Ekinakosidin ja akteosidin tuotannon parantaminen kaksivaiheisella elitaatiolla Cistanche Deserticolan solususpensioviljelmässä

lisätietoja:ali.ma@wecistanche.com

Wen-Hao Chen et ai

Abstrakti

Sopivilla pitoisuuksilla polyamiinit edistivät kalluskasvua jaekinakosidipitoisuusCistanche deserticolakun taas Ag plus lisäsi pitoisuuttaekinakosidijaakteosidi. Kun 20-päivän viljelyjaksolla putreskiinia (25 lM) ja Ag plus:a (10 lM) lisättiin 8. päivänä ja 16. päivänä,ekinakosidituotanto (1,7 gl–1) jaakteosidituotanto (0.4 gl–1) saavutti maksiminsa, jotka olivat 1.4-kertainen ja 1.5-kertainen näistä yksittäisistä putreskiinihoidoista, 1.6-kertainen ja 1.{10}}kertaisesti yhden Ag plus -hoidon aikana. Eksogeeninen putreskiini lisäsi solujen elinkelpoisuutta ja antioksidanttientsyymiaktiivisuutta huomattavasti, joten lopullinen biomassa lisääntyi. Ag plus lisäys lisäsi H2O2-pitoisuutta ja fenyylialaniiniammoniakki-lyaasiaktiivisuutta merkittävästi, mikä johti korkeampaanekinakosidijaakteosidisisällys.

AvainsanatActeoside,Cistanche deserticola, Ekinakosidi, Elicitor, Suspension Culture

Lyhenteet

APOX-askorbaattiperoksidaasi

CAT katalaasi

H2O2 Vetyperoksidi

PAL Fenyylialaniini ammoniakki-lyaasi

PeGs fenyylietanoidiglykosidit

ROS-reaktiiviset happilajit

SOD-superoksididismutaasi

Cistanche deserticola

Klikkaa nähdäksesi Cistanche UK ja Cistanche-uutetuotteet

Johdanto

Cistanche deserticolaYC Ma:ta käytetään laajalti perinteisessä kiinalaisessa lääketieteessä. Fenyylietanoidiglykosidit (PeG:t) ovat tämän kasvin tärkeimpiä bioaktiivisia ainesosia.ekinakosidijaakteosidiovat tärkeimmät komponentit seksuaalisen tehon parantamisessa, immuunitoiminnan säätelyssä, vapaiden radikaalien poistamisessa ja ikääntymistä estävissä ominaisuuksissa (Song et al. 2003). Liikakäytön, vaikean viljelyn ja heikentyneen ympäristön vuoksi villi Cistanche deserticolakasvit ovat sukupuuton partaalla. Kasvisoluviljelmä voi olla houkutteleva vaihtoehto näiden bioaktiivisten komponenttien saamiseksi. Tärkeimmät in vitro -viljelyn ongelmatCistanche deserticolaovat vähän biomassaa ja vähän PeG-pitoisuutta. Monien elisiitorien on raportoitu stimuloivan PeG-synteesiä (Cheng et al. 2005, 2006; Lu ja Mei 2003; Ouyang et al. 2003a; Xu et al. 2005), mutta valitettavasti useimmat elisitorit vähensivät solun biomassaa.

Viime vuosina kasvisolujen suspensioviljelmässä on tutkittu erilaisten elisiitorien yhdistelmää. Eri elisiittoreiden erilaisuuksista johtuen eri elikaattorien yhdistelmä voi saada aikaan synergisen vaikutuksen. Elisitorit voidaan lisätä samanaikaisesti esimerkiksi Taxus spp. (Yuan et al. 2002) ja ginseng (Bae et al. 2006). Toisaalta erilaisten elisitoreiden lisääminen biomassan kasvuvaiheessa ja sekundaarisen metaboliitin tuotantovaiheessa antoi maksimaalisen biomassan ja taksolin tuotannon Taxus baccata () suspensioviljelmässä. Khosroushahiet al. 2006). Kuitenkin vain vähän raportteja on saatavilla yhdistävien elisiittoreiden käytöstä soluviljelmässä Cistanche deserticola.

