Obiekt
Tytuł: Badania nad akumulacją wybranych grup biologicznie aktywnych metabolitów wtórnych w kulturach in vitro Schisandra chinensis (Turcz.) Baill
Abstrakt:
Schisandra chinensis – cytryniec chiński (Schisandraceae), to dwupienne pnącze posiadające swoje naturalne stanowiska w wybranych rejonach Azji Południowo-Wschodniej. Jest to nowy gatunek farmakopealny w lecznictwie europejskim (2008 r) i polskim (2009 r.). Owoce cytryńca chińskiego są bogatym źródłem lignanów, pochodnych dibenzocyklooktadienu. Związki te są niezwykle cenione głównie ze względu na ich działanie adaptogenne, hepatoprotekcyjne, antyoksydacyjne i przeciwnowotworowe. W ramach niniejszej pracy założono kultury in vitro Schisandra chinensis, a następnie przeprowadzono analizy wybranych dwóch grup terapeutycznie ważnych związków – lignanów i kwasów fenolowych. Celem pracy było zaproponowanie kultur in vitro, jako potencjalnego źródła pozyskiwania wymienionych grup związków. Z pąków liściowych żeńskich okazów roślin z powodzeniem założono kultury in vitro o różnym stopniu zróżnicowania – zróżnicowane kultury kalusowo-pędowe i niezróżnicowane kultury kalusowe. W następnym etapie badań optymalizowano warunki prowadzenia kultur testując różne warianty podłoży hodowlanych wg Murashige’a i Skooga (MS) różniące się zawartością wybranych regulatorów wzrostu i rozwoju roślin, BAP (6-benzyloaminopuryna) – cytokinina i NAA (kwas α-naftalenooctowy) – auksyna, w zakresie stężeń od 0,1 do 3 mg/l oraz różne typy kultur in vitro – kultury agarowe (kalusowo-pędowe i kalusowe) ; oraz płynne wytrząsane (pędowe i zawiesinowe). Następnie przeprowadzono jakościową i ilościową analizę (metodami HPLC) czterech głównych lignanów cytryńca chińskiego oraz jedenastu kwasów fenolowych, pochodnych kwasu cynamonowego oraz benzoesowego, a także macierzystego związku jednej z podgrup kwasów fenolowych – kwasu cynamonowego. Oznaczano wolne kwasy fenolowe – WKF, oraz całkowitą zawartość kwasów fenolowych, wolnych i związanych (po hydrolizie w środowisku kwaśnym) – CKF. Założone kultury kalusowo-pędowe charakteryzowały się wyraźną zdolnością produkcji deoksyschizandryny. W znacznych ilościach produkowały też schizandrynę i gomisynę A, w mniejszych γ-schizandrynę. Wykazano wyraźny wpływ stężeń testowanych regulatorów wzrostu i rozwoju roślin w podłożach hodowlanych na produkcję lignanów. Ponadto wykazano, że kultury o większym stopniu zróżnicowania produkują wielokrotnie większe ilości tych związków niż niezróżnicowane kultury kalusowe. Maksymalne zawartości lignanów równe odpowiednio: 308,51 mg/100 g s.m. - deoksyschizandryna, 86,41 mg/100 g s.m. - gomisyna A, 75,54 mg/100 g s.m. - schizandryna i 22,09 mg/100 g s.m. - γ-schizandryna, uzyskano w agarowych kulturach kalusowo-pędowych. W niezróżnicowanych kulturach kalusowych maksymalne zawartości tych związków były równe odpowiednio: 18,75 mg/100 g s.m., 2,66 mg/100 g s.m., 2,16 mg/100 g s.m. i 1,03 mg/100 g s.m ; .. W wytrząsanych kulturach pędowych maksymalne zawartości lignanów były też interesujące z praktycznego punktu widzenia, równe odpowiednio: 92,37 mg/100 g s.m., 50,69 mg/100 g s.m., 48,16 mg/100 g s.m. i 15,77 mg/100 g s.m.. Natomiast w kulturach zawiesinowych maksymalne uzyskane zawartości lignanów były innego rzędu, równe odpowiednio: 21,75 mg/100 g s.m., 5,54 mg/100 g s.m., 4,07 mg/100 g s.m. oraz 9,42 mg/100 g s.m.. Maksymalna całkowita zawartość lignanów, uzyskana w agarowych kulturach kalusowo-pędowych, równa 486,78 mg/100 g s.m. była odpowiednio 1,3- oraz 3,8-krotnie wyższa niż w ekstraktach z owoców i liści rośliny macierzystej analizowanych w celach porównawczych. Wykazano, zatem, że założone różne typy