Cải thiện sản xuất Echinacoside và Acteoside bằng cách kích thích hai giai đoạn trong nuôi cấy đình chỉ tế bào của Cistanche Deserticola

để biết thêm thông tin: ali.ma@wecistanche.com

Wen-Hao Chen và cộng sự

trừu tượng

Ở nồng độ thích hợp, polyamine đã kích thích sự phát triển của mô sẹo vàechinacosideNội dung củaCistanche Desticolatrong khi Ag plus làm tăng hàm lượng củaechinacosidevàacteoside. Trong khoảng thời gian nuôi cấy 20- ngày, khi putrescine (25 lM) và Ag plus (10 lM) được thêm tương ứng vào ngày 8 và ngày 16,echinacosidesản xuất (1,7 gl – 1) vàacteosidesản xuất (0. 4 gl – 1) đạt đến mức tối đa, lần lượt là 1. 4- lần và 1. 5- lần xử lý bằng putrescine đơn giản đó, 1. 6- lần và 1. 4- lần tương ứng của lần xử lý cộng Ag đơn trong số đó. Putrescine ngoại sinh tăng cường khả năng tồn tại của tế bào và hoạt tính của enzym chống oxy hóa một cách rõ rệt, do đó làm tăng sinh khối cuối cùng. Bổ sung Ag cộng làm tăng hàm lượng H2O2 và hoạt tính phenylalaninammoniac-lyase đáng kể dẫn đến cao hơnechinacosidevàacteosidecác nội dung.

Từ khóaActeoside,Cistanche Desticola, Echinacoside, Elicitor, Văn hóa đình chỉ

Các từ viết tắt

APOX Ascorbate peroxidase

CAT Catalase

H2O2 Hydro peroxit

PAL Phenylalanin amoniac-lyase

PeGs Phenylethanoid glycoside

Các loại oxy phản ứng ROS

SOD Superoxide dismutase

Cistanche Desticola

Bấm vào Cistanche UK và các sản phẩm chiết xuất từ ​​Cistanche

Giới thiệu

Cistanche DesticolaYC Ma được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Trung Quốc. Phenylethanoid glycoside (PeGs) là các thành phần hoạt tính sinh học chính trong loại cây này.echinacosidevàacteosidelà thành phần chính để cải thiện năng lực tình dục, điều chỉnh chức năng miễn dịch, loại bỏ các gốc tự do và các chất chống lão hóa (Song et al. 2003). Do khai thác quá mức, khó canh tác và môi trường bị suy thoái, hoang dã Cistanche Desticolathực vật đang trên bờ vực tuyệt chủng. Nuôi cấy tế bào thực vật có thể là một giải pháp thay thế hấp dẫn để thu được các thành phần hoạt tính này. Các vấn đề chính gặp phải khi nuôi cấy trong ống nghiệm củaCistanche Desticolasinh khối thấp và hàm lượngPeG thấp. Nhiều nguyên tố gây kích thích tổng hợp PeGs (Cheng và cộng sự 2005, 2006; Lu và Mei 2003; Ouyang và cộng sự 2003a; Xu và cộng sự 2005), nhưng thật không may, hầu hết các sinh vật đều làm giảm sinh khối tế bào.

Trong những năm gần đây, sự kết hợp của các nguyên tố khác nhau đã được khám phá trong quá trình nuôi cấy huyền phù của tế bào thực vật. Do các hoạt động khác nhau của các thuốc bổ trợ khác nhau, sự kết hợp của các thuốc hỗ trợ khác nhau có thể đạt được hiệu quả hiệp đồng. Các chất cố định có thể được thêm vào cùng một lúc, ví dụ, trong nuôi cấy huyền phù củaTaxus spp. (Yuan và cộng sự 2002) và nhân sâm (Bae và cộng sự 2006). Mặt khác, việc bổ sung các yếu tố khác nhau ở giai đoạn phát triển sinh khối và giai đoạn sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp tương ứng đã tạo ra sản lượng sinh khối và taxol tối đa trong nuôi cấy huyền phù của Taxus baccata ( Khosroushahiet al. 2006). Tuy nhiên, có rất ít báo cáo liên quan đến việc sử dụng các nguyên tố phụ kết hợp trong nuôi cấy tế bào của Cistanche Desticola.

