تاثير ارتعاشات مكانيكي بر محتواي فنل، الكالوئيد كل و فعاليت آنتي اكسيداني بافت كالوس گياه بذرالبنج مشبك (.Hyoscyamus reticulates L)

Effect of mechanical vibration on total phenol, alkaloid and antioxidant activity of Hyoscyamus reticulatus callus tissue

بذرالبنج مشبك (Hyoscyamus reticulates L.) از گياه دارويي متعلق به تيره سيب زميني (Solanaceae) است. اين گياه حاوي آلكالوئيدهاي تروپاني از جمله هيوسيامين و اسكوپولامين بوده و داراي خواص ضد اسپاسم، آنتي­كلرژنيك و ضد درد مي باشد. ارتعاشات مكانيكي يكي از تنش هاي غير زيستي است كه مي­تواند روي رشد و نمو سلول هاي گياهي تاثير داشته باشد. در اين پژوهش اثر ارتعاشات مكانيكي بر پارامترهاي رشد، محتواي فنلي، الكالوئيدي و مهار راديكال هاي آزاد با روش 2و 2-دي فنيل-1- پيكرازيل(DPPH) در بافت كالوس گياه بذرالبنج مشبك مورد بررسي قرار گرفت. ارتعاشات مكانيكي در فركانس هاي مختلف (0، 50، 100 و 150 هرتز) براي زمان هاي 15، 30 و 45 دقيقه روي بافت كالوس اعمال شد. نتايج نشان داد كه پاسخ بافت كالوس در زمان هاي مختلف ارتعاش مكانيكي از نظر رشد، فعاليت آنتي­اكسيدان، محتواي فنلي و الكالوئيدي متفاوت بود و بهينه زمان اعمال ارتعاش مكانيكي در 30 دقيقه مشاهده گرديد. ارتعاشات مكانيكي در فركانس هاي 50 و 100 هرتز منجر به افزايش معني­دار پارامترهاي رشد، محتواي پروتئين، پرولين، محتواي تركيبات فنلي و الكالوئيدي شد و بيشترين مقدار اين پارامترها در فركانس 50 هرتز براي زمان 30 دقيقه مشاهده گرديد. محتواي كربوهيدرات تحت ارتعاشات مكانيكي كاهش معني دار يافت و كمترين مقدار اين پارامتر در فركانس 100 هرتز براي زمان 45 دقيقه مشاهده شد. همچنين ارتعاشات مكانيكي منجر به كاهش معني دار پراكسيداسيون ليپيدها و افزايش فعاليت جاروب كنندگي راديكال هاي آزاد از طريق كاهش مقدار IC50 شد و بيشترين كاهش نيز در فركانس 50 هرتز براي زمان 30 دقيقه مشاهده شد. بنظر مي رسد ارتعاشات مكانيكي در فركانس و زمان مناسب مي تواند به عنوان ابزاري براي افزايش رشد و محتواي متابوليت هاي ثانويه در سلول هاي گياهي باشد.

Hyoscyamus reticulatus is an important medicinal plant belonging to Solanaceae family. This herb has antispasmodic, antichlorogenic and analgesic characteristics due to tropane alkaloids such as hyoscyamine and scopolamine. Mechanical vibration is one of abiotic stresses which could affect on growth and development of plant cells. In this research, effect of high-frequency mechanical vibration were studied on some growth parameters, total phenolic and alkaloid contents and free radical scavenging activity using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) in H. reticulatus calli. Mechanical vibrations were applied at 0, 50, 100 and 150 Hz for 15, 30 and 45 min on the H. reticulatus calli. Response of callus tissue was different on growth, antioxidant activity, phenolic and alkaloid content in various times, and optimum time was observed for 30 min. Mechanical vibration at 50 and 100 Hz increased significantly growth, protein, proline, phenolic and alkaloid contents, and the highest content of these parameters were observed at 50 Hz for 30 min. Carbohydrate content decreased significantly, and the lowest content was identified at 100 Hz for 45 min. Mechanical vibration also decreased lipid peroxidation, and increased radical scavenging activity with decrease of IC50 content especially especially at 50 Hz in 30 min. It seems that mechanical vibration at a proper frequency and time could be a tool for induction of growth and secondary metabolite in plant cells.