Hubungi:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Penambahbaikan pengeluaran glikosida phenylethanoid oleh elisitor kulat dalam budaya penggantungan sel Cistanche deserticola

Cui-tao Lu¹,∗ & Xing-guo Mei²

Kata kunci Cistanche deserticola, elisitor kulat,phenylethanoid glycoside, kultur sel tumbuhan

Abstrak
Apabila, pada hari ke-15 pertumbuhan, elisitor daripadaFusarium solaniditambah pada 40 mg l^-1 kepadaCistanche deserticolakultur ampaian sel, kandungan echinacoside, acteoside, dan jumlahglikosida fenilethanoid(PeGs) dalam sel kultur semuanya meningkat dalam tempoh 27 hari seterusnya sebanyak lebih 100 peratus kepada 15 mg g^-1berat kering, 9 mg g-1 berat kering dan 57 mg g^-1 kering wt, masing-masing. Biojisim akhir (1.3 mg kering wt ml^-1) tidak terjejas.

Cistanche deserticola

pengenalan

Cistanche deserticolaMak. (Orobanchaceae), herba asli China digunakan secara meluas dalam perubatan tradisional untuk pelbagai rawatan termasuk penggunaan sebagai penenang atau penguat tindak balas imun (Hsu et al. 1995, Chang et al. 1995).Glikosida phenylethanoid(PeGs) adalah metabolit bioaktif utama dalamCistanche deserticola(Xiong et al. 2000) dan terdiri daripada banyak komponen seperti echinacoside, acteoside, cisacteoside, isoacteoside, 2-acetylacteoside, cistanoside A, dan osmanthuside B (Wang et al. 2000). Dengan peningkatan permintaan untuk produk ini dan penurunan pesat dalamCistanche deserticolatumbuhan, kultur sel akan menjadi cara pengeluaran alternatif yang menarik. Banyak elisitor (terutama elisitor kulat) boleh meningkatkan pengeluaran metabolit dalam kultur sel tumbuhan (Wang et al. 2001). Li et al. (1998) mendapati bahawa elisitor kulat Fusarium solani diasingkan daripada sistem akar kedua-duaCistanche deserticoladan perumahnya, Halaxylon ammodendron, boleh menambah baik kandungan asid amino dalam kalusCistanche deserticolaTetapi perubahan kandungan PeG dalam garisan kalus ini tidak disebut dalam kajian mereka. Dalam makalah ini, kesan elicitor daripada F. solani ke atas biosintesis jumlah PeG dan dua PeG bioaktif utama (echinacoside dan acteoside), dan ke atas perubahan pertumbuhan sel telah dikaji dalam budaya penggantunganCistanche deserticola.

Bahan dan kaedah

Kultur sel tumbuhan
Kalus diaruhkan daripada skalaCistanche deserticoladan dikekalkan pada medium B5 Gamborg (1968) ditambah dengan 0.5 mg indole-3-asid asetik l^-1, 2 mg kinetin l^-1,dan 1 g kasein hidrolisis l^-1. pH diselaraskan kepada 6 sebelum pensterilan. Semua eksperimen dilakukan dalam 250 ml kelalang goncang, setiap satu mengandungi 100 ml medium pada penggoncang berputar (120 rpm dan 25 darjah) di bawah kegelapan. Inokulum adalah kira-kira 100 g segar wt l^-1.

kandungan berkesan cistanche deserticola--phenylethanoid glycoside

Penyediaan elicitor kulat

Pengasingan strain kulat, Fusarium solani, dan penyediaan elicitor kulat telah dilakukan seperti yang diterangkan sebelum ini (Li et al. 1998, Yu et al. 2001). Pelbagai jumlah (kesetaraan karbohidrat) elisitor kulat telah ditambah pada kultur kelalang goncang pada hari ke-15 (jumlah tempoh kultur ialah 42 hari).