EhcinacosideTrongCistanche Desticola

Các báo cáo trước đây vềCistanche Desticolatập trung làm tăng hàm lượng PeG, nhưng các chất gây nghiện như polyamines để thúc đẩy sinh khối đã bị bỏ qua một phần. Poly amin có thể thúc đẩy sinh khối mô sẹo bằng cách tăng cường sự sinh sôi của tế bào và làm giảm bớt sự lão hóa của tế bào (Bais và Ravishankar 2002). Gần đây đã có báo cáo rằng polyamine có liên quan đến sự tương tác với khả năng chịu stress của ethylene và stress sinh học, trong khi ethylene và các loài oxygenspecies phản ứng (ROS) do stress phi sinh học dẫn đến sự già đi và chết của tế bào (Cona et al. 2006). Mặt khác, stress oxy hóa gây ra bởi các tác nhân gây ra sự tích tụ ROS, bao gồm hydrogen peroxide (H2O2) và anionsuperoxide (O2–), được báo cáo là trung gian với quá trình chết tế bào theo chương trình và tổng hợp chất chuyển hóa thứ cấp dưới dạng phân tử tín hiệu (Yuan et al. 2001 ; Xu andDong 2005). Ví dụ, H2O2 gây ra sự biểu hiện gen của phenylalanin amoniac-lyase (EC 4.3.1.5), enzym akey cho phản ứng phòng vệ và chuyển hóa thứ cấp (Desikan và cộng sự 1998), điều chỉnh quá trình nuôi cấy tế bào sản xuất PeG củaCistanche Desticola(Cheng và cộng sự 2005; Ouyanget cộng sự 2003a). Theo quan điểm của stress oxy hóa, một số ion kim loại, chẳng hạn như Ni2 plus, Co2 plus, Ag plus, thúc đẩy quá trình tổng hợp chất thứ cấp một cách hiệu quả ở nhiều loài thực vật (Zhao et al. 2005). Trong nghiên cứu này, polyamines và các ion kim loại, cũng như sự kết hợp của những nguyên tố đó, đã được áp dụng để tăng cường sự phát triển của mô sẹo,echinacoside, vàacteosideNội dung của Cistanche Desticola. Ngoài ra, mối quan hệ giữa chất béo và hàm lượng H2O2, cũng như ảnh hưởng của chúng đối với hoạt động của PAL và các enzym chống oxy hóa cũng được nghiên cứu.

Nguyên liệu và phương pháp

Nguyên liệu thực vật

Cistanche Desticoladòng tế bào được cảm ứng từ thân. Sau khi thu hoạch, thân cây được cắt thành từng đoạn khoảng 1 cm3 và được nuôi cấy trên môi trường B5 (Gamborg và cộng sự. 1968) có chứa 5 lM axit naphthaleneacetic (NAA), 9 lM 6- benzyl adenine (6- BA), 4 lM 2, 4- axit dichlorophenoxyacetic (2, 4- D) và 30 g sucrose l – 1. Sau 30 ngày, mô sẹo màu vàng nhạt được lấy ra và nuôi cấy trên môi trường B5 với 5 lMNAA, 9 lM 6- BA, và 1 lM 2, 4- D, và nuôi cấy huyền phù tế bào được thiết lập theo các phương pháp ofOuyang và cộng sự. (2003b).

Văn hóa mô sẹo

Khoảng 1,5 g mô sẹo tươi (0. 125 g DW) từ môi trường nuôi cấy 20- ngày tuổi củaCistanche Desticolađược cấy vào bình Erlenmeyer 250- ml có chứa 50 ml môi trường B5. B5medium được bổ sung 5 lM NAA, 9 lM 6- BA, 1 lM 2, 4- D, và 30 g sucrose l – 1 ở độ pH là 5,6 trước khi chưng cất. Tất cả các thí nghiệm được thực hiện với các phép đo ba lần ở 25 độ trong bóng tối trên máy lắc quay (110 vòng / phút) trong 20 ngày.

ActedosieTrongCistanche Desticola

Phương pháp điều trị Elicitor

Trong một thử nghiệm kích thích đơn lẻ, các dung dịch đã khử trùng bằng bộ lọc củaputrescine (Put), tinh trùng (Spm), tinh trùng (Spd), silvernitrate và coban clorua đã được thêm vào nồng độ được thiết kế trung bình để khảo sát ảnh hưởng của chúng lên sự phát triển của nấm và hàm lượng PeG. Với nồng độ điển hình elicitor tối ưu, ảnh hưởng của thời gian cho ăn đã được nghiên cứu. Sau đó, dựa trên nồng độ tối ưu và thời gian cho ăn, sự kết hợp của các chất kích thích khác nhau đã được thiết kế để tăng cường sản xuất PeG trong một thí nghiệm kích thích hai giai đoạn. Việc nuôi cấy mô sẹo không có tác nhân gây bệnh là sự kiểm soát. Để điều tra cơ chế hoạt động của các mô sẹo, mô sẹo được lấy ra tại một thời điểm đã thiết kế sau khi bổ sung sau phản ứng phụ để phân tích thêm trong thí nghiệm hai giai đoạn.