kultur in vitro mogą być potencjalnym, biotechnologicznym źródłem pozyskiwania czterech badanych lignanów, szczególnie deoksyschizandryny. Analizę kwasów fenolowych, związków dotychczas niebadanych w cytryńcu chińskim, podjęto uwzględniając wspólne z biogenezą lignanów początkowe etapy ich biogenezy – drogę kwasu szikimowego. Argumentem do podjęcia badań w tym kierunku był ponadto szeroki wachlarz cennych właściwości biologicznych tych związków – m.in. działanie antyagregacyjne, antyoksydacyjne, immunostymulujące i przeciwnowotworowe. Wykazano wpływ stężeń regulatorów wzrostu w testowanych podłożach MS również na produkcję tej grupy związków. Stwierdzono ponad ; to, że WKF produkowane są w największych ilościach w agarowych, niezróżnicowanych kulturach kalusowych (maksymalna całkowita zawartość – 78,24 mg/100 g s.m.). W agarowych kulturach kalusowo-pędowych maksymalna całkowita zawartość WKF była nieco mniejsza, równa 60,05 mg/100 g s.m.. W wytrząsanych kulturach pędowych zawartości WKF były wyższe (75,57 mg/100 g s.m.) niż w kulturach zawiesinowych, o niższym stopniu zróżnicowania (38,40 mg/100 g s.m.). Największe całkowite zawartości CKF uzyskano w obu typach kultur wytrząsanych; w kulturach zawiesinowych – 213,62 mg/100 g s.m., i w kulturach pędowych – 204,15 mg/100 g s.m.. Natomiast całkowite zawartości CKF w obu typach kultur agarowych były niższe, ale też interesujące z praktycznego punktu widzenia, równe odpowiednio, w kulturach kalusowych – 165,40 mg/100 g s.m., a w kulturach kalusowo-pędowych – 115,64 mg/100 g s.m.. Maksymalna całkowita zawartość WKF uzyskana w biomasie z kultur in vitro, równa 78,24 mg/100 g s.m. (agarowe kultury kalusowe) była odpowiednio 1,4- oraz 17,2-krotnie większa niż w ekstraktach z owoców i liści rośliny macierzystej. Maksymalna uzyskana zawartość CKF równa 213,62 mg/100 g s.m. (kultury zawiesinowe) była odpowiednio 1,77- oraz 15,1-krotnie wyższa niż w ekstraktach z analizowanych organów rośliny. Głównymi produkowanymi in vitro kwasami fenolowymi były: kwas chlorogenowy (maks. zawartość 82,1 ; 0 mg/100 g s.m., agarowe kultury kalusowe CKF), kwas protokatechowy (maks. zawartość 120,16 mg/100 g s.m. - kultury zawiesinowe CKF) i kwas syryngowy (maks. zawartość 40,50 mg/100 g s.m. - kultury zawiesinowe CKF). Wykazano, że założone kultury in vitro mogą być również potencjalnym, biotechnologicznym źródłem pozyskiwania wybranych kwasów fenolowych. Na uwagę zasługuje fakt, iż po raz pierwszy dokonano analizy kwasów fenolowych, zarówno w kulturach in vitro, jak i w organach rośliny macierzystej. Odrębną część pracy stanowi izolacja i oczyszczanie frakcji lignanów, oraz potwierdzenie tożsamości trzech związków – deoksyschizandryny, schizandryny i gomisyny A, z wykorzystaniem metod analizy spektralnej (widma 1H NMR). Wymienione lignany nie były wcześniej wyizolowane z kultur in vitro tego gatunku. Wyniki pracy mają nie tylko charakter poznawczy, ale wyraźnie aplikacyjny.
Miejsce wydania:
Stopień studiów:
Dyscyplina:
Instytucja nadająca tytuł:
Promotor:
Data wydania:
Identyfikator:
Sygnatura:
Język:
Prawa dostępu:
Kolekcje, do których przypisany jest obiekt:
Data ostatniej modyfikacji:
20 mar 2023
Data dodania obiektu:
13 lut 2023
Liczba wyświetleń treści obiektu:
8
Liczba wyświetleń treści obiektu w formacie PDF
0
Wszystkie dostępne wersje tego obiektu:
http://dl.cm-uj.krakow.pl:8080/publication/4942
Wyświetl opis w formacie RDF:
Wyświetl opis w formacie OAI-PMH:
| Nazwa wydania | Data |
|---|---|
| ZB-118383 | 20 mar 2023 |
Obiekty
Podobne
Szopa, Agnieszka
Szopa, Agnieszka
Kaleta, Jolanta
Sułkowska-Ziaja, Katarzyna
Kubica, Paweł
Klimek-Szczykutowicz, Marta Karolina
Kała, Katarzyna