EhcinacosidesisäänCistanche deserticola

Aiemmat raportit aiheestaCistanche deserticolaKeskityttiin PeG-pitoisuuden lisäämiseen, mutta biomassaa edistävät elisiitorit, kuten polyamiinit, jätettiin osittain huomiotta. Polyamiinit voivat edistää kallusbiomassaa tehostamalla solujen lisääntymistä ja lievittämällä solujen vanhenemista (Bais ja Ravishankar 2002). Äskettäin raportoitiin, että polyamiinit osallistuivat vuorovaikutukseen eteenin ja abioottisen stressinsietokyvyn kanssa, kun taas eteeni ja reaktiiviset happilajit (ROS) abioottisesta stressistä johtivat solujen vanhenemiseen ja kuolemaan (Cona et al. 2006). Toisaalta elisitorien aiheuttama oksidatiivinen stressi johti ROS:n, mukaan lukien vetyperoksidin (H2O2) ja superoksidianionin (O2–) kerääntymiseen, joiden kerrottiin välittävän ohjelmoitua solukuolemaa ja sekundaarista metaboliittisynteesiä signaalimolekyyleinä (Yuan et al. 2001). Xu ja Dong 2005). Esimerkiksi H2O2 indusoi fenyylialaniiniammoniakkilyaasin (EC 4.3.1.5), puolustusvasteen ja sekundaarisen aineenvaihdunnan avainentsyymin geeniekspression (Desikan et al. 1998), joka sääteli PeG:n tuotantoa soluviljelmässäCistanche deserticola(Cheng et al. 2005; Ouyanget al. 2003a). Oksidatiivisen stressin vuoksi jotkin metalli-ionit, kuten Ni2 plus, Co2 plus, Ag plus, edistivät tehokkaasti sekundääristä metaboliittien synteesiä monissa kasveissa (Zhao et al. 2005). Ehkä ne voivat lisätä PAL-aktiivisuutta ja PeG-tuotantoa. Tässä tutkimuksessa polyamiineja ja metalli-ioneja sekä näiden elisiittoreiden yhdistelmää käytettiin tehostamaan kalluskasvua,ekinakosidi, jaakteosidipitoisuus Cistanche deserticola. Lisäksi tutkittiin elisitorien ja H2O2-pitoisuuden välistä suhdetta sekä niiden vaikutuksia PAL:n ja antioksidanttientsyymien toimintaan.

Materiaalit ja menetelmät

Kasvimateriaalit

Cistanche deserticolasolulinjat indusoitiin varresta. Sterilisoinnin jälkeen varsi leikattiin noin 1 cm3:n paloiksi ja viljeltiin B5-alustalla (Gamborg et al. 1968), joka sisälsi 5 lM naftaleenetikkahappoa (NAA), 9 lM 6-bentsyyliadeniinia (6-BA), 4 lM 2,4-dikloorifenoksietikkahappoa (2,4-D) ja 30 g sakkaroosia l-1. 30 päivän kuluttua vaaleankeltainen kallus otettiin pois ja jatkoviljeltiin B5-alustalla, jossa oli 5 lMNAA:ta, 9 lM 6-BA:ta ja 1 lM 2,4-D:tä, ja solususpensioviljelmä muodostettiin menetelmien mukaisesti. ofOuyang et ai. (2003b).

Kalluskulttuuri

Noin 1,5 g tuoretta kallusta (0,125 g DW) 20-päivän ikäisestä suspensioviljelmästäCistanche deserticolainokuloitiin 250- ml:n Erlenmeyer-pulloon, joka sisälsi 50 ml B5-elatusainetta. B5-elatusaineeseen lisättiin 5 lM NAA, 9 lM 6-BA, 1 lM 2,4-D ja 30 g sakkaroosia l-1 pH:ssa 5,6 ennen autoklavointia. Kaikki kokeet suoritettiin kolmella toistolla 25 asteessa pimeässä pyörivässä ravistelijassa (110 kierrosta min-1) 20 päivän ajan.

ActedosiesisäänCistanche deserticola

Elicitor-hoidot

Yhdessä herätyskokeessa suodatinsteriloituja putreskiini- (Put), spermiini- (Spm), spermidiini- (Spd), hopeanitraatin ja kobolttikloridin liuoksia lisättiin väliaineeseen suunnitelluissa pitoisuuksissa niiden vaikutusten kalluskasvuun ja PeG-pitoisuuteen tutkimiseksi. Optimaalisella elisiittorityypillä ja pitoisuudella tutkittiin ruokintaajan vaikutusta. Sen jälkeen optimaalisen pitoisuuden ja ruokintaajan perusteella suunniteltiin erilaisten elisiitorien yhdistelmä tehostamaan PeG-tuotantoa kaksivaiheisessa elitaatiokokeessa. Kalluskulttuuri ilman elisiitoreita toimi kontrollina. Elisitorien vaikutusmekanismin tutkimiseksi kallus otettiin pois suunniteltuna aikana lisäyksen jälkeen lisäanalyysiä varten kaksistageelisitaatiokokeessa.

