Abstrak:Tumbuhan merupakan sumber utama sebatian bioaktif yang boleh digunakan untuk perumusan produk kosmetik. Ekstrak tumbuhan mempunyai banyak manfaat kesihatan yang terbukti, antaranya adalah sifat antipenuaan dan penjagaan kulit. Walau bagaimanapun, dengan peningkatan permintaan untuk produk kosmetik terbitan tumbuhan, terdapat prasyarat penting untuk mewujudkan pendekatan alternatif kepada kaedah konvensional bagi memastikan biojisim yang mencukupi untuk pengeluaran mampan. Teknik kultur tisu tumbuhan, seperti kultur akar in vitro, pembiakan mikro, atau panggilanogenesis, menawarkan kemungkinan untuk menghasilkan sejumlah besar sebatian bioaktif bebas daripada faktor luaran yang boleh mempengaruhi pengeluarannya. Pengeluaran ini juga boleh ditingkatkan dengan ketara dengan pelaksanaan pendekatan bioteknologi lain seperti elisitasi, kejuruteraan metabolik, prekursor dan/atau pemakanan nutrien, imobilisasi dan permeabilisasi. Kerja ini bertujuan untuk menilai potensi alat bioteknologi untuk menghasilkan sebatian bioaktif, dengan tumpuan kepada sebatian bioaktif dengan sifat anti-penuaan, yang boleh digunakan untuk pembangunan produk kosmetik berlabel hijau. Di samping itu, beberapa contoh yang menunjukkan penggunaan teknik kultur tisu tumbuhan untuk menghasilkan bahan bioaktif bernilai tinggi untuk aplikasi kosmeseutikal juga ditangani, menunjukkan kepentingan alat dan pendekatan ini untuk pengeluaran mampan produk kosmetik terbitan tumbuhan.

Glikosida cistanche juga boleh meningkatkan aktiviti SOD dalam tisu jantung dan hati, dan dengan ketara mengurangkan kandungan lipofuscin dan MDA dalam setiap tisu, dengan berkesan menghilangkan pelbagai radikal oksigen reaktif (OH-, H₂O₂, dll.) dan melindungi daripada kerosakan DNA yang disebabkan oleh OH-radikal. Glikosida phenylethanoid cistanche mempunyai keupayaan penghapusan radikal bebas yang kuat, keupayaan pengurangan yang lebih tinggi daripada vitamin C, meningkatkan aktiviti SOD dalam penggantungan sperma, mengurangkan kandungan MDA, dan mempunyai kesan perlindungan tertentu pada fungsi membran sperma. Polisakarida cistanche boleh meningkatkan aktiviti SOD dan GSH-Px dalam eritrosit dan tisu paru-paru tikus senescent eksperimen yang disebabkan oleh D-galaktosa, serta mengurangkan kandungan MDA dan kolagen dalam paru-paru dan plasma, dan meningkatkan kandungan elastin, mempunyai kesan penghapusan yang baik pada DPPH, memanjangkan masa hipoksia pada tikus senescent, meningkatkan aktiviti SOD dalam serum, dan melambatkan degenerasi fisiologi paru-paru dalam tikus senescent secara eksperimen Dengan degenerasi morfologi selular, eksperimen telah menunjukkan bahawa Cistanche mempunyai keupayaan antioksidan yang baik. dan berpotensi menjadi ubat untuk mencegah dan merawat penyakit penuaan kulit. Pada masa yang sama, echinacoside dalam Cistanche mempunyai keupayaan yang ketara untuk menghilangkan radikal bebas DPPH dan boleh menghilangkan spesies oksigen reaktif, menghalang degradasi kolagen yang disebabkan oleh radikal bebas, dan juga mempunyai kesan pembaikan yang baik pada kerosakan anion radikal bebas timin.

Klik pada Cara Mengambil Cistanche

【Untuk maklumat lanjut:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

1. Pengenalan

Industri kosmetik global sedang mengalami pertumbuhan yang pesat disebabkan oleh peningkatan kesedaran kecantikan dan minat yang semakin meningkat dalam penjagaan kecantikan, perlindungan kulit dan produk kosmetik. Dengan pengembangan sektor yang menguntungkan ini, satu trend baharu telah muncul dalam kalangan pengguna untuk produk kosmetik semulajadi, mampan, dan terbitan hijau dan bukannya sintetik, meningkatkan pasaran ekstrak tumbuhan global [1]. Sebagai contoh, saiz pasaran ini bernilai USD 10.19 bilion pada tahun 2021 dan dijangka meningkat secara eksponen kepada USD 22.49 bilion pada tahun 2030 [2,3]. Minat yang besar ini dibenarkan oleh sifat terapeutik yang luar biasa bagi ekstrak tumbuhan tanpa atau sedikit kesan buruk [4].

