اثر میدان مغناطیسی بر توان‌زیستی، بتولینیک اسید و خواص آنتی‌اکسیدان توس (Betula pendula Roth.)

Abstract

سابقه و هدف: تجمع متابولیت‌های ثانویه در گیاهان بخشی از پاسخ‌های دفاعی در برابر حملات پاتوژنی است که معمولاً به مقدار کم در سلول‌های گیاهی تجمع می‌یابند و محرک‌ها می­توانند مقدار آن‌ها را افزایش دهند. کشت‌ بافت و سلول گیاهی به‌عنوان یک روش پایدار برای بررسی متابولیت‌های ثانویه گیاهی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می­گیرد. بتولینیک اسید یکی از مهم‌ترین متابولیت‌های ضد سرطان و ضد ویروس ایدز است که اصلی‌ترین منبع اولیه تهیه آن درخت توس است. با توجه به در حال انقراض بودن این درختان در ایران، جایگزین نمودن روش‌های نوین کشت ‌سلول و بافت به‌جای استخراج از پوست این‌گونه امری ضروری است. پژوهش حاضر در همین راستا و باهدف افزایش مقدار ماده مؤثر تولیدی صورت گرفته است.مواد و روش‌ها: ریزنمونه‌های پوست داخلی توس در محیط کشت NT با 3 درصد ساکارز، 8/0 درصد آگار، 5/2 میلی‌گرم بر لیتر 2-4,D و 5/0 میلی‌گرم بر لیتر BAP کشت شد و کالزایی صورت گرفت. بازکشت­ها به‌صورت ماهانه انجام شد و سلول‌های 8 ماهه تحت اثر میدان مغناطیسی قرار گرفتند. سلول‌های توس در کشت تعلیقی (حدود 1 گرم کالوس نرم و سفید در 30 میلی‌لیتر محیط کشت NT با ترکیبات هورمونی فوق‌الذکر بدون آگار) توسط میدان مغناطیسی ایستا با شدت 30 میلی تسلا و در روزهای 11-8 بعد از واکشت، روزی 4 ساعت تیمار شدند. سپس زنده‌مانی سلول‌ها، میزان رشد، بتولینیک اسید و خواص آنتی‌اکسیدانی در سلول‌های تیمار شده با میدان مغناطیس، اندازه‌گیری و با سلول‌های تیمار نشده مقایسه گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد میزان رشد، بتولینیک اسید و خواص آنتی‌اکسیدانی در سلول‌های تیمار شده توسط میدان مغناطیس نسبت به شاهد افزایش یافت؛ اما زنده‌مانی سلول‌ها تحت‌تأثیر میدان مغناطیسی قرار نگرفت، بااین‌حال میزان مغناطیس واردشده باعث از بین رفتن و مرگ سلولی نشد. در کشت‌های تیمار شده تولید بتولینیک اسید کل (98/18 گرم بر لیتر) نسبت به کشت‌های شاهد (28/7 گرم بر لیتر) 5/2 برابر و نسبت خواص آنتی‌اکسیدانی در کشت‌های تیمار شده (09/40 درصد) نسبت به کشت‌های شاهد (2/14 درصد) 8/2 و نسبت رشد در کشت‌های تیمار شده (12/0 درصد) نسبت به کشت‌های شاهد (09/0 درصد) 2/1 برابر شد.نتیجه‌گیری: در این پژوهش میدان مغناطیسی نیز مثل دیگر القاکننده‌ها یا محرک­ها با راه‌اندازی زنجیره انتقال پیام از طریق استرس اکسیداتیو ایجادشده، متابولیسم ثانویه را در سلول‌ها القاء نموده و باعث افزایش تولید متابولیت‌های ثانویه در سلول‌های توس نسبت به نمونه‌های شاهد شدند. هم‌چنین می‌توان گفت میدان مغناطیس به‌عنوان یک تنش مصنوعی باعث واکنش سلول‌ها و افزایش رشد و تولید مواد مؤثره شد. این محرک می‌تواند با افزایش میزان بتولینیک اسید و ظرفیت آنتی‌اکسیدان، در کشت­های این­ویترو این گیاه دارویی در حال انقراض به کار رود.

Keywords

• کشت‌سلولی
• توس
• بتولینیک اسید
• آنتی‌اکسیدان
• میدان مغناطیسی