Biokemialliset määritykset

Suunniteltuna ajankohtana elisiaattorin lisäämisen jälkeen solut suodatettiin ja pestiin varovasti tislatulla vedellä. Sitten solujen elinkelpoisuus määritettiin 2,3,5-trifenyylitetratsoliumkloridivärjäyksellä Verleysenet ai. (2004), Elinkykyindeksi määritellään absorbanssiksi, joka mitataan grammaa kohti tuoretta kudosta. Tuoreiden solujen H2O2-pitoisuus määritettiin Velikovan et al. (2000). Fenyylialaniiniammoniakkilyaasin (PAL) aktiivisuuden määritys (EC 4.3.1.5) perustui Koukolin ja Connin (1961) menetelmään. Superoksididismutaasin (SOD) (EC1.15.1.1), katalaasin (CAT) (EC 1.11.1.6), askorbaattiperoksidaasin (APOX) uuttamiseen ja määritykseen käytetyt menetelmät olivat samoja kuin Jebaran et al. (2005).

Biomassan, ekinakosidin ja akteosidin mittaus

Kuivapainon (DW) määritystä varten kallus suodatettiin ja pestiin tislatulla vedellä ja sitten pakastekuivattiin vakiopainoon kuivapainon kirjaamiseksi.

Kuivat solut (20 mg) uutettiin 10 ml:lla 50 % (v/v)metanolia huoneenlämpötilassa ultraäänikäsittelyssä (40 kHz, 160 W) 15 minuutin ajan. Suodatuksen jälkeen 0,22 lm:n suodattimen läpi 20 ui näytettä injektoitiin HPLC-järjestelmään (Waters 2695), joka oli varustettu C18-kolonnilla (Diamonsil, 250 mm × 4,6 mm, 5 µm hiukkaskoko). Liikkuva faasi koostui metanolista ja 0,05-prosenttisesta etikkahappo-vesiliuoksesta (v/v) suhteessa 35:65 (v/v). Virtausnopeus oli 1,0 ml min^–1, kolonnin lämpötila oli 30 astetta ja UV-ilmaisuaallonpituus (Waters 2996) oli 334 nm.

Kalibrointikäyrätekinakosidijaakteosidiolivat hyvässä lineaarisessa alueella {{0}},2–6,4 lg(r=0,9997) ja 0,16–4,6 lg (r {{1{{ 24}}}}.9995). Ekinakosidin ja akteosidin (n=5) keskimääräiset saannot olivat 98,7 prosenttia (RSD=1,5 prosenttia ) ja 98,2 prosenttia (RSD=1). .28 prosenttia). Tarkkuus- ja tarkkuuskokeet osoittivat hyviä tuloksia, suhteellinen standardipoikkeama oli alle 2 prosenttia. Kvantifiointirajat olivat 0,04 ja 0,06 lg ekinakosidille ja akteosidille, vastaavasti. Ekinakosidi- ja akteosidistandardit ostettiin NICPBP:ltä (National Institute for the Controlof Pharmaceutical and Biological Products, Peking, Kiina). Ekinakosidin/akteosidin tuotanto=ekinakosidin/akteosidin pitoisuus (mg g–1 DW) x biomassa (g DW l^–1).

Tilastolliset analyysit

Kaikki kokeet ja määritykset toistettiin kolme kertaa ja kaikki arvot olivat kolminkertaisten keskiarvoja ± SE. Tiedot lähetettiin varianssianalyysiin (yksisuuntainen ANOVA, Tukey-testi) merkittävien erojen havaitsemiseksi SAS-version 6.12 PROC ANOVA:lla.

Tulokset

Polyamiinien vaikutukset kalluskasvuun,ekinakosidi, jaakteosidisisältö.

