| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,978 |
| تعداد مقالات | 33,437 |
| تعداد مشاهده مقاله | 43,909,310 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,408,906 |
تغییر ترکیب محیط کشت به‌عنوان یک راهکار بیوتکنولوژیکی در افزایش سنتز پودوفیلوتوکسین در کشت سلولی Linum album Ky. ex Boiss. | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 11، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 69، فروردین 1394، صفحه 115-126 اصل مقاله (857.48 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2015.12619 | ||
| نویسندگان | ||
| منصور افشار محمدیان* 1؛ فرشاد تشکری2؛ مظفر شریفی3 | ||
| 1دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت | ||
| 2دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت | ||
| 3دانشیار، گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس | ||
| چکیده | ||
| Linum album Ky. ex Boiss.، یکی از گونه‌های انحصاری در ایران است که ترکیب‌های لیگنانی مهمی را ازجمله پودوفیلوتوکسین (PTOX) تولید می‌کند. این ترکیب پیش‌ساز سه نوع داروی مهم ضدسرطان به نام‌های تنیپوساید، اتوپوساید و اتوپوفوز می‌باشد. سنتز شیمیایی این ترکیب‌ها بسیار پیچیده است و از نظر تجاری تولید آن مقرون به‌صرفه نیست. در افزایش سنتز پودوفیلوتوکسین از راهبردهای گوناگونی مانند تغییر رژیم غذایی، بکار بردن الیسیتور، مهندسی ژنتیک و غیره استفاده می‌شود. بهینه‌سازی محیط کشت یکی از راهبردهای مهم در افزایش متابولیت‌های ثانویه در کشت سلولی است. با توجه به اهمیت زیاد پودوفیلوتوکسین به‌عنوان ترکیب پیش‌ساز سه نوع داروی مهم ضدسرطان، در این تحقیق تأثیر نسبت‌های مختلف آمونیوم و نیترات در محیط کشت بر رشد سلول‌ها و برخی متابولیت‌های ثانویه ازجمله تولید پودوفیلوتوکسین و فعالیت آنزیم کلیدی فنیل‌آلانین آمونیالیاز (PAL) بررسی شد. میزان رشد سلول‌ها در نسبت 2:1 نیترات به آمونیوم نسبت به تیمارهای دیگر افزایش معنی‌داری داشت. بیشترین میزان ترکیب‌های فنلی و فلاونوییدی در نمونه کنترل بدست آمد که کمترین میزان وزن تر را داشت و بیشترین مقدار فلاونول در نسبت 2:1 آمونیوم به نیترات مشاهده شد. بیشترین میزان سنتز پودوفیلوتوکسین در نسبت 3:1 آمونیوم به نیترات ایجاد شد. همچنین بیشترین میزان فعالیت آنزیم PAL به‌ترتیب در سه نمونه 2:1 و 3:1 نیترات به آمونیوم و 3:1 آمونیوم به نیترات ایجاد شد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که تغییر ترکیب محیط کشت یک فاکتور مؤثر در افزایش سنتز متابولیت‌های ثانویه در سلول‌های L. album بود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| نیتروژن؛ پودوفیلوتوکسین؛ Linum album Ky. ex Boiss؛ کشت سلول؛ ضدسرطان | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Feeding as a biotechnological approach for improvement of podophyllotoxin production in Linum album Ky. ex Boiss. cell culture | ||
| نویسندگان [English] | ||
| M. Afshar Mohammadian1؛ F. Tashakori2؛ M. Sharifi3 | ||
| 1Department of Plant Sciences, Faculty of Sciences, Guilan University, Rasht, Iran | ||
| 2Department of Plant Sciences, Faculty of Sciences, Guilan University, Rasht, Iran | ||
| 3Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Linum album Ky. ex Boiss., one of the endemic species in Iran, produces lignans such as podophyllotoxin (PTOX). This compound is precursor for three important anticancer drugs including etoposide, teniposide and etopophose. Chemical synthesis of these compounds is very complicated and this process is not economical. Improvementof PTOX production is possible by different strategies such as feeding, elicitation, genetic engineering, etc. Medium optimization is one of the strategies for increasing the production of secondary metabolites in cell culture. Regarding the remarkable value of PTOX as a precursor for three important anticancer drugs, in this study, the effect of different ratios of NH4+/NO3- in MS medium on cell growth and some of the of secondary metabolites including PTOX biosynthesis and phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activity were investigated. Results indicated that the cell growth was significantly increased when treated with 2:1 ratio of NO3/NH4+. The most phenolic and flavonoid content was obtained in control culture, having minimum biomass production. The 2:1 ratio of NH4+/NO3- resulted in highest production of flavonols. The highest production of PTOX was achieved by 3:1 ratio of NH4+/NO3-. Meanwhile, the highest PAL activity was observed in 2:1 and 3:1 ratio of NO3/NH4+ and 3:1 ratio of NH4+/NO3-, respectively. Therefore, it can be concluded that changing nutrient diet is an effective factor increasing the secondary metabolites in L. album. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| nitrogen, Podophyllotoxin, Linum album Ky. ex Boiss, Cell culture, Anticancer | ||