Tumbuhan sentiasa menjadi sumber utama bahan bioaktif dengan spektrum kegunaan yang luas. Mereka telah terbukti manfaat kesihatan dan kesejahteraan termasuk menyediakan antioksidan dan perlindungan terhadap sinaran UV, serta mengandungi sifat anti-kedut, anti-kanser, antipenuaan dan pengubahsuaian kulit (memutih, melembapkan atau menenangkan) [5]. Walau bagaimanapun, disebabkan permintaan yang besar untuk produk kosmetik terbitan tumbuhan, pada masa kini, beberapa spesies tumbuhan sedang dieksploitasi secara berlebihan (dituai dalam jumlah yang banyak dari habitat semula jadinya) atau terancam. Di samping itu, cabaran, seperti pertumbuhan perlahan, penuaian bermusim, kehadiran sebatian toksik dalam komposisi kimianya, dan variasi dalam sebatian bioaktif di antara tumbuhan dan dari satu penuaian ke penuaian yang lain, boleh menjadi faktor yang mengehadkan potensi penggunaannya dalam industri kosmetik. [4]. Keterbatasan ini boleh diatasi dengan aplikasi teknik kultur tisu tumbuhan yang digabungkan dengan alat dan pendekatan bioteknologi.

Teknik kultur tisu tumbuhan memberikan alternatif yang menarik untuk menghasilkan sebatian bioaktif. Ia boleh ditakrifkan dengan mudah sebagai teknik bioteknologi yang bergantung pada penggunaan media kultur berkhasiat dan keadaan aseptik terkawal untuk memastikan kultur dan perkembangan sel, tisu, dan organ tumbuhan [6]. Teknologi ini menunjukkan banyak kelebihan berbanding amalan pertanian konvensional seperti (i) pengeluaran metabolit sekunder yang berlaku bebas daripada faktor intrinsik atau ekstrinsik yang boleh menjejaskan pertumbuhan dan hasil tanaman, (ii) hasil juzuk fitokimia yang dikehendaki dengan memastikan pengeluaran yang berterusan, dan (iii) pengeluaran dalam keadaan terkawal, sekali gus mengehadkan risiko pencemaran oleh agrokimia (racun perosak, racun serangga, racun rumpai, baja kimia) [7].

Sehingga kini, banyak produk berlabel hijau (produk terbitan tumbuhan) telah dibangunkan menggunakan teknik kultur tisu tumbuhan. Sebahagian daripada mereka mempunyai aplikasi dalam kosmetik, lebih tepat lagi, untuk rawatan penuaan kulit dan gangguan kulit yang berlaku akibat pendedahan kulit kepada agen luar [5,8]. Oleh itu, objektif utama kajian komprehensif ini adalah untuk memberikan gambaran ringkas mengenai aplikasi luas teknik kultur tisu tumbuhan dan pendekatan bioteknologi untuk penghasilan sebatian bioaktif bernilai tinggi yang boleh digunakan dalam penggubalan produk kosmetik, dengan tumpuan mengenai pencegahan gangguan kulit dan molekul anti-penuaan kulit. Kajian semula itu juga merangkumi beberapa contoh formulasi kosmetik yang telah dipatenkan dalam dekad yang lalu di mana teknik kultur tisu tumbuhan telah digunakan untuk menghasilkan molekul aktif dalam formulasi tersebut.