Taulukossa 1 on esitetty polyamiinien vaikutukset kovettumien kasvuun,ekinakosidi, jaakteosidipitoisuusCistanche deserticola. Put ja Spm edistivät kalluskasvua merkittävästi sopivassa pitoisuudessa. Noin 25 lM Put oli tehokkain ja biomassa (11,2 g DW l–1) oli 1.{5}}-kertainen kontrolliin verrattuna. Samalla polyamiineja parannettuekinakosidisisältöä merkittävästi. Kun 25 lM putoa lisättiin,ekinakosidipitoisuus kasvoi 46 prosenttia verrattuna kontrolliin, kun taas akteosidipitoisuuden merkittävää kasvua ei havaittu.

Ag plus:n ja Co2 plus:n vaikutukset kalluskasvuun, ekinakosidiin ja akteosidipitoisuuteen

Metalli-ionien vaikutukset kalluskasvuun,ekinakosidi, jaakteosidisisältö on havainnollistettu taulukossa 2. Ag plus edisti suuresti ekinakosidi- ja akteosidipitoisuuksia, kun taas kalluskasvua esti hieman. Kun 10 lM Ag plus lisättiin,ekinakosidisisältö jaakteosidipitoisuus kasvoi 73 prosenttia ja 62 prosenttia vertailuun verrattuna. Samaan aikaan ei ollut merkittävää eroa biomassassa Ag plus -käsittelyn ja kontrollin välillä. Co2 plus ei juurikaan osoittanut positiivisia vaikutuksia kalluskasvuun ja PeG-pitoisuuteen.

Ruokintaajan vaikutukset kalluskasvuun, ekinakosidiin ja akteosidipitoisuuteen

Put (25 lM) ja Ag plus (10 lM) valittiin lisäkokeita varten. Ruokintaajan vaikutukset kovettumien kasvuun,ekinakosidi, jaakteosidiSisältö on esitetty taulukossa 3. Kun Put (25 lM) lisättiin päivänä 8, saatiin suurin biomassa (11,8 g DW l-1). Sillä välin,ekinakosidipitoisuus nostettiin 107,2 mg:aan g–1 DW samallaakteosidisisältö oli lähes sama kuin kontrollin.

Ag plus lisäys aikaisemmin johti pienempään biomassaan. Lisäämällä Ag plus (10 lM) päivänä 16, molemmatekinakosidipitoisuus (127,9 mg g–1 DW) jaakteosidipitoisuus (34,2 mg g–1 DW) saavutti maksimin, joka oli 22--kertainen ja 14--kertainen kontrolliin verrattuna.

Putin ja Ag plus:n yhdistelmävaikutukset kovettumien kasvuun, ekinakosidin ja akteosidin tuotantoon

Kuten yksittäisten elisitorien tuloksista ilmenee, varhaisessa vaiheessa tapahtuva lisäys lisäsi biomassaa ja Ag plus lisäys myöhäisessä vaiheessa lisäsi ekinakosidi- ja akteosidipitoisuutta vähentämättä merkittävästi biomassaa. Niinpä suunniteltiin kahden stageelisitaatioprotokolla. Put (25 lM) ja Ag plus (10 lM) lisättiin vastaavissa optimaalisissa vaiheissaan.

Kuva 1 esittää Putand Ag plus -lisäyksen yhdistämisen vaikutukset kalluskasvuun,ekinakosidi, jaakteosidituotanto toisin kuin valvonta. Kun Put (25 lM) lisättiin päivänä 8 ja Ag plus (10 lM) lisättiin päivänä 16, optimaalinen biomassa (11,4 g DW l–1), ekinakosidipitoisuus (152,4 mg g–1 DW) ja akteosidipitoisuus (36,1) mg g–1 DW) saavutettiin päivänä 20 (kuvio 1). Theekinakosidituotanto (1,7 gl–1) jaakteosidituotanto (0,4 gl–1) oli 33--kertainen ja 21--kertainen vertailussa, jotka olivat korkeammat kuin yksittäisen elisitoinnin (taulukko 3) . Verrattuna yhden elicitorin hoitoon,ekinakosidijaakteosidiTuotanto yhdistämällä elisitorit olivat 1.4-kertainen ja 1.5-kertainen niistä yksittäisistä put-käsittelystä, 1.6-kertainen ja 1.{7}}kertainen niistä yksittäisistä Ag plus -käsittelystä. , vastaavasti. Pitkäaikainen viljely vähensi biomassaa, ekinakosidin tuotantoa ja akteosidien tuotantoa (kuva 1)

Kuva 1 Biomassan profiilit (A),ekinakosidi, jaakteosidituotanto (B) elisiittoreiden yhdistämisen kanssa tai ilman yhdistämistä suspensioviljelmässäCistanche deserticola. Pystypalkit edustavat kolmen toiston standardivirhettä. Kallus, 0,125 g DW, siirrostettiin 250- ml Erlenmeyer-pulloihin, jotka sisälsivät 50 ml B5-elatusainetta. Put (25 lM) ja Ag plus (10 lM) lisättiin päivänä 8 ja päivänä 16, vastaavasti. Kokeet suoritettiin 25 asteessa pimeässä pyörivässä ravistelijassa (110 kierrosta min-1) 20 päivän ajan.