Pengumpulan biojisim dan ujian daya maju
Sel-sel daripada kelalang goncang telah dibasuh dengan air suling dan dikeringkan beku kepada berat tetap. Oleh itu, berat kering ditentukan. Daya maju sel (peratusan sel berdaya maju dalam populasi sel) ditentukan oleh pengurangan 2,3,5-triphenyl tetrazolium klorida (Towill & Mazur 1975).

phenylethanoid glycosidedaripadacistanche deserticola

Penentuan kandungan echinacoside, acteoside, dan jumlahglikosida fenilethanoid(PeG)
Pengekstrakan PeG dilakukan mengikut kaedah Du & Liu (1993). Kering bekuCistanche deserticolasel telah diekstrak dengan 70 peratus (v/v) etanol. Pecahan etanol telah tertumpu, dinyahcairkan dengan etil asetat tepu air, dan kemudian dilarutkan dengan n-butanol tepu air. Pecahan n-butanol telah tertumpu, dilarutkan dalam air, dimuatkan ke dalam lajur resin makropore (AB-8, produk kimia Universiti Nankai, Tianjin, China), dan dicairkan dengan air dan metanol, berturut-turut. Pecahan metanol dikumpul dan jumlah kandungan PeGs ditentukan dengan menggunakan echinacoside sebagai piawai pada 334 nm. Echinacoside dan acteoside ditentukan dengan menggunakan lajur Nova Pak C18 (250 × 4.6 mm) dalam sistem HPLC (perairan) dengan pengesan UV (334 nm).

Keputusan

Kesan elisitor kulat pada pengumpulan biojisim dan jumlah biosintesis PeG Kesan elisitor kulat pada biojisim sel dan jumlah pengumpulan PeG bergantung kepada dos yang ditambah (setara dengan karbohidrat). Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, dos elisitor yang lebih rendah adalah sesuai untuk berat keringCistanche deserticolasel. Puncaknya adalah dengan elicitor pada 20 mg l^-1(memberi 1.76 mg kering berat ml^-1).
Jumlah pengumpulan PeG telah dipertingkatkan dengan ketara oleh elicitor kulat pada antara 20 mg l^-1dan 80 mg l^-1. Elicitor pada 40 mg l-1 memperoleh hasil tertinggi (57 mg g^-1), yang melebihi dua kali ganda yang diperolehi dalam budaya kawalan bukan elicitor. Eksperimen selanjutnya menggunakan elisitor kulat pada 40 mg1^-1.

Rajah 1. Berat sel kering dan jumlah pengumpulan PeG dalam kultur sel ampaian bagiCistanche deserticolasebagai tindak balas kepada pelbagai dos elicitor kulat. Elisitor kulat telah ditambahkan pada medium pada hari ke-15. Sampel diambil selepas 27 hari lagi. ▲, berat sel kering akhir; ◆, jumlah kandungan PeG. Nilai ialah cara hasil tiga kali ganda dan bar ralat mewakili sisihan piawai.

Perjalanan masa pertumbuhan sel dan biosintesis PeGs
Rajah 2 menunjukkan tempoh masa daya maju sel dan biosintesis PeG (echinacoside dan acteoside) sel penggantungan selepas kultur tertakluk kepada 40 mg l^-1elisitor kulat pada 15hb d. Dalam 27 hari kultur berikutnya, echinacoside dan acteoside, dua PeG bioaktif utama dalamCistanche deserticola, kedua-duanya meningkat dengan ketara. Pada 39hb pengumpulan maksimum kedua-duanya dicapai, mencapai 14.7 mg g^-1berat kering dan 8.9 mg g^-1 kering wt, masing-masing. Perbezaan ketara dalam daya maju sel antara budaya yang dirawat elicitor dan kawalan tidak diperhatikan.

Rajah 2. Daya maju sel dan biosintesis echinacoside dan acteoside dalam kultur sel penggantunganCistanche deserticolaselepas rawatan sebanyak 40 mg l^-1elisitor kulat. Elisitor kulat telah ditambahkan pada medium pada hari ke-15.◆, Echinacoside-treated dengan elicitor; ◇, kawalan echinacoside; ●, acteoside-treated dengan elicitor;○,

acteoside-control; ▲, daya maju sel dirawat dengan elicitor;△ , kawalan daya maju sel. Nilai ialah cara hasil tiga kali ganda dan bar ralat mewakili sisihan piawai.