Các xét nghiệm sinh hóa

Tại thời điểm thiết kế sau khi bổ sung elicitor, các tế bào được lọc và rửa nhẹ bằng nước cất. Sau đó, khả năng sống của tế bào được xác định bằng cách nhuộm 2,3, 5- triphenyl tetrazolium clorua theo phương pháp của Verleysenet al. (2004), Chỉ số khả năng sống được định nghĩa là độ hấp thụ được đo trên một gam mô tươi. Hàm lượng H2O2 của tế bào tươi được xác định theo phương pháp của Velikova và cộng sự. (2000). Việc xác định hoạt độ của phenylalanin amoniac-lyase (PAL) (EC 4.3.1.5) dựa trên phương pháp của Koukol và Conn (1961). Các themethods được sử dụng để chiết xuất superoxide dismutase (SOD) (EC1.15.1.1), catalase (CAT) (EC 1.11.1.6), ascorbate peroxidase (APOX), và xác định cũng giống như phương pháp của Jebara et al. (2005).

Đo sinh khối, echinacoside và acteoside

Để xác định trọng lượng khô (DW), mô sẹo được lọc và rửa bằng nước cất, sau đó làm khô đông lạnh đến trọng lượng ổn định để ghi lại trọng lượng khô.

Tế bào khô (2 0 mg) được chiết xuất với 1 0 ml 5 0 phần trăm (v / v) metanol ở nhiệt độ phòng trong siêu âm (40 kHz, 160 W) trong 15 phút. Sau khi lọc qua lớp dư 0,22 lm, 20 ll mẫu được bơm vào hệ thống HPLC (Waters 2695) được trang bị cột C18 (Diamonsil, 250 mm · 4,6 mm, cỡ hạt 5 μm). Pha động bao gồm metanol và 0,05% dung dịch aceticacid-nước (v / v) theo tỷ lệ 35:65 (v / v). Tốc độ dòng chảy là 1,0 ml phút^–1, nhiệt độ cột là 30 độ và bước sóng phát hiện UV (Waters 2996) là 334 nm.

Các đường chuẩn củaechinacosidevàacteosidecó độ tuyến tính tốt trong khoảng {{0}}. 2–6,4 lg (r=0. 9997) và 0. 16–4,6 lg (r {{1 {{ 24}}}}. 9995), độ thu hồi trung bình của echinacoside và acteoside (n=5) là 98,7 phần trăm (RSD=1. 5 phần trăm) và 98,2 phần trăm (RSD=1 .28 phần trăm), tương ứng. Các thử nghiệm về độ chính xác và độ chính xác cho kết quả tốt, độ lệch chuẩn tương đối nhỏ hơn 2 phần trăm. Giới hạn định lượng lần lượt là 0,04 và 0,06 lg đối với echinacoside và acteoside. Các tiêu chuẩn echinacoside và acteoside được mua từ NICPBP (Viện Quốc gia về Dược phẩm và Sản phẩm Sinh học Kiểm soát, Bắc Kinh, Trung Quốc). Sản xuất echinacoside / acteoside=hàm lượng echinacoside / acteoside (mg g – 1 DW) x Sinh khối (g DW l^–1).

Phân tích thống kê

Tất cả các thí nghiệm và phép xác định được lặp lại ba lần và tất cả các giá trị đều là trung bình của ba lần ± SE.

Kết quả

Ảnh hưởng của polyamine đối với sự phát triển của mô sẹo,echinacoside, vàacteosideNội dung.

Bảng 1 cho thấy ảnh hưởng của polyamine lên mô sẹo,echinacoside, vàacteosideNội dung củaCistanche Desticola. Đặt và Spm thúc đẩy mô sẹo tăng trưởng đáng kể ở nồng độ thích hợp. Khoảng 25 lM Put là hiệu quả nhất và sinh khối (11,2 g DW l – 1) là 1. 3- lần so với đối chứng. Đồng thời polyamine được tăng cườngechinacosidenội dung đáng kể. Khi thêm 25 lM Put,echinacosidehàm lượng đã tăng 46 phần trăm so với đối chứng trong khi không tìm thấy sự gia tăng đáng kể của acteosidecontent.

