بررسی اثر فنیل آلانین و متیل جاسمونات بر میزان اکتئوزید، فعالیت آنزیم و بیان ژن فنیل آلانین آمونیا لیاز (pal) درکشت سلول scrophularia striata

گل میمونی سازویی، .scrophularia striata boiss از گیاهان دارویی بومی ایران است که حاوی فنیل اتانوئید گلیکوزید اکتئوزید می باشد. فنیل اتانوئید گلیکوزیدها دسته بزرگی از متابولیت های ثانوی با طیف گسترده ای از فعالیت های زیستی مانند آنتی اکسیدان، ضد التهاب، ضد درد و ضد تومور هستند. به دلیل پراکنش محدود این گیاه در دنیا، جوانه زنی اندک بذرهای آن، خطر انقراض به واسطه برداشت بی رویه و پیچیده و گران بودن ساخت شیمیایی اکتئوزید، کشت بافت یک روش جایگزین مناسب برای کاهش مشکلات تولید این ماده است. هم چنین دست ورزی محیط های کشت سلولی با محرک ها یکی از راهکارهای مهم جهت القای متابولیسم ثانوی و تولید متابولیت های ارزشمند می باشد. در این پژوهش، ابتدا محیط کشت بهینه جهت القای کالوس انتخاب و کشت سلول راه اندازی شد. سپس به بررسی اثر فنیل آلانین و متیل جاسمونات بر تولید اکتئوزید، فعالیت آنزیم و بیان ژن فنیل آلانین آمونیا لیاز (pal) پرداخته شد. علاوه بر این، مسیرهای فرعی انشعاب یافته از فنیل پروپانوئیدها نیز مطالعه گردید. کالوس با منشا ساقه، در محیط کشت ms حاوی 5/0 میلی گرم بر لیتر naa همراه با 2 میلی گرم بر لیتر ba به عنوان محیط بهینه برای کشت سلولی تعلیقی انتخاب شد. اثر سه غلظت فنیل آلانین بر رشد، زنده مانی و میزان اکتئوزید سلولی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که غلظت 1 میلی مولار فنیل آلانین بر رشد و زنده مانی اثر منفی ندارد و در عین حال سبب بیش ترین افزایش در میزان اکتئوزید می شود (13/26 میکروگرم بر گرم وزن تر). اگرچه در این مطالعه، در فعالیت و بیان ژن آنزیم pal در سلول های تحت تیمار نسبت به نمونه های شاهد تغییر معنی داری مشاهده نگردید. به منظور بررسی تاثیر متیل جاسمونات، سلول ها با سه غلظت متیل جاسمونات در روز هفتم تیمار و پس از 24 ساعت برداشت شدند. نتایج نشان داد غلظت 0/1 میلی مولار متیل جاسمونات بدون تاثیر منفی بر رشد و زنده مانی سلول ها، بیش ترین تاثیر را بر تولید اکتئوزید دارد. بالاترین مقدار تولید اکتئوزید در سلول های تیمار شده با غلظت 0/1 میلی مولار متیل جاسمونات 48 ساعت پس از تیمار مشاهده شد (34/63 میکروگرم بر گرم وزن تر). نتایج نشان داد این غلظت متیل جاسمونات با تغییر در بیان ژن و فعالیت آنزیم pal باعث افزایش میزان اکتئوزید شده است. در حضور متیل جاسمونات افزایش اکتئوزید، ترکیبات فنولی و توان آنتی اکسیدانی با کاهش شاخص های تنش اکسیداتیو هماهنگ می باشد. لذا احتمال داده می شود که متیل جاسمونات اثر قابل توجهی بر بیوسنتز این ترکیبات داشته و با القای پارامترهای مختلف پاسخ های دفاعی نظیر مسیر بیوسنتزی فنیل پروپانوئیدی و فنیل اتانوئید گلیکوزیدی باعث افزایش ساخت این ترکیبات در سلول ها شده است و افزایش فعالیت و میزان بیان ژن pal می تواند موید این فرض باشد.