توليد درون شيشه‌اي تانشينون‌ها در ريشه‌هاي نوپديد گياه برازمبل (Kar. abrotanoides Perovskia) با استفاده از نيترات نقره و عصاره مخمر

In vitro production of tanshinones in adventitious root cultures of Perovskia abrotanoides Kar. under Ag+ ion and yeast extract elicitation

گياه برازمبل (Perovskia abrotanoides Kar.)، گونه‌اي چندساله از تيره نعناعيان (Lamiaceae) است كه به خاطر غني بودن ريشه‌ها از تركيبات ترپنوئيدي به نام تانشينون‌ها، ويژگي‌هاي دارويي متعددي نظير خاصيت ضد ميكروبي، ضد ديابت، ضد التهاب و ضد سرطان دارد. در پژوهش حاضر، اثر تيمارهاي انفرادي و تركيبي نيترات نقره (Ag+) و عصاره مخمر (YE) بر رشد و توليد تانشينون‌ها در ريشه‌هاي نوپديد گياه برازمبل بررسي شد. ريشه‌هاي نوپديد، در محيط كشت MS جامد حاوي mg/L NAA 2، از ريزنمونه‌هاي برگ القا و براي رشد بيش‌تر و تيمار با تازن‌ها، به محيط MS مايع منتقل شدند. در بخش اول پژوهش، پس از تيمار ريشه‌ها با (Mµ 25) Ag+، به مدت 24، 48 و 168 ساعت، تيمار يك هفته‌اي با اين تازن، به‌عنوان بهترين تيمار براي رشد و توليد تانشينون‌ها انتخاب شد. در تيمارهاي تركيبي، افزودن (mg/L 200) YE به محيط، 12، 24 و 48 ساعت پس از پيش تيمار با Ag+ انجام شد و ريشه‌ها يك هفته پس از تيمار با اولين تازن، برداشت شدند. كاربرد انفرادي تازن‌ها رشد ريشه‌ها را بهبود بخشيد ومحتواي تانشينون كل را حدود 6 برابر كنترل افزايش داد. نقره با افزايش 12 برابري در تجمع تانشينون II-A، بهترين تيمار براي توليد اين متابوليت بود. تيمارهاي تركيبي، بسته به مدت زمان حضور YE، تاثير متفاوتي بر محتواي تانشينون‌‌ها داشتند، اما در بهترين حالت (كاربرد YE دوازده ساعت بعد از Ag+)، مقدار كل تانشينون‌ها به 2 برابر تيمارهاي انفرادي ارتقا يافت كه ناشي از افزايش چشمگير تانشينون I بود. هيچ‌كدام از تيمارها تاثير معني‌دار بر مقدار كريپتوتانشينون نداشتند.

Perovskia abrotanoides Kar. is a perennial species, which belongs to Lamiaceae family. Some pharmaceutical properties (antimicrobial, anti-diabetes, anti-inflammatory and anti-cancer activities) attributed to this plant roots are related to the presence of diterpenoid tanshinones. This study was aimed to investigate the effect of single and combination treatments of AgNO3 (Ag+) and yeast extract (YE) on growth and tanshinone production in adventitious root cultures of P. abrotanoides. Leaf explants were induced to form adventitious roots on a solid MS medium containing 2 mg/L NAA. Regenerated roots were subsequently transferred to a liquid MS medium, for multiplication. In the first experiment, adventitious roots were treated with 25 μM Ag+ for 24, 48 and 168 hours (one week), and the one-week treatment was chosen as the best condition to promote root growth and tanshinone production. In combination treatments, 12, 24 and 48 hours after Ag+ pre-treatment, 200 mg/L YE was added to the cultures, and roots were harvested one week after the first elicitation. Single treatments improved root growth and tanshinone production (six-fold increase compared with the control). Maximum amount of tanshinone-IIA (12 times higher than control) was obtained after a one-week treatment with Ag+. Under the combination treatments, amount of different tanshinones varied depending the time period of YE elicitation. In the best case, two-fold increase in total tanshinone content (over the single treatments) was found 12 hours after addition of YE to Ag+-pre-treated cultures, which was due to the remarkable increase in tanshinone-I. No significant changes were measured in cryptotanshinone levels.