Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tăng cường tích lũy saponin triterpenoid trong cây nhân giống in vitro và các nền văn hóa phân hóa lại của Eryngium planum L.: một loài cây thuốc
Tóm tắt
Chúng tôi đã điều tra các điều kiện dẫn đến việc tích lũy saponin trong cây bằng cách sử dụng các nền văn hóa in vitro của Eryngium planum L. Mục tiêu là thiết lập một hệ thống sản xuất saponin có chất lượng tương đương với những gì có trong cây trồng ngoài đồng và tăng cường sự tích lũy của chúng trong phòng thí nghiệm. Chúng tôi nhận thấy rằng hàm lượng saponin trong các cơ quan từ các cây con in vitro và cây trồng trong các thí nghiệm sau khi nhân giống vi mô cao hơn (lên đến 8.7 lần) so với cây từ các khu vực tự nhiên. Callus không xử lý đã tích lũy saponin với lượng tương tự như rễ của cây trồng ngoài đồng. Việc áp dụng sucrose vào môi trường sinh trưởng với nồng độ cao hơn (40, 50 hoặc 60 g L−1) đã dẫn đến việc tăng cường sản xuất saponin trong callus (từ 1.2 đến 1.7 lần). Sự kích thích với 100 µmol L−1 methyl jasmonate của callus được trồng trên môi trường Murashige và Skoog bổ sung 30 g L−1 sucrose đã dẫn đến việc tích lũy saponin tăng 1.2 lần so với callus duy trì trên cùng một môi trường (30 g L−1 sucrose). Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng đầu tiên rằng saponin triterpenoid có thể được tổng hợp sinh học trong các cây con in vitro và các nền văn hóa phân hóa lại của E. planum.
Từ khóa
#saponin #Eryngium planum #in vitro #sinh học phân tử #cây thuốcTài liệu tham khảo
Bhatia S, Bera T (2015) Classical and nonclassical techniques for secondary metabolite production in plant cell culture. In: Bhatia S, Bera T, Dahiya R, Sharma K (eds) Modern applications of plant biotechnology in pharmaceutical sciences. Academic Press, London, pp 231–292. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-802221-4.00007-8
Duke JA, Buts-Godwin MJ, du Cellier PA, Duke J (2002) Handbook of medicinal herbs, 2nd edn. CRC Press, New York, pp 277–278
Filova A (2014) Production of secondary metabolites in plant tissue cultures. Res J Agric Sci 46:236–245
Kikowska M, Budzianowski J, Krawczyk A, Thiem B (2012) Accumulation of rosmarinic, chlorogenic and caffeic acids in in vitro cultures of Eryngium planum L. Acta Physiol Plant 34:2425–2433. https://doi.org/10.1007/s11738-012-1011-1
Kikowska M, Thiem B, Sliwinska E, Rewers M, Kowalczyk M, Stochmal A, Oleszek W (2014) The effect of nutritional factors and plant growth regulators on micropropagation and production of phenolic acids and saponins from plantlets and adventitious root cultures of Eryngium maritimum L. J Plant Growth Regul 33:809–819. https://doi.org/10.1007/s00344-014-9428-y
Kochan E, Szymańska G, Szymczyk P (2014) Effect of sugar concentration on ginsenoside biosynthesis in hairy root cultures of Panax quinquefolium cultivated in shake flasks and nutrient sprinkle bioreactor. Acta Physiol Plant 36:613–619. https://doi.org/10.1007/s11738-013-1439-y
Koczurkiewicz P, Czyż J, Podolak I, Wójcik K, Galanty A, Janczko Z, Michalik M (2015) Multidirectional effects of triterpene saponins on cancer cells—mini-review of in vitro studies. Acta Biochim Pol 62:383–393. https://doi.org/10.18388/abp.2015_1089
Kowalczyk M, Masullo M, Thiem B, Piacente S, Stochmal A, Oleszek W (2014) Three new triterpene saponins from roots of Eryngium planum. Nat Prod Res 28:653–660. https://doi.org/10.1080/14786419.2014.895722
Lambert E, Faizal A, Geelen D (2011) Modulation of triterpene saponins production: in vitro cultures, elicitation, and metabolic engineering. Appl Biochem Biotechnol 164:220–237. https://doi.org/10.1007/s12010-010-9129-3
Langhansova L, Marsik P, Vanek T (2005) Production of saponins from Panax ginseng suspension and adventitious root cultures. Biol Plant 49:463–465. https://doi.org/10.1007/s10535-005-0030-9
Murashige T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco cultures. Physiol Plant 15:473–497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Okršlar V, Plaper I, Kovač M, Erjavec A, Obermajer T, Rebec A, Ravnikar M, Žel J (2007) Saponins in tissue culture of Primula veris L. Vitro Cell Dev Biol Plant 43:644–651. https://doi.org/10.1007/s11627-007-9072-3
Ramirez-Estrada K, Vidal-Limon H, Hidalgo D, Moyano E, Goleniowski M, Cusido RM, Palazon J (2016) Elicitation, an effective strategy for the biotechnological production of bioactive high-added value compounds in plant cell factories. Molecules 21:182. https://doi.org/10.3390/molecules21020182
Sparg SG, Light ME, van Staden J (2008) Biological activities and distribution of plant saponins. J Enthopharmacol 94:219–243. https://doi.org/10.1016/j.jep.2004.05.016
Szakiel A, Pączkowski C, Henry M (2011) Influence of environmental abiotic factors on the content of saponins in plants. Phytochem Rev 10:471–491. https://doi.org/10.1007/s11101-010-9177-x
Thiem B, Kikowska M, Krawczyk A, Więckowska B, Sliwinska E (2013) Phenolic acid and DNA contents of micropropagated Eryngium planum L. Plant Cell Tissue Organ Cult 114:197–206. https://doi.org/10.1007/s11240-013-0315-1
Wang P, Su Z, Yuan W, Deng G, Li S (2012) Phytochemical constituents and pharmacological activities of Eryngium L. (Apiaceae). Pharm Crops 3:99–120. https://doi.org/10.2174/2210290601203010099
Weiss RF (1991) Herbal Medicine. Beaconsfield, UK
Wörz A, Diekmann H (2010) Classification and evolution of the genus Eryngium L. (Apiaceae–Saniculoideae): results of fruit anatomical and petal morphological studies. Plant Div Evol 128:387–408. https://doi.org/10.1127/1869-6155/2010/0128-0018
Zhang YH, Zhong JJ, Yu JT (1996) Enhancement of ginseng saponin production in suspension cultures of Panax notoginseng: manipulation of medium sucrose. J Biotechnol 51:49–56. https://doi.org/10.1016/0168-1656(96)01560-X