Putin ja Ag plus:n vaikutus solujen elinkelpoisuuteen, H2O2-pitoisuuteen sekä PAL:n ja antioksidanttientsyymien toimintaan

Ymmärtää elisitoreiden vaikutusmekanismin solujen kasvussa ja sekundaarisessa aineenvaihdunnassaCistanche deserticola, solujen elinkelpoisuuden, H2O2-pitoisuuden ja PAL- ja antioksidanttientsyymien aktiivisuuksien muutoksia Putin ja Ag plus:n lisäämisen jälkeen tutkittiin kaksivaiheisessa elitaatioviljelmässä. KunPut lisättiin päivänä 8 (0 h kuvassa 2), H2O2-pitoisuus laski nopeasti, mikä oli vain 48,9 prosenttia kontrollista kuudennen tunnin kohdalla, ja palautui kontrollin tasolle vähitellen 24 tunnin kuluttua (kuva 2). 2A). Solujen elinkelpoisuus kasvoi 12 tuntiin asti ja laski sitten tasaisesti, mikä oli 26,9 prosenttia ja 16,7 prosenttia korkeampi kuin kontrollissa 24 tunnin ja 48 tunnin kohdalla (kuvio 2B). SOD:n ja APOX:n aktiivisuudet lisääntyivät huomattavasti 6 tunnin jälkeen, ja SOD-aktiivisuus laski vertailun tasolle 24 tunnin kuluttua, kun APOX-aktiivisuus oli edelleen 1{24}}-kertainen kontrolliin verrattuna (kuva 2C, D). Lisäys ei osoittanut merkittävää vaikutusta CAT-aktiivisuuteen (kuvio 2E). H2O2-pitoisuuden lasku ja antioksidanttientsyymien aktiivisuuden kasvu tarkoittivat vähemmän oksidatiivisia vaurioita ja pitivät enemmän soluja elävinä kuin kontrolli.

Kuva 2 H2O2-sisällön, solujen elinkelpoisuuden, APOX-, SOD-, CAT- ja PAL-aktiivisuuden muutokset lisäyksen jälkeen päivänä 8.Cistanche deserticola. Pystypalkit edustavat kolmen replikoinnin standardivirhettä

Samanaikaisesti PAL-aktiivisuus saavutti maksiminsa 12. tunnin kohdalla ja laski sitten vähitellen tasolle, joka on samanlainen kuin kontrollissa 48 tunnin kuluttua (kuvio 2F).

Soluja viljeltiin jatkuvasti Put-lisäyksen jälkeen, ja Ag plus lisättiin elatusaineeseen päivänä 16 (0 h kuvassa 3). H202-pitoisuus kasvoi nopeasti ja piti merkittävästi korkeammalla tasolla kuin kontrolli 48 tuntiin asti (kuvio 3A). Solujen elinkelpoisuus kuitenkin estyi merkittävästi ja siitä tuli pienempi (kuvio 3B). APOX-aktiivisuus pysyi vakiona ja väheni 24 tunnin kuluttua (kuvio 3C). SOD- ja CAT-aktiivisuudet lisääntyivät jyrkästi 3 tunnin jälkeen ja saavuttivat maksiminsa 12 tunnin ja 6 tunnin kohdalla, jotka olivat 16-kertaa ja 10-kertaa korkeammat kuin kontrollit, ja laskivat sitten hitaasti (kuva 3D). , E). PAL-aktiivisuus nousi 21--kertaiseksi kontrolliin verrattuna 24 tunnin jälkeen, mikä oli edelleen 22,5 prosenttia suurempi kuin kontrollin 48 tunnin jälkeen (kuva 3F).