Ảnh hưởng của Ag plus và Co2 plus lên sự phát triển mô sẹo, hàm lượng echinacoside và acteoside

Ảnh hưởng của các ion kim loại đối với sự phát triển của mô sẹo,echinacoside, vàacteosideNội dung được minh họa trong Bảng 2. Hàm lượng echinacoside và acteoside được thúc đẩy mạnh mẽ bởi Ag plus trong khi sự phát triển mô sẹo bị ức chế một chút. Khi cộng 10 lM Ag được thêm vào,echinacosidenội dung vàacteosidenội dung đã tăng lần lượt là 73 phần trăm và 62 phần trăm so với đối chứng. Đồng thời, không có sự khác biệt đáng kể về sinh khối giữa xử lý cộng Ag và đối chứng. Co2 cộng với hầu như không thể hiện tác động tích cực lên sự phát triển của mô sẹo và PeGcontent.

Ảnh hưởng của thời gian cho ăn lên sự phát triển của mô sẹo, hàm lượng echinacoside và acteoside

Đặt (25 lM) và Ag cộng (10 lM) đã được chọn để thử nghiệm. Ảnh hưởng của thời gian cho ăn lên mô sẹo,echinacoside, vàacteosidenội dung được thể hiện trong Bảng 3. Khi bổ sung Put (25 lM) vào ngày thứ 8, sinh khối tối đa của chúng (11,8 g DW l – 1) đã thu được. Trong themeantime,echinacosidehàm lượng được nâng lên 107,2 mg g – 1 DW trong khiacteosidenội dung gần như giống như tên của sự kiểm soát.

Việc bổ sung Ag cộng với thời gian sớm hơn dẫn đến sinh khối ít hơn. Thêm Ag plus (10 lM) vào ngày 16, cả haiechinacosidehàm lượng (127,9 mg g – 1 DW) vàacteosidehàm lượng (34,2 mg g – 1 DW) đạt mức tối đa, tương ứng là 2. 2- lần và 1. 4- lần lượt của các hàm trong đối chứng.

Tác dụng kết hợp của Put và Ag cộng với quá trình tạo mô sẹo, echinacoside và acteoside

Như được thể hiện trong kết quả của các bộ lọc đơn lẻ, việc bổ sung vào giai đoạn đầu sẽ tăng cường sinh khối, và bổ sung Ag cộng với hàm lượng echinacoside và acteoside được xúc tiến ở giai đoạn cuối mà không làm giảm sinh khối một cách rõ rệt. Vì vậy, một giao thức phân bổ hai giai đoạn đã được thiết kế. Đặt (25 lM) và Ag cộng (10 lM) đã được thêm vào ở các giai đoạn tối ưu tương ứng của chúng.

Hình 1 cho thấy tác động của việc kết hợp bổ sung Putand Ag cộng với sự phát triển của mô sẹo,echinacoside, vàacteosidesản xuất ngược lại với kiểm soát. Khi Put (25 lM) được thêm vào ngày 8 và thêm Ag cộng (10 lM) vào ngày 16, sinh khối tối ưu (11,4 g DW l – 1), echinacosidecontent (152,4 mg g – 1 DW) và hàm lượng acteoside (36,1 mg g – 1 DW) đã đạt được vào ngày thứ 20 (Hình 1). Cácechinacosidesản xuất (1,7 gl – 1) vàacteosidesản lượng (0. 4 gl – 1) lần lượt lên tới 3. 3- lần và 2. 1- lần của những người trong đối chứng, tương ứng cao hơn so với lần kích thích đơn lẻ trong đó (Bảng 3) . So với phương pháp điều trị elicitor đơn lẻ,echinacosidevàacteosidequá trình sản xuất bằng cách kết hợp các trình tạo ra lần lượt là 1. 4- lần và 1. 5- lần trong số đó trong lần xử lý Đặt đơn lẻ, 1. 6- lần và 1. 4- lần của các lần xử lý bằng Ag cộng nhỏ đó , tương ứng. Nuôi cấy kéo dài tăng sinh khối, sản xuất echinacoside và sản xuất truyền động (Hình 1)

