اثر سدیم هیدروژن‌سولفید (NaHS) بر برخی ویژگی‌های فیتوشیمیایی و تولید آلکالوئیدهای THC و CBD در کشت سوسپانسیون سلولی گیاه شاهدانه هندی (Cannabis indica).

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات
2 هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار
3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، ساختمان علوم پایه، گروه زیست شناسی، تهران، ایران.
4 عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان
5 استادیار دانشگاه آزاد
10.22034/jpr.2025.8473.3363
چکیده
شاهدانه هندی (Cannabis indica)، گیاهی با خواص دارویی ارزشمند است که به‌دلیل فراوانی متابولیت‌های ثانویه ازجمله کانابینوئیدها یکی از گونه‌های مورد مطالعه در فیتوشیمی می‌باشد. فناوری کشت سوسپانسیون سلولی می‌تواند روشی بهینه با هدف شناسایی، تولید و استخراج این ترکیبات خاص از گیاه شاهدانه باشد. در این پژوهش اثر سدیم‌هیدروژن‌سولفید (دهنده هیدروژن‌سولفید) بر کشت سوسپانسیون سلولی مورد بررسی قرارگرفت و پس از تولید کالوس مناسب جهت کشت سوسپانسیون سلولی، اثر تیمارهای مختلف این الیسیتور (50، 100 و150 میلی‌گرم بر لیتر) و در سه تکرار بر برخی ویژگی‌های فیتوشیمیایی و میزان تولید کانابینوئیدهای کانابیدیول و تتراهیدروکانابینول از زیست‌توده سوسپانسیون‌ سلولی گیاه شاهدانه ارزیابی‌شد. نتایج نشان‌داد میزان آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و پرولین با استفاده از محرک سدیم‌هیدروژن‌سولفید نسبت به شاهد افزایش‌یافتند، درحالی که میزان آنزیم فنیل‌آلانین‌ آمونیالیاز و فنل نسبت به شاهد کاهش‌ نشان‌دادند. هم‌چنین میزان پروتئین و قند محلول نیز به‌جز تیمار mg/L 50 نسبت به شاهد افزایش نشان‌داد. از هفته‌ی دوم درصد سلول‌های رشدکرده نسبت به شاهد افزایش‌یافت و در سنجش درصد زنده‌مانی‌ سلول نیز در تیمارهای mg/L100 و mg/L 150 بهبود درصد زنده‌مانی سلول نسبت به شاهد مشاهده‌شد. باتوجه به نتایج سنجش، میزان آلکالوئیدهای مورد مطالعه نسبت به شاهد افزایش نشان ‌ندادند. بنابراین به‌نظر می‌رسد که سدیم‌هیدروژن سولفید با کاهش اثر عوامل سرکوبگر رشد سلول‌ها از قبیل ROS و در نتیجه کاهش آسیب اکسیداتیو و هم‌چنین افزایش ترکیبات ‌دفاعی گیاه از جمله پرولین و افزایش آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، سبب سازگاری سلول‌های گیاه شاهدانه با شرایط تنشی ایجاد‌شده در کشت سوسپانسیون‌سلولی گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The effect of Sodium HydrogenSulfide (NaHS) on some phytochemical characteristics and the production of THC and CBD alkaloids in the cell suspension culture of Cannabis indica.

نویسندگان English

Maryam Abedini 1
alireza iranbakhsh 2
sara saadatmand 3
Mostafa Ebadi 4
zahra oraghiardebili 5
1 زیست شناسی
3 Department of Biology, Faculty of Science, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, I.R.IRAN
4 Biology. Damghan university
5 azad university
چکیده English

Cannabis indica is recognized for its medicinal properties, particularly due to its secondary metabolites like cannabinoids. This study explored the use of cell suspension culture technology to identify, produce, and extract these compounds. It specifically examined the impact of sodium hydrogen sulfide (NaHS), a hydrogen sulfide donor, on cell suspension cultures of hemp. The research involved treating callus cultures with varying NaHS concentrations (50, 100, and 150 mg/L) and assessing their effects on phytochemical traits and cannabinoid production, particularly Cannabidiol and Tetrahydrocannabinol.

Results showed that NaHS treatment elevated the levels of enzymes such as catalase, peroxidase, and proline, while decreasing phenylalanine ammonia-lyase and phenolic compounds compared to control groups. Protein and soluble sugar levels increased, except in the 50 mg/L treatment. Cell growth rates improved from the second week onward, with 100 mg/L and 150 mg/L treatments enhancing cell survival rates. However, the alkaloid levels did not increase relative to controls.

Overall, the study concluded that sodium hydrogen sulfide mitigates growth-inhibiting factors like reactive oxygen species (ROS), reducing oxidative damage. This leads to an increase in defensive compounds, such as proline and antioxidant enzymes, helping hemp cells better withstand stress conditions in cell suspension culture. Thus, NaHS shows potential in optimizing the production of valuable cannabinoids from Cannabis indica through enhanced cellular resilience and metabolic activity.

کلیدواژه‌ها English

sodium hydrogen sulfide
tetrahydrocannabinoid acid
cannabidol
cellular suspension
cannabis indica

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 بهمن 1403

  • تاریخ دریافت 02 تیر 1403
  • تاریخ بازنگری 23 دی 1403
  • تاریخ پذیرش 06 بهمن 1403