| مراجع | ||
|
- فخاری، ص.، 1389. بررسی تغییرات میزان پودوفیلوتوکسین در پاسخ به تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی و متیل جاسمونات در کشت کالوس و گیاهچه Linum album. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس، تهران. - یوسف‌زادی، م.، 1390. بررسی اثر تیروزین، تریپتوفان، نور و سالیسیلیک اسید بر میزان پودوفیلوتوکسین، فعالیت آنزیمی و بیان ژن برخی از آنزیم‌های مسیر بیوسنتزی پودوفیلوتوکسین در گیاه Linum album. پایان‌نامه دکترا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران. - Chattopadhyay, S., Mehra, R.S., Srivastava, A.K., Bhojwani, S.S. and Bisaria, V.S., 2003. Effect of major nutrients on podophyllotoxin production in Podophyllum hexandrum suspension cultures. Applied Microbiology and Biotechnology, 60(5): 541-546. - Dixon, R.A. and Paiva, N.L., 1995. Stress-induced phenylpropanoid metabolism. The Plant Cell, 7(7): 1085-1097. - Duke, S.O. and Hoagland, R.E., 1978. Effects of glyphosate on metabolism phenolic compounds induction of phenylalanine ammonia-lyase activity in dark- grown maize roots. Plant Science Letters, 11(3-4): 185-190. - Esmaeilzadeh Bahabadi, S., Sharifi, M., Safaei, N., Murata, J., Yamagaki, T. and Satake, H., 2011. Increased lignan biosynthesis in the suspension cultures of Linum album by fungal extracts. Plant Biotechnology Report, 5(4): 367-373. - Esmaeilzadeh Bahabadi, S., Sharifi, M., Behmaneshb, M., Safaei, N., Murata, J., Arakid, R., Yamagaki, T. and Satake, H., 2012. Time-course changes in fungal elicitor-induced lignan synthesis and expression of the relevant genes in cell cultures of Linum album. Journal of Plant Physiology, 169(5): 487-491. - Farkya, S., Bisaria, V.S. and Sirvastava, A.K., 2004. Biotechnological aspects of the production of the anticancer drug podophyllotoxin. Applied Microbiology and Biotechnology, 65(5): 504-519. - Fuss, E., 2003. Lignans in plant cell and organ cultures: an overview. Phytochemistry Reviews, 2(3): 307-320. - Garden, H. and Alfermann, A.W., 2003. Influence of oxygen supply and medium composition on the production of podophyllotoxin by Linum album suspension cultures in an airlift-bioreactor. International Meeting Phytochemistry and Biology of Lignans, Bornheim-Walberberg, Germany, Dusseldorf, 6-9 April: 28. - Hasanloo, T., Khavari-Nejad, R.A., Majidi, E. and Shams Ardakani, M.R., 2008. Flavonolignan Production in Cell Suspension Culture of Silybum marianum. Pharmaceutical Biology, 46(12): 876-882. - Kartal, M., Konuklugil, B., Indrayanto, G. and Alfermann, A.W., 2004. Comparison of different extraction methods for the determination of podophyllotoxin and 6-methoxypodophyllotoxin in Linum species. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 35(3): 441-447. - Koulman, A. and Konuklugil, B., 2004. Lignan profile of Linum meletonis. Biochemical Systematics and Ecology, 32: 91-93. - Kumar, A., Kumar, V., Alegria, A.E. and Malhotra, S.V., 2011. Synthetic and application perspectives of azapodophyllotoxins: alternative scaffolds of podophyllotoxin. Current Medicinal Chemistry, 18(25): 3853-3870. - Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15(3): 473-497. - Rojas-Sepúlveda, A.M., Mendieta-Serrano, M., Mojica, M.Y.A., Salas-Vidal, E., Marquina, S., Villarreal, M.L., Puebla, A.M., Delgado, J.I. and Alvarez, L., 2012. Cytotoxic podophyllotoxin type-lignans from the steam bark of Bursera fagaroides var. fagaroides. Molecules, 17(8): 9506-9519. - Stahelin, H.F. and Wartburg, A.V., 1991. The chemical and biological route from podophyllotoxin glucoside to etoposide. Cancer Research, 51: 5-15. - Verpoorte, R., Contin, A. and Memelink, J., 2002. Biotechnology for the production of plant secondary metabolites. Phytochemistry Reviews, 1: 13-25. - Yong, Y., Shin, S.Y., Lee Y.H. and Lim, Y., 2009. Antitumor activity of deoxypodophyllotoxin isolated from Anthriscus sylvestris: Induction of G2/M cell cycle arrest and caspase-dependent apoptosis. Bioorganic & medicinal chemistry letters, 19(15): 4367-4371. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,100 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,052 |
||