2. Penuaan Kulit: Kepentingan dan Punca

2.1. Struktur Anatomi Kulit dan Fungsi Utama

Kulit adalah organ utama dalam tubuh manusia dan mewakili satu perenam daripada jumlah berat badan manusia. Kulit secara anatomi dibentuk dengan tiga lapisan utama: epidermis, dermis, dan hipodermis, juga dikenali sebagai tisu subkutaneus (Rajah 1) [9]. Lapisan luar (epidermis) terdiri daripada lima lapisan berbeza: lapisan basal (stratum basal), lapisan spinous (stratum spinosum), lapisan berbutir (stratum granulosum), lapisan jernih (stratum lucidum), dan lapisan tanduk (stratum korneum) [10] . Dermis, yang merupakan lapisan median, bersambung dengan epidermis melalui membran bawah tanah. Tidak seperti epidermis, yang terdiri daripada tisu lapisan selular yang berbeza, dermis terutamanya terdiri daripada matriks ekstraselular (ECM), komponen aselular. Matriks aselular ini terutamanya dibentuk oleh gentian kolagen, yang menyumbang 75 peratus daripada berat kering kulit dan menawarkan kekuatan dan keanjalan plastik [11]. Selain kolagen, protein ECM termasuk elastin dan glikoprotein, yang terdiri daripada liang peluh dan folikel rambut dan mempunyai sistem limfa, vaskular dan neuron [9]. Lapisan ketiga, hipodermis, mengandungi sel lemak (adiposit) yang disusun semula dalam lobulus lemak, yang membentuk tisu penghubung longgar [12].

Kulit memainkan pelbagai fungsi. Ia menawarkan perlindungan kimia dan fizikal untuk badan terhadap kecederaan luaran seperti patogen, sinaran UV, ancaman kimia, dehidrasi, dan turun naik suhu [8]. Ia juga memastikan keseimbangan air dan elektrolit (kelenjar peluh dan penghalang epidermis) dan termoregulasi (thermoreceptors) dan mengambil bahagian dalam tindak balas imun (tisu limfoid berkaitan kulit (SALT)). Kehadiran hujung saraf, seperti korpuskel Meissner, Pacinian, dan Ruffini, bersama-sama dengan mentol Krause dan sel Merkel, memberikan fungsi deria kepada kulit. Satu lagi fungsi penting dikaitkan dengan homeostasis, metabolisme, penyimpanan, penyerapan terpilih, dan penyingkiran bahan [12]. Selain fungsi biologi ini, kulit memainkan peranan dalam daya tarikan fizikal (Rajah 1) [9].

2.2. Penuaan Kulit

Penuaan kulit adalah salah satu kebimbangan dermatologi yang paling biasa yang menjejaskan kulit manusia. Ia biasanya dicirikan oleh kehilangan keanjalan dan warna kulit, kemunculan kedutan halus dan bintik-bintik penuaan, dan kegagalan untuk membaiki luka. Penuaan kulit adalah proses pelbagai faktor yang didorong oleh kedua-dua faktor dalaman (latar belakang genetik, hormon, masa, dll.) dan luaran (pencemaran, pendedahan sinaran UV, dll.) [15]. Ia dicirikan secara biologi oleh perubahan persimpangan epidermis dan dermal-epidermis, bersama-sama dengan degradasi keseluruhan matriks ekstraselular dermis. Yang terakhir ini kebanyakannya disebabkan oleh perubahan kepada serat kolagen dan elastin [16]. Penuaan kulit boleh muncul kerana masa (penuaan kronologi akibat faktor intrinsik) atau fotopenuaan (kulit berfoto akibat faktor ekstrinsik). Penuaan kronologi menyebabkan pengurangan dalam lapisan dermis dan epidermis, pengurangan bilangan hujung saraf, dan pengeluaran hormon seks, yang membawa kepada kehilangan sensitiviti. Proses penuaan kulit ini berlaku kebanyakannya disebabkan oleh pengumpulan berlebihan Spesies Oksigen Reaktif (ROS). Secara umum, didapati bahawa 1.5-5 peratus oksigen yang digunakan oleh sel diubah oleh proses dalaman menjadi ROS [8]. ROS boleh dihasilkan dalam mitokondria (keratinosit dan fibroblas), retikulum endoplasma (cytochrome P450), dan sitosol (ROS yang dihasilkan oleh metabolisme asid arakidonik) [17]. Pengeluaran ROS boleh dicetuskan oleh ekspresi berlebihan interleukin. Selain peningkatan dalam pengeluaran ROS, penuaan kulit juga dikaitkan dengan ekspresi tinggi dan rendah metalloproteinase (MMP) dan perencat MMP (TIMP) yang tinggi dan rendah. Variasi dalam ekspresi proteinase khusus ini terbukti dikaitkan dengan variasi dalam jumlah ROS. Jumlah ROS yang meningkat membawa kepada pengawalan semula protein pengaktif-1 (AP-1), yang seterusnya, mendorong degradasi kolagen oleh MMP dan mencetuskan pengaktifan faktor nuklear kappa B (NF-κB ) dan satu set tindak balas keradangan [8].