Hình 1 Các cấu hình của sinh khối (A),echinacoside, vàacteosidesản xuất (B) có / không kết hợp các chất dẫn dụ trong văn hóa đình chỉ củaCistanche Desticola. Các thanh dọc đại diện cho sai số tiêu chuẩn của ba lần lặp lại. Callus, 0. 125 g DW, được cấy vào các bình Erlenmeyer 250- ml có chứa 50 ml môi trường B5. Lần lượt thêm vào (25 lM) và Ag cộng (10 lM) vào ngày 8 và ngày 16. Các thí nghiệm được thực hiện ở 25 độ trong bóng tối trên máy lắc quay (110 vòng / phút) trong 20 ngày

Ảnh hưởng của Put và Ag plus đến khả năng tồn tại của tế bào, hàm lượng H2O2 và hoạt động của PAL và các enzym chống oxy hóa

Để hiểu cơ chế hoạt động của các yếu tố kích thích sự phát triển tế bào và sự trao đổi chất thứ cấp củaCistanche Desticola, những thay đổi về khả năng sống của tế bào, hàm lượng H2O2, và hoạt động của PAL và các enzym chống oxy hóa sau khi bổ sung Put và Ag plus đã được kiểm tra trong nuôi cấy kích thích hai giai đoạn. KhiPut được thêm vào ngày thứ 8 (0 giờ trong Hình 2), hàm lượng H2O2 giảm nhanh chóng, chỉ bằng 48,9 phần trăm của lần kiểm soát ở giờ thứ 6, và phục hồi dần về mức kiểm soát sau 24 giờ (Hình 2A). Khả năng sống của tế bào tăng lên cho đến 12 giờ và sau đó giảm đều đặn, cao hơn lần lượt là 26,9% và 16,7% so với đối chứng ở 24 giờ và 48 giờ (Hình 2B). Hoạt động của SOD và APOX tăng lên rõ rệt sau 6 giờ và hoạt động của SOD giảm xuống mức tương tự của đối chứng sau 24 giờ trong khi APOXactivity vẫn bằng 1. 3- lần đối chứng (Hình 2C, D). Putaddition cho thấy không có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động của CAT (Hình 2E). Việc giảm hàm lượng H2O2 và tăng trưởng hoạt động của các enzym oxy hóa có nghĩa là ít bị oxy hóa hơn và giữ cho nhiều tế bào sống sót hơn so với đối chứng.

Hình 2 Những thay đổi của hàm lượng H2O2, khả năng tồn tại của tế bào, hoạt động của APOX, SOD, CAT và PAL Sau khi bổ sung vào nuôi cấy truyền động ngày 8 củaCistanche Desticola. Các thanh dọc đại diện cho sai số tiêu chuẩn của ba lần lặp lại

Đồng thời, hoạt động PAL đạt mức tối đa ở giờ thứ 12 và sau đó giảm dần đến mức tương tự như đối chứng sau 48 giờ (Hình 2F).

Các tế bào được nuôi cấy liên tục sau khi bổ sung Put, và cộng Ag được thêm vào môi trường vào ngày 16 (0 giờ inFig. 3). Hàm lượng H2O2 tăng nhanh và giữ ở mức cao hơn đáng kể so với đối chứng cho đến 48 giờ (Hình 3A), tuy nhiên, khả năng sống của tế bào bị ức chế đáng kể và nhỏ hơn (Hình 3B). Hoạt động của APOX giữ ở mức không đổi và giảm sau 24 giờ (Hình 3C). Độ nhạy sáng SOD và CAT tăng mạnh sau 3 giờ và đạt mức tối đa lần lượt ở 12 giờ và 6 giờ, cao hơn 1. 6- lần và 1. 0- lần so với các đối chứng, sau đó giảm từ từ (Hình 3D , E). Hoạt động PAL tăng lên gấp 2. 1- lần mức kiểm soát sau 24 giờ, vẫn cao hơn 22,5 phần trăm so với mức kiểm soát sau 48 giờ (Hình 3F).

Hình 3 Những thay đổi của hàm lượng H2O2, khả năng tồn tại của tế bào, hoạt tính APOX, SOD, CAT và PAL sau khi bổ sung Ag cộng vào ngày 16 nuôi cấy kích thíchCistanche Desticolawith Put add onday 8. Các thanh dọc đại diện cho sai số tiêu chuẩn của ba lần lặp lại.