Perbincangan

Banyak komponen yang diperoleh daripada kulat (serpihan dinding sel, polisakarida, oligosakarida, glikoprotein, dll.) telah digunakan sebagai pelbagai elisitor kulat dalam pengeluaran metabolit sekunder dengan banyak spesies sel tumbuhan. Dalam kertas ini, homogenat (terutamanya terdiri daripada polisakarida) daripada strain kulat Fusarium solani diasingkan daripada sistem akarCistanche deserticoladan Halaxylon ammodendron telah ditunjukkan sebagai elisitor yang berkesan untuk biosintesis PeG dalam kultur selCistanche deserticola. Penggunaan elicitor ini untuk merangsang sintesis PeG dalam sel bukan sahaja penting tetapi telah dipamerkan tidak lama selepas elisitasi. Kesimpulan ini bersetuju dengan beberapa kajian lepas mengenai kultur sel tumbuhan (Wang et al. 2001).

Dalam kajian terdahulu Li et al. (1998), apabila elisitor kulat daripada F. solani telah ditambah ke dalam medium kultur, kalus teraruh daripada biji benihCistanche deserticolaboleh kekal hidup dalam subkultur jangka panjang berikutnya, dan pengeluaran iridoid boleh dipertingkatkan. Ia menunjukkan bahawa sel kultur boleh mensintesis metabolit sekunder rintangan penyakit apabila diserang oleh mikroorganisma. Walaupun iridoid tidak ditentukan dalam eksperimen kami, kami telah menunjukkan bahawa polisakarida daripada F. solani boleh digunakan sebagai elisitor kulat yang berkesan dalam penghasilan PeG denganCistanche deserticolasel.

kandungan berkesan cistanche deserticola--phenylethanoid glycoside

Daripada: ' Penambahbaikanglikosida fenilethanoidpengeluaran oleh elisitor kulat dalam budaya penggantungan selCistanche deserticola' oleh Cui-tao Lu¹,∗ & Xing-Guo Mei²

----Surat Bioteknologi 25: 1437–1439, 2003. © 2003 Kluwer Academic Publishers. Dicetak di Belanda.

Rujukan

Chang Y, Wu H, Wang SN, Cheng HC (1995) Kajian kesan kuat daripadaCistanche deserticolaMa., Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. dan Cistanche tubulosa (Schenk) R Wight. China J. Chin. Mater. Med. 26: 143–146.
Du NS, Liu JL (1993) Penentuanglikosida fenilethanoiddalamCistanche deserticolaoleh spektrofotometri resin makrovesikular. Nat. Prod. Res. Membangunkan. 5: 30–33.

Gamborg OL, Miller RA, Ojima K (1968) Keperluan nutrien kultur ampaian sel akar kacang soya. Exp. Sel Re. 50: 151–158.

Hsu WH, Chu SH, Sheng LC, Yuan KW, Mao CN (1995) Kajian juzuk kimia dan kesan farmakologiCistanche deserticolaMak. dan Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Dagu. Tradit. Herba. Dadah 26: 143–146.

Li S, Wu X, Dong XC, Zheng X, Zheng JH, Lou ZC (1998) Kesan elicitor Fusarium solani ke atas kandungan asid aminoCistanche deserticolakalus. China J. Northwest Pharm. 13: 247–248.
Towill LE, Mazur P (1975) Kajian tentang pengurangan 2,3,5-triphenyltrazolium klorida sebagai ujian daya maju untuk kultur tisu tumbuhan. boleh. J. Bot. 53: 1097–1102.
Wang CG, Wu JY, Mei XG (2001) Peningkatan pengeluaran dan perkumuhan Taxol dalam kultur sel Taxus Chinensis melalui elisitasi kulat dan pembaharuan sederhana. Appl. mikrobiol. Bioteknol. 55: 404–410.
Wang YM, Zhang SJ, Luo GA, Hu YN, Hu JP, Liu L, Zhu Y, Wang HJ (2000) Analisisphenylethanoid glycosidedalam ekstrak herba Cistanchis oleh LC/ESI- MS/MS. Acta Pharm. Dosa. 35: 839–842.
Xiong QB, Yasuhiro Tezukay, Takuji Kaneko, Li HY, Le Quan Tran, Koji Hase, Tsuneo Namba, Shigetoshi Kadota (2000) Perencatan nitrik oksida oleh feniletanoid dalam makrofaj yang diaktifkan. Eur. J. Pharm. 400: 137–144.
Yu LJ, Lan WZ, Qin WM, Xu HB (2001) Kesan asid salisilik pada peroksidasi membran-lipid yang disebabkan oleh kulat dan pengeluaran Taxol dalam kultur ampaian sel Taxus Chinensis. Proc. Biokim. 37: 477–482.