Penuaan kulit lebih ketara pada kulit yang telah difoto dengan kedutan yang lebih dalam, kehilangan keanjalan yang lebih ketara, dan tekstur kulit yang kasar [8]. Pelbagai tekanan selular terlibat dalam proses fisiologi ini seperti (i) perubahan kepada organisasi kromatin, (ii) pemendekan telomer, (iii) disfungsi mitokondria, (iv) pengaktifan onkogen (v) helai epigenetik, (vi) keradangan, dan (vii). ) imunosupresi [15,18]. Tekanan oksidatif yang disebabkan oleh UVR adalah punca utama penuaan foto. Pendedahan kulit kepada sinaran UV mendorong pengaktifan sistem neuroendokrin. Pengaktifan ini berlaku sama ada oleh mediator kimia atau melalui penghantaran saraf [8]. Di samping itu, paksi hypothalamic-pituitari-adrenal (HPA) juga diaktifkan oleh photoaging, yang membawa kepada induksi tindak balas homeostatik untuk mengurangkan kerosakan. Kerosakan DNA akibat UV-R berlaku disebabkan oleh ketidakseimbangan ROS, yang membawa kepada penghasilan penanda khusus kemerosotan oksidatif DNA, 8-hidroksi-2′-deoxyguanosine (8-OH-dG ) [19]. Selain itu, penanda lain, seperti interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor (TNF- ), dan enzim siklooksigenase, turut diaktifkan oleh ROS. Pada tahap ekspresi gen, pengumpulan ROS mencetuskan ekspresi NF-κB dan ekspresi sintase nitrik oksida (iNOS), yang memudahkan hiperpermeabilitas dan angiogenesis dengan mengawal selia faktor pertumbuhan endothelial vaskular (VEGF) [20]. Selain NF-κB, kinase protein diaktifkan mitogen (MAPKs) juga diaktifkan, dengan itu meningkatkan transkripsi gen MMP. Penyelarasan gen MMP memberi kesan negatif terhadap homeostasis ECM dan mencetuskan degradasi elastin dan kolagen [8].

3. Sebatian Bioaktif Terhasil Tumbuhan dengan Sifat Anti-Penuaan

Sebatian bioaktif terbitan tumbuhan (PDBCs) yang berpunca daripada metabolisme tumbuhan secara amnya memaparkan ciri-ciri antioksidan, anti-radang, dan antibakteria dan juga mempunyai ciri-ciri anti-penuaan yang menjanjikan [21,22]. Lazimnya dikenali sebagai metabolit sekunder, PDBC adalah unsur kimia yang tidak terlibat secara langsung dalam proses pertumbuhan normal tumbuhan [21]. Ia biasanya dihasilkan sebagai tindak balas kepada kekangan alam sekitar sebagai pertahanan terhadap pemangsa, patogen, atau sinaran UV; untuk persaingan interspesifik antara spesies; atau untuk membantu dalam pembiakan (feromon, agen pewarna, dan bau yang menarik) [23]. Senyawa semulajadi ini boleh dibahagikan kepada vitamin (vitamin C dan E), polifenol (flavonoid, asid fenolik, stilbenes, dan lignan), dan kumpulan terpenoid [24].