Thảo luận

Polyamine và các ion kim loại cho thấy những ảnh hưởng khác nhau đến sự phát triển của mô sẹo và sản xuất PeG củaCistanche Desticola. Ở nồng độ thấp, polyamine chủ yếu tăng cường sự phát triển của vỏ, trong khi Ag plus thúc đẩy sản xuấtechinacosidevàacteosideđáng kể. Khi cả Put và Ag cộng ở nồng độ tối ưu được thêm vào các thời điểm khác nhau, một số tác dụng hiệp đồng đã xảy ra.

Đối với sự phát triển của mô sẹo, hiệu quả thúc đẩy phụ thuộc vào loại polyamine, nồng độ và thời gian cho ăn. 25 lMPut có hiệu quả nhất đối với sự phát triển mô sẹo khi được thêm vào ngày 8. Chất kích thích cho thấy hiệu quả thúc đẩy tối ưu trong giai đoạn tăng trưởng ban đầu. Mặc dù Ag plus và Co2 plus đã được phát hiện để tăng cường các chất chuyển hóa thứ cấp trong các loại cây khác nhau (Zhaoet al. 2005), chỉ có Ag plus cho thấy tác động tích cực đến hàm lượng củaechinacosidevàacteoside. Bởi vì Ag plus có thể ngăn cản khả năng tồn tại của tế bào và sự tăng sinh của tế bào, việc bổ sung Ag plus vào ngày 16 đã tăng cường sản xuấtechinacosidevàacteosidemà không làm giảm sinh khối đáng kể.

Khi tế bào thực vật tiếp xúc với việc xử lý elicitor, theelicitor bắt đầu truyền tín hiệu từ bề mặt của màng sinh chất và sản xuất ROS, tạo ra phản ứng plantdefense và tăng cường các enzym quan trọng điều chỉnh sự trao đổi chất thứ cấp của thực vật xúc tác quá trình sinh tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp mục tiêu (Zhao et al. 2005). Căng thẳng do oxy hóa do điều trị elicitor dẫn đến ROSaccumulation và có thể được giảm bớt bằng các chất chống oxy hóa, bao gồm SOD, APX, CAT và POD. Thiệt hại do quá trình oxy hóa nằm ngoài chức năng của các chất chống oxy hóa, các tế bào thực vật có thể chết khi khả năng sống của tế bào giảm.

H2O2, một loại ROS, được cho là trung gian với quá trình chết tế bào theo chương trình và điều chỉnh quá trình tổng hợp chất chuyển hóa thứ cấp bằng cách gây ra sự biểu hiện của nhiều gen bảo vệ và gen sinh tổng hợp chất chuyển hóa thứ cấp, chẳng hạn như PAL. H2O2, một loại ROS, được cho là trung gian với quá trình chết tế bào theo chương trình và điều chỉnh quá trình tổng hợp chất chuyển hóa thứ cấp bằng cách gây ra sự biểu hiện của nhiều gen bảo vệ và gen sinh tổng hợp chất chuyển hóa thứ cấp, chẳng hạn như PAL.

Polyamine cải thiện khả năng chịu căng thẳng phi sinh học bằng cách loại bỏ ROS một cách hiệu quả, bảo vệ màng và màng axit nucleic (Alca´zar et al. 2006), và tăng cường hoạt động của enzym chống oxy hóa (Tang và Newton 2005). Theo báo cáo của Papadakis và Roubelakis-Angelakis (2005), Puts cho thấy hiệu quả ngăn chặn sự tích tụ ROS tốt hơn so vớiSpd và Spm. Như thể hiện trong kết quả của chúng tôi, nghiệm thức inPut sinh khối cuối cùng nhiều hơn so với nghiệm thức Spd và Spm. Ngoại sinh Đưa hàm lượng H2O2 giảm, tăng hoạt động của enzym chống oxy hóa và khả năng tồn tại của tế bào một cách hiệu quả. Khả năng tồn tại của tế bào cao hơn chắc chắn góp phần tăng sinh nhiều hơn và sinh khối cao hơn. Sau đó, có thể giải thích tại sao việc bổ sung Ag cộng với thời gian sớm hơn dẫn đến sinh khối ít hơn đối vớiAg cộng với sự tích tụ H2O2 tăng cường và giảm đáng kể khả năng sống của tế bào. Các hoạt động của các enzym chống oxy hóa được tăng cường để giảm bớt căng thẳng oxy hóa mà không ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của tế bào. Bổ sung Ag plus cũng thúc đẩy PALactivity cũng như sản xuấtechinacosidevàacteosideđáng kể. Cơ chế này có thể phù hợp với kết quả của Desiken et al. (1998) và Yuan et al. (2001). H2O2 có thể đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tăng sinh tế bào và sản xuất PeG. Tăng cường hoạt động PAL vàechinacosidehàm lượng ở một mức độ, có thể theo một số cách khác nhau để Đặt hàm lượng H2O2 giảm.