Kuva 3 H2O2-sisällön, solujen elinkelpoisuuden, APOX-, SOD-, CAT- ja PAL-aktiivisuuden muutokset Ag:n ja lisäyksen jälkeen päivänä 16 insuspensioviljelmänCistanche deserticolakanssa Put add onday 8. Pystypalkit edustavat kolmen replikaation standardivirhettä.

Keskustelu

Polyamiinit ja metalli-ionit osoittivat erilaisia ​​​​vaikutuksia kalluksen kasvuun ja PeG-tuotantoonCistanche deserticola. Oikeilla pitoisuuksilla polyamiinit tehostivat pääasiassa kalluksen kasvua, kun taas Ag plus edisti kalluksen tuotantoaekinakosidijaakteosidimerkittävästi. Kun molemmat Putand Ag plus optimipitoisuudet lisättiin eri aikoina, esiintyi joitain synergisiä vaikutuksia.

Kalluskasvun edistämisvaikutus riippui polyamiinien tyypistä, pitoisuudesta ja ruokinta-ajasta. 25 lMPut oli tehokkain kalluskasvulle, kun se lisättiin 8. päivänä. Elisitorilla oli optimaalinen edistämisvaikutus varhaisessa kasvuvaiheessa. Vaikka Ag plus:n ja Co2 plus:n havaittiin lisäävän sekundaarisia metaboliitteja eri kasveissa (Zhaoet al. 2005), vain Ag plus osoitti positiivista vaikutusta kasvien sisältöön.ekinakosidijaakteosidi. Koska Ag plus saattoi estää solujen elinkelpoisuutta ja solujen lisääntymistä, Ag plus -lisäys 16. päivänä lisäsi solujen tuotantoa.ekinakosidijaakteosidivähentämättä biomassaa merkittävästi.

Kun kasvisolut altistetaan elisiittorikäsittelylle, se käynnistää signaalinsiirron plasmakalvon pinnalta ja ROS-tuotannon, indusoi kasvien puolustusvasteen ja tehostaa kasvin sekundaarista aineenvaihduntaa säätelemällä avainentsyymejä, jotka katalysoivat kohdesekundaaristen metaboliittien biosynteesiä (Zhao et al. 2005). Elisitorikäsittelystä johtuva hapettumisstressi johtaa ROS-kerääntymiseen, ja sitä voidaan lievittää antioksidanttientsyymeillä, mukaan lukien SOD, APX, CAT ja POD. Kun oksidatiiviset vauriot ovat antioksidanttientsyymien toimintojen ulkopuolella, kasvisolut voivat kuolla solujen elinkelpoisuuden heikkeneessä.

H2O2:n, eräänlaisen ROS-tyypin, uskotaan välittävän ohjelmoitua solukuolemaa ja säätelevän sekundaarista metaboliittisynteesiä indusoimalla monien puolustusgeenien ja sekundääristen metaboliittien biosynteettisten geenien, kuten PAL:n, ilmentymistä. H2O2:n, eräänlaisen ROS-tyypin, uskotaan välittävän ohjelmoitua solukuolemaa ja säätelevän sekundaarista metaboliittisynteesiä indusoimalla monien puolustusgeenien ja sekundääristen metaboliittien biosynteettisten geenien, kuten PAL:n, ilmentymistä.

Polyamiinit paransivat abioottisen stressin sietokykyä poistamalla tehokkaasti ROS:ää, suojaamalla nukleiinihappoa ja kalvoa (Alca´zar et al. 2006) ja tehostamalla antioksidanttiaktiivisuutta (Tang ja Newton 2005). Papadakiksen ja Roubelakis-Angelakisin (2005) raportin mukaan Put osoitti paremman estovaikutuksen ROS:n kertymiseen kuin Spd ja Spm. Kuten tuloksistamme näkyy, lopullinen biomassan inPut-käsittely oli enemmän kuin Spd- ja Spm-käsittelyissä. Exogenous Put vähentää H2O2-pitoisuutta, lisäsi antioksidanttientsyymiaktiivisuutta ja solujen elinkelpoisuutta tehokkaasti. Todennäköisesti suurempi solujen elinkelpoisuus lisäsi lisääntymistä ja biomassaa. Sitten voitaisiin selittää, miksi Ag plus -lisäys aikaisemmin johti pienempään biomassaan forAg:lle sekä parantuneeseen H2O2:n kertymiseen ja vähensi solujen elinkelpoisuutta merkittävästi. Antioksidanttientsyymien aktiivisuutta tehostettiin oksidatiivisen stressin lievittämiseksi vaikuttamatta solujen elinkykyyn. Ag plus -lisäys edisti myös PAL-aktiivisuutta sekä sen tuotantoaekinakosidijaakteosidihuomattavasti. Mekanismi saattaa olla yhdenmukainen Desiken et al. (1998) ja Yuan et ai. (2001). H2O2:lla saattaa olla keskeinen rooli solujen lisääntymisessä ja PeG:n tuotannossa. Laita lisääntynyt PAL-aktiivisuus jaekinakosidipitoisuutta jossain määrin, mahdollisesti jollain eri tavalla Put alentunut H2O2-pitoisuus.