3.1. Laluan Pengeluaran Utama untuk Sebatian Bioaktif Tumbuhan

Sebatian bioaktif terbitan tumbuhan memaparkan aktiviti biologi yang ketara. Selama berabad-abad, molekul bernilai tinggi ini telah diekstrak daripada tumbuhan yang dituai dari alam semula jadi. Walau bagaimanapun, memandangkan hasil pengeluaran molekul ini yang rendah, beberapa alternatif telah muncul dengan pembangunan kimia sintetik, penemuan kejuruteraan mikrob dan kulat (pengeluaran heterolog), dan pembangunan teknik kultur tisu tumbuhan. Pembekalan komersial PDBC biasanya merupakan masalah utama yang berkaitan dengan ketersediaan sebatian. Sebagai contoh, secara amnya diakui bahawa kejadian metabolit sekunder selalunya terhad kepada kurang daripada 1 peratus berat kering tumbuhan [25,26]. Oleh itu, penuaian semula jadi biasanya tidak praktikal kerana ia tidak dapat membekalkan jumlah sebatian yang diingini yang mencukupi [27]. Contohnya, purata 1 kg beri biru diperlukan untuk menghasilkan 38 mg kuersetin-3-glukosida [28]. Penuaian semula jadi juga boleh dihadkan oleh ketersediaan bermusim bahan tumbuhan, kadar pertumbuhan dan perkembangannya, dan kelimpahan spesies dalam alam semula jadi [29]. Selain hasil pengeluaran rendah sebatian bioaktif yang diperoleh daripada penuaian semula jadi, pengeluaran sebatian berharga ini oleh tumbuhan biasanya tidak memuaskan kerana pengeluarannya, dalam beberapa kes, boleh didorong hanya dalam keadaan tertentu atau semasa peringkat pembangunan khusus tumbuhan [30]. ,31].

Sintesis kimia juga boleh dicadangkan sebagai pendekatan alternatif untuk menghasilkan beberapa sebatian bioaktif seperti karotenoid. Kos sintesis kimia astaxanthin purata 1000 USD/kg, lebih tinggi daripada kos penuaian semula jadi Haematococcus pluvialis [32,33]. Laluan pengeluaran alternatif ini menunjukkan, bagaimanapun, isu yang berkaitan dengan syarat ketat tindak balas kimia yang terlibat dan pengeluaran produk sampingan dan produk sampingan yang tidak diingini [34,35].

Satu lagi laluan pengeluaran telah muncul dengan penemuan dan pembangunan bioteknologi mikrob dan kulat. Teknologi ini, juga dipanggil pengeluaran heterolog, kebanyakannya bergantung pada penggunaan mikroorganisma seperti yis, kulat, atau bakteria. Melalui proses ini, beberapa molekul, antaranya ialah resveratrol, metabolit sekunder yang terkenal dengan potensi perubatan dan kosmetik yang hebat (anti-penuaan), berjaya dihasilkan dalam jumlah yang tinggi menggunakan perumah mikrob yang direka bentuk secara genetik, seperti Corynebacterium glutamicum, Escherichia coli, dan Lactococcus lactis, atau yis rekombinan seperti Saccharomyces cerevisiae [36–39]. Resveratrol dihasilkan oleh tumbuhan dalam jumlah yang berubah-ubah, seperti 0.36 mg/kg daripada buah vinifera Viti, 1 mg/kg daripada akar Ampelopsis japonica, dan 7.95 mg/kg daripada bahagian udara Morus alba [40], tetapi kekal lebih rendah daripada yang dilaporkan menggunakan mikroorganisma rekombinan. Sebagai contoh, pengeluaran resveratrol boleh mencapai 812 mg/L atau 2.34 g/L menggunakan yis atau bakteria rekombinan, masing-masing [37,41]. Ambil perhatian bahawa kejayaan pengeluaran heterolog adalah bergantung kepada pengetahuan dan pemahaman tentang laluan biosintetik bagi sebatian bioaktif yang dikehendaki, walaupun lata molekul yang terlibat dalam biosintesis beberapa sebatian bioaktif telah pun dicirikan. Walau bagaimanapun, batasan utama teknologi ini dikaitkan dengan aktiviti rendah enzim yang berasal dari tumbuhan dalam perumah mikrob (yis, bakteria, atau kulat), bersama-sama dengan bekalan prekursor yang rendah. Oleh itu, kajian lanjut perlu dijalankan untuk mengenal pasti enzim calon terbaik dan keadaan optimum yang membolehkan penukaran perantaraan metabolik kepada produk yang dikehendaki, yang akan mengelakkan pengumpulan molekul perantaraan dalam perumah mikrob [35].