Trong những năm gần đây, hầu hết các báo cáo đều tập trung vào ảnh hưởng của một tác nhân kích thích duy nhất đối với sự phát triển của mô sẹo và nội dung của PeGsCistanche Desticola. Tuy nhiên, nhiều chất kích thích đã không tăng cường sự phát triển mô sẹo ở nồng độ tối ưu, chẳng hạn nhưchitosan, funal elicitor (Fusarium solani), methyl jasmonate, và axit salicylic (Cheng và cộng sự 2006; Lu và Mei2003; Xu và cộng sự 2005). Hỗn hợp các nguyên tố đất hiếm đã cải thiện sự phát triển của tế bào và sản xuất PeG, cao hơn lần lượt 26% và 167% so với đối chứng (Ouyanget al. 2003b). Sự kích thích lặp đi lặp lại với một chất kích thích duy nhất cũng làm tăng đáng kể sản xuất PeG (Cheng và cộng sự.2005, 2006). Đó là một giải pháp thay thế tốt để thu được sinh khối và sản xuất PeG tối ưu bằng cách thêm các nguyên liệu khác nhau vào các giai đoạn khác nhau. Khi 25 lM Put và 10 lM Ag cộng với lần lượt được thêm vào ngày 8 và ngày 16, thìechinacosidesản xuất (1,7 gl – 1) và sản xuất acteoside (0. 4 gl – 1) đạt mức tối đa, cao hơn so với các báo cáo trước đây của Put hoặc Ag plus đơn lẻ.

Từ: 'Cải tiến củaechinacosidevàacteosidesản xuất bằng cách kích thích hai giai đoạn trong nuôi cấy huyền phù tế bào củaCistanche Desticola' quaWen-Hao Chen và cộng sự

---World J Microbiol Biotechnol (2007) 23: 1451–1458 / Springer Science plus Business Media BV 2007