Viime vuosina useimmat raportit ovat keskittyneet yksittäisen herättäjän vaikutukseen kalluskasvuun ja PeG-sisältöön.Cistanche deserticola. Monet elisitorit eivät kuitenkaan tehostaneet kalluskasvua optimaalisella pitoisuudella, kuten askitosaani, sienielisiittori (Fusarium solani), metyylijasmonaatti ja salisyylihappo (Cheng et al. 2006; Lu ja Mei2003; Xu et al. 2005). Harvinaisten maametallien sekoitus paransi solujen kasvua ja PeG-tuotantoa, 26 prosenttia ja 167 prosenttia korkeampi kuin vertailussa (Ouyanget al. 2003b). Toistuva herättäminen yhdellä herättäjällä lisäsi myös PeG-tuotantoa huomattavasti (Cheng et al.2005, 2006). Se on hyvä vaihtoehto saada optimaalinen biomassa ja PeG-tuotanto lisäämällä erilaisia ​​elisiitoreita eri vaiheissa. Kun 25 lM Put ja 10 lM Ag plus lisättiin päivänä 8 ja päivänä 16, vastaavasti,ekinakosidituotanto (1,7 gl–1) ja akteosidituotanto (0,4 gl–1) saavuttivat maksiminsa, mikä oli korkeampi kuin yksittäisen Put- tai Ag plus -eliitsitoinnin sekä edellisten raporttien tulokset.

Lähettäjä: ' Parantaminenekinakosidijaakteosidituotanto kaksivaiheisella herättämisellä solususpensioviljelmässäCistanche deserticola' tekijältäWen-Hao Chen et ai