Selain pengeluaran heterolog, teknik kultur in vitro tumbuhan telah dicadangkan sebagai alternatif yang mampan untuk menghasilkan sebatian bioaktif terbitan tumbuhan. Teknik-teknik ini menawarkan satu siri kelebihan berbanding dengan penggunaan keseluruhan tumbuhan, terutamanya (i) penyingkiran patogen, (ii) penskalaan pengeluaran melalui penggunaan bioreaktor setelah proses penanaman dikuasai dengan baik, yang boleh mengurangkan dengan cekap. kos operasi, dan (iii) penulenan dan pemprosesan mudah produk semula jadi [42,43]. Oleh itu, atas dasar ini, teknik kultur tisu tumbuhan baru-baru ini digunakan untuk menghasilkan bahan bioaktif. Beberapa contoh telah menggariskan kecekapan teknik ini seperti penghasilan taxol, podophyllotoxin, phytoene, atau berberine daripada Taxus sp., Podophyllum hexandrum, Citrus sinensis, dan kultur sel Coptis japonica, masing-masing [44-47].

3.2. Tindakan Dermo-Perlindungan Antioksidan Terhasil Tumbuhan

Produk pelindung foto yang diperoleh daripada PDBC telah mendapat perhatian yang semakin meningkat dalam beberapa dekad kebelakangan ini kerana ia boleh menghalang tekanan oksidatif, kerosakan sinaran UVA dan kanser kulit. Antioksidan semulajadi, termasuk polifenol, flavonoid, vitamin C, dan vitamin E, baru-baru ini telah digunakan dalam pelindung matahari dan perumusan kosmetik kerana sifat antioksidannya yang tinggi, yang boleh membentuk penghalang perlindungan terhadap sinaran UV. Jadual 1 dan 2 meringkaskan penyelidikan paling relevan yang telah dijalankan ke atas garisan sel manusia dan murine, masing-masing, untuk mengkaji kesan perlindungan dermo minyak pati, ekstrak tumbuhan, dan ekstrak yang diperoleh daripada kultur tisu tumbuhan.

4. Teknik Kultur Tisu Tumbuhan untuk Penghasilan Antioksidan Berharga

Kultur in vitro tumbuhan boleh digunakan sebagai sumber antioksidan semulajadi [25]. Menggunakan sistem kultur ini, molekul antioksidan boleh dihasilkan dalam jumlah yang tinggi tanpa bergantung kepada keadaan persekitaran. Beberapa pendekatan in vitro boleh digunakan seperti pembiakan mikro, kultur akar in vitro (akar berbulu), atau kalus dan ampaian sel.

4.1. Akar Adventif dan Akar Berbulu

Adalah diketahui bahawa akar in vivo menghasilkan, dalam kebanyakan kes, lebih banyak bahan fitokimia daripada organ tumbuhan lain. Atas dasar ini, teknologi berasaskan kultur akar in vitro telah dibangunkan untuk pengeluaran metabolit sekunder farmaseutikal [76]. In vitro, akar adventif menyediakan keupayaan untuk pengeluaran metabolit untuk tempoh yang lama dalam sistem kultur in vitro tumbuhan tanpa kehilangan kestabilan genetik. Harta cemerlang ini diberikan oleh sifat kultur akar in vitro yang sangat berbeza [77]. Dua kultur akar yang berbeza boleh dibezakan: kultur akar berbulu yang tidak berubah dan berubah. Akar yang tidak berubah boleh didapati melalui kultur eksplan dengan kehadiran fitohormon tertentu, yang lebih berkemungkinan menjadi auksin seperti asid indole-butyric (IBA), indole-3-asid asetik (IAA), atau asid naftalena asetik (NAA). ) sahaja, atau dalam beberapa kes digabungkan dengan sitokinin [78]. Tidak seperti kultur akar yang tidak diubah, kultur yang diubah dibangunkan melalui inokulasi eksplan tumbuhan dengan Agrobacterium rhizogenes. Akar berbulu berubah telah diperolehi daripada banyak spesies tumbuhan monokot dan dikotiledon. Kejayaan kaedah ini kebanyakannya dikaitkan dengan rantau T-DNA dalam plasmid Ri Agrobacterium, yang memainkan peranan penting dalam pengenalan berkesan DNA asing atau luaran ke dalam genom nuklear sel tumbuhan perumah [77]. Proses jangkitan didapati dikaitkan dengan kewujudan gen rol di rantau T-DNA. Gen peranan terdiri daripada gen rolA, rolB, dan rolC dan menyumbang kepada induksi biosintesis metabolit sekunder, dengan rolB menjadi yang paling berkuasa di antara tiga gen [79]. Teknologi transformasi menawarkan kemungkinan untuk memperkenalkan pengekodan gen asing untuk enzim laluan metabolit sekunder tumbuhan terapeutik ke dalam sel tumbuhan untuk meningkatkan pengeluaran metabolit tertentu [77,79]. Beberapa penyelidikan telah melaporkan kejayaan teknologi ini dalam menghasilkan molekul yang menarik. Pengeluaran asid Rosmarinic telah berjaya dicapai menggunakan akar berbulu yang diubah yang diperoleh daripada kultur pucuk Salvia officinalis yang ditransfeksi dengan strain Agrobacterium rhizogenes A4 dan ARCC 15834 [80]. Asid Rosmarinic juga dihasilkan daripada akar berbulu elit yang diperolehi oleh transformasi Agrobacterium rhizogene-mediated tumbuhan Ocimum basilicum dan Dracocephalum Moldavia [81,82]. Jumlah asid rosmarinic yang dihasilkan adalah berubah sedikit dalam spesies, antara 76.41 mg/g DW yang diperoleh menggunakan kultur akar berbulu Ocimum basilicum dan 78.05 mg/g DW yang direkodkan menggunakan akar yang diubahsuai Dracocephalum Moldavia A. rhizogene [81,82] . Pengeluaran asid Rosmarinic sebelum ini disiasat oleh Shekarchi et al. (2012) dalam 21 spesies tumbuhan yang tergolong dalam keluarga Labiatae yang ditanam di alam semula jadi [83]. Penulis menunjukkan bahawa kandungan asid rosmarinik berjulat antara 0 dan 58.8 mg/g DW untuk spesies yang berbeza, yang lebih rendah daripada nilai yang diperoleh menggunakan akar berbulu yang diubah. Hasil pengeluaran menggunakan sistem kultur in vitro ini adalah lebih tinggi daripada yang dihasilkan menggunakan akar yang ditanam secara in vivo, yang menyediakan alternatif yang berdaya maju untuk pengeluaran skala sebatian bernilai tinggi.