Người giới thiệu

Alca´zar R, Marco F, Cuevas JC, Patron M, Ferrando A, Carrasco P, Tiburcio AF, Altabella T (2006) Sự tham gia của polyamine trong phản ứng của thực vật đối với stress phi sinh học. Biotechnol Lett 28: 1867–1876
Bae KH, Choi YE, Shin CG, Kim YY, Kim YS (2006) Nâng cao năng suất ginsenoside bằng sự kết hợp của ethephon và methyl jasmonate trong nuôi cấy rễ tự nhiên nhân sâm (Panax ginseng CA Meyer). Biotechnol Lett 28: 1163–1166
Bais HP, Ravishankar GA (2002) Vai trò của polyamine trong bản thể thực vật và các ứng dụng công nghệ sinh học của chúng. Nuôi cấy mô cơ quan tế bào thực vật 69: 1–34
Cheng XY, Guo B, Zhou HY, Ni W, Liu CZ (2005) Sự kích thích lặp đi lặp lại làm tăng sự tích tụ glycoside phenylethanoid trong nuôi cấy huyền phù tế bào củaCistanche Desticola. Biochem Eng J 24: 203–207
Cheng XY, Zhou HY, Cui X, Ni W, Liu CZ (2006) Cải thiện sinh tổng hợp phenylethanoid glycoside trongCistanche Desticolanuôi cấy huyền phù tế bào bằng elicitor chitosan. J Biotechnol 121: 253–260
Cona A, Rea G, Angelini R, Federico R, Tavladoraki P (2006) Chức năng của oxy hóa amin trong quá trình phát triển và bảo vệ thực vật. Xu hướng Khoa học thực vật 11: 80–88
Desikan R, Reynolds A, Hancock JT, Neill SJ (1998) Harpin và hydrogen peroxide đều bắt đầu quá trình chết tế bào theo chương trình nhưng có những ảnh hưởng khác nhau đến sự biểu hiện gen bảo vệ trong các mẫu cấy huyền phù Arabidopsis. Biochem J 330: 115–120
Gamborg CV, Miller RA, Ojima K (1968) Nhu cầu dinh dưỡng của nuôi cấy huyền phù tế bào rễ đậu tương. Exp Cell Res 50: 151–158Jebara S, Jebara M, Limam F, Aouani ME (2005) Thay đổi trong
ascorbate peroxidase, catalase, guaiacol peroxidase, và các hoạt động superoxide dismutase trong các nốt đậu thông thường (Phaseolus vulgaris) dưới tác dụng của muối. J Plant Physiol 162: 929–936
Khosroushahi AY, Valizadeh M, Ghasempour A, Khosrowshahli M, Naghdibadi H, Dadpour MR, Omid Y (2006) Cải thiện sản xuất taxol bằng cách kết hợp các yếu tố cảm ứng trong nuôi cấy tế bào huyền phù của Taxus baccata. Cell Biol Int 30: 262–269
Koukol J, Conn EE (1961) Sự chuyển hóa chất thơm và tính chất của chất khử phenylalanin của Hordeum vulgare. J Biol Chem 236: 2692–2698
Lu CT, Mei XG (2003) Cải thiện sản xuất phenylethanoid glycoside bởi một chất kích thích nấm trong nuôi cấy huyền phù tế bào củaCistanche Desticola. Biotechnol Lett 25: 1437–1439
Ouyang J, Wang XD, Zhao B, Yuan XF, Wang YC (2003a) Sự hình thành glycoside phenylethanoid bởiCistanche Desticolamô sẹo phát triển trên môi trường rắn. Biotechnol Lett 25: 223–225
Ouyang J, Wang XD, Zhao B, Yuan XF, Wang YC (2003b) Ảnh hưởng của các nguyên tố đất hiếm lên sự phát triển củaCistanche Desticolatế bào và sản xuất glycoside phenylethanoid. J Biotechnol 102: 129–134
Papadakis AK, Roubelakis-Angelakis KA (2005) Polyamine ức chế sự tạo ra superoxide qua trung gian NADPH oxidase và putrescine ngăn chặn quá trình chết tế bào theo chương trình do hydro peroxide tạo ra bởi polyamine oxidase. Planta 220: 826–837
Song ZH, Lei L, Tu PF (2003) Những tiến bộ trong nghiên cứu hoạt tính dược lý ở thực vậtCistancheHoffing et liên kết. Thuốc thảo dược Chin Tradit 34: 16–18
Tang W, Newton RJ (2005) Polyamine làm giảm tác hại oxy hóa do muối gây ra bằng cách tăng hoạt động của các enzym chống oxy hóa và giảm quá trình peroxy hóa lipid trong cây thông Virginia. Quy định tăng trưởng thực vật 46: 31–43
Velikova V, Yordanov I, Edreva A (2000) Stress oxy hóa và một số hệ thống chống oxy hóa trong xử lý mưa axit là vai trò bảo vệ thực vật của các polyamine ngoại sinh. Khoa học thực vật 151: 59–66
Verleysen H, Samyn G, Van Bockstaele E, Debergh P (2004) Đánh giá các kỹ thuật phân tích để dự đoán khả năng sống sót sau khi bảo quản lạnh. Nuôi cấy mô cơ quan tế bào thực vật 77: 11–21
Xu MJ, Dong JF (2005) O2– từ sự bùng phát oxy hóa do elicitor là cần thiết để kích hoạt sự hoạt hóa phenylalanine amoniac-lyase và tổng hợp catharanthine trong nuôi cấy tế bào Catharanthus roseus. Enzyme Microb Technol 36: 280–284
Xu LS, Xue XF, Fu CX, Jin ZP, Chen YQ, Zhao DX (2005) Ảnh hưởng của metyl jasmonat và axit salicylic lên tổng hợp phenylethanoid glycosid trong nuôi cấy huyền phù củaCistanche Desticola. Chin J Biotechnol 21: 402–406
Yuan YJ, Li C, Hu ZD, Wu JC (2001) Con đường dẫn truyền tín hiệu cho sự bùng nổ oxy hóa và sản xuất phân loại trong môi trường nuôi cấy huyền phù của Taxus Chinensis var. mairei gây ra bởi oligosaccharide từ Fusarium oxysprum. Enzyme Microb Technol 29: 372–379
Yuan YJ, Wei ZJ, Miao ZQ, Wu JC (2002) Các con đường hoạt động của các yếu tố gợi ý trên con đường sinh tổng hợp Taxol và tác dụng hiệp đồng của chúng. Biochem Eng J 10: 77–83
Zhao J, Davis LC, Verpoorte R (2005) Truyền tín hiệu bộ kích thích dẫn đến sản xuất các chất chuyển hóa thứ cấp của thực vật. Biotechnol Adv 23: 283–333