plant cell culture systems by elicitors is one of the most important strategies to improve the production of medicinal metabolites. In the present study, a cell line was established from Z. multiflora in B5 medium and the effects of salicylic acid at 90, 180 and 360 µM on suspension-cultured cells was evaluated for 3 days in their logarithmic growth phase. The activity of phenylpropanoid biosynthetic pathway and antioxidant enzymes, the level of regulatory molecules hydrogen peroxide (H2O2) and nitric oxide (NO) and also the amount of phenolic compounds were determined by spectroscopy and HPLC techniques. The activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) and also H2O2 and NO content increased in different concentration of elicitor. Salicylic acid at 90 and 180 µM concentrations significantly enhanced the activity of phenylalanine ammonia-lyase (PAL), about 1.2 fold, tyrosine ammonia-lyase (TAL), 1.3 - 1.4 fold and polyphenol oxidase (PPO), 1.5 - 1.7 fold as well as total contents of phenol (5.79 and 4.38 mg g-1 FW) compared to control, respectively. In addition, the production of 4-hydroxy benzoic acid, benzoic acid, epicatechin and syringic acid were induced in Z. multiflora at different concentrations of salicylic acid. This study indicates that Z. multiflora cell suspension culture combined with optimal concentrations of salicylic acid could be a useful and efficient system for sustainable production of valuable secondary metabolites.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zataria multiflora
  • salicylic acid
  • Nitric oxide
  • Phenolic compounds
  • Antioxidant enzymes