Secara meluas diketahui bahawa sebatian kimia yang dirembeskan oleh akar mewakili takungan molekul pertahanan yang digunakan oleh tumbuhan untuk meningkatkan mekanisme pertahanan semula jadi mereka dan melindungi diri mereka daripada serangan patogen [84]. Banyak kultur akar berbulu telah menarik perhatian yang patut diberi perhatian kerana sebatian fitokimia yang bernilai tinggi seperti resveratrol daripada Arachis hypogaea, alkaloid indole daripada Catharanthus roseus, artemisinin daripada Artemisia annua, dan camptothecin daripada Camptotheca acuminata atau Ophiorrhiza pumila [85]. Sena et al. (2018) melaporkan kehadiran glukosinolat, asid hidroksisinamik, dan derivatif glukosidanya dalam kultur akar berbulu Brassica rapa. Ekstrak terhasil hidro-alkohol menunjukkan aktiviti anti-melanogenik yang kuat, perencatan kuat aktiviti tyrosinase intraselular, dan pengurangan ketara dalam kandungan melanin dalam melanosit primer. Aktiviti anti-melanogenik ini adalah setanding dengan potensi perencatan ubat perencatan tyrosinase sintetik yang terkenal, asid kojik [71]. Di samping itu, penyediaan glikoprotein yang diperoleh daripada kultur akar berbulu Brassica rapa yang sama menunjukkan aktiviti hipopigmentasi yang sama dan mengurangkan pengumpulan melanin melalui pengawalan negatif aktiviti tyrosinase. Ia juga mengganggu lata transduksi isyarat melanogenesis dan mengawal selia ekspresi faktor transkripsi yang berkaitan dengan mikroftalmia, yang dikenali sebagai pengawal selia utama sintesis melanin [71]. Kultur akar berbulu ginseng Panax yang terlalu mengekspresikan gen PAP1 (pengeluaran pigmen antosianin 1) menunjukkan peningkatan pengeluaran sebatian polifenolik termasuk antosianin [85]. Selain itu, ekstrak hidroalkohol yang diperoleh daripada kultur akar berbulu yang telah diubah menunjukkan sifat pelindung dermo yang luar biasa, dengan tindakan perencatan yang kuat terhadap enzim elastase dan tyrosinase [70,86].

【Untuk maklumat lanjut:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】