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

Viitteet

Alca´zar R, Marco F, Cuevas JC, Patron M, Ferrando A, Carrasco P, Tiburcio AF, Altabella T (2006) Polyamiinien osallisuus kasvien vasteessa abioottiseen stressiin. Biotechnol Lett 28:1867-1876
Bae KH, Choi YE, Shin CG, Kim YY, Kim YS (2006) Lisäsi ginsenosidin tuottavuutta etefonin ja metyylijasmonaatin yhdistelmällä ginsengin (Panax ginseng CA Meyer) satunnaisissa juuriviljelmissä. Biotechnol Lett 28:1163-1166
Bais HP, Ravishankar GA (2002) Polyamiinien rooli kasvien ontogeniassa ja niiden bioteknologisissa sovelluksissa. Plant Cell Tissue Organ Cult 69:1–34
Cheng XY, Guo B, Zhou HY, Ni W, Liu CZ (2005) Toistuva herättäminen lisää fenyylietanoidiglykosidien kertymistä solususpensioviljelmiinCistanche deserticola. Biochem Eng J 24:203–207
Cheng XY, Zhou HY, Cui X, Ni W, Liu CZ (2006) Fenyylietanoidiglykosidien biosynteesin parantaminenCistanche deserticolasolususpensioviljelmät kitosaanielisiittorilla. J Biotechnol 121:253-260
Cona A, Rea G, Angelini R, Federico R, Tavladoraki P (2006) Functions of amiinioksidaasit kasvien kehityksessä ja puolustuksessa. Trends Plant Sci 11:80–88
Desikan R, Reynolds A, Hancock JT, Neill SJ (1998) Harpin ja vetyperoksidi käynnistävät molemmat ohjelmoidun solukuoleman, mutta niillä on erilaisia ​​vaikutuksia puolustusgeenin ilmentymiseen Arabidopsis-suspensioviljelmissä. Biochem J 330:115-120
Gamborg OL, Miller RA, Ojima K (1968) Soijapavun juurisolujen suspensioviljelmien ravintoaineet. Exp Cell Res 50:151–158Jebara S, Jebara M, Limam F, Aouani ME (2005) Muutokset
askorbaattiperoksidaasi-, katalaasi-, guajakoliperoksidaasi- ja superoksididismutaasiaktiivisuudet tavallisen papun (Phaseolus vulgaris) kyhmyissä suolastressin alla. J Plant Physiol 162:929-936
Khosroushahi AY, Valizadeh M, Ghasempour A, Khosrowshahli M, Naghdibadi H, Dadpour MR, Omid Y (2006) Parantunut taksolin tuotanto yhdistämällä indusoivia tekijöitä Taxus baccata -soluviljelmässä. Cell Biol Int 30:262-269
Koukol J, Conn EE (1961) Hordeum vulgaren fenyylialaniinideaminaasin aromaattisten aineenvaihdunta ja ominaisuudet. J Biol Chem 236:2692-2698
Lu CT, Mei XG (2003) Fenyylietanoidiglykosidien tuotannon parantaminen sienieliisitorilla solususpensioviljelmässäCistanche deserticola. Biotechnol Lett 25:1437-1439
Ouyang J, Wang XD, Zhao B, Yuan XF, Wang YC (2003a) Fenyylietanoidiglykosidien muodostuminenCistanche deserticolakallus kasvatettu kiinteällä alustalla. Biotechnol Lett 25:223-225
Ouyang J, Wang XD, Zhao B, Yuan XF, Wang YC (2003b) Harvinaisten maametallien vaikutukset maaperän kasvuunCistanche deserticolasolujen ja fenyylietanoidiglykosidien tuotanto. J Biotechnol 102:129-134
Papadakis AK, Roubelakis-Angelakis KA (2005) Polyamiinit estävät NADPH-oksidaasin välittämän superoksidin muodostumisen ja putreskiini estää ohjelmoitua solukuolemaa, jonka polyamiinioksidaasin tuottama vetyperoksidi aiheuttaa. Planta 220:826–837
Song ZH, Lei L, Tu PF (2003) Edistys tutkimuksessa farmakologisen aktiivisuuden kasveissaCistancheHoffing ja linkki. Chin Tradit Herbal Drugs 34:16–18
Tang W, Newton RJ (2005) Polyamiinit vähentävät suolan aiheuttamia oksidatiivisia vaurioita lisäämällä antioksidanttientsyymien toimintaa ja vähentämällä lipidiperoksidaatiota Virginia-mäntyssä. Plant Growth Regul 46:31–43
Velikova V, Yordanov I, Edreva A (2000) Oksidatiivinen stressi ja jotkin antioksidanttijärjestelmät happosateessa käsitellyissä kasveissa ovat olleet eksogeenisten polyamiinien suojaava rooli. Plant Sci 151:59-66
Verleysen H, Samyn G, Van Bockstaele E, Debergh P (2004) Analyyttisten tekniikoiden arviointi elinkelpoisuuden ennustamiseksi kryosäilytyksen jälkeen. Plant Cell Tissue Organ Cult 77:11–21
Xu MJ, Dong JF (2005) O2 - elisitorin aiheuttamasta oksidatiivisesta purkauksesta on tarpeen fenyylialaniinin ammoniakki-lyaasin aktivoinnin ja katarantiinisynteesin käynnistämiseksi Catharanthus roseus -soluviljelmissä. Enzyme Microb Technol 36:280-284
Xu LS, Xue XF, Fu CX, Jin ZP, Chen YQ, Zhao DX (2005) Metyylijasmonaatin ja salisyylihapon vaikutukset fenyylietanoidiglykosidien synteesiin suspensioviljelmissäCistanche deserticola. Chin J Biotechnol 21:402-406
Yuan YJ, Li C, Hu ZD, Wu JC (2001) Signaalin siirtoreitti oksidatiiviseen purskeeseen ja taksolin tuotantoon Taxus Chinensis var. mairei Fusarium oxysprum -lajin oligosakkaridin indusoima. Enzyme Microb Technol 29:372-379
Yuan YJ, Wei ZJ, Miao ZQ, Wu JC (2002) Toimivia polkuja elicitors on Taxol biosynteesi polku ja niiden synergistinen vaikutus. Biochem Eng J 10:77–83
Zhao J, Davis LC, Verpoorte R (2005) Elicitor-signaalinsiirto, joka johtaa kasvien toissijaisten metaboliittien tuotantoon. Biotechnol Adv 23:283-333