تاثير امواج فراصوت بر كارون در كالوس حاصل از كشت بافت زيره سياه ( Bunium persicum Boiss.

Effect of ultrasound on the production of Carvone as a secondary metabolite in callus derived from Bunium persicum Boiss.

مقدمه و هدف: گياهان دارويي منابع اصلي و با ارزش سازنده داروهاي مفيد هستند. توليد و استخراج متابوليت هاي ثانويه تاثير شگرفي بر صنايع داروسازي داشته است. كارون يك تركيب طبيعي است كه در ساختار ميوه و اندام هوايي زيره سياه وجود دارد. با توجه به محدوديت توليد زراعي، كشت سلولي با اعمال محرك هاي توليد، نظير امواج فراصوت، از جمله روش هايي است كه مي تواند در جهت توليد متابوليت هاي ثانويه موثر و كارآمد باشد. لذا تحقيق حاضر با هدف مطالعه اثر امواج فراصوت بر توليد متابوليت ثانويه و مهم موجود در گياه دارويي زيره سياه (Bunium persicum) به نام كارون در كالوس حاصل از كشت بافت به مرحله اجرا درآمد. روش تحقيق: در اين تحقيق كالوس در محيط سوسپانسيون تحت تاثير تيمارهاي يك بار و دو بار صوت دهي با زمان هاي 0، 5، 20، 35، 50 و 240 ثانيه توسط حمام فراصوت با فركانس 5/38 كيلو هرتز و توان خروجي ثابت مورد بررسي قرار گرفت. پس از استخراج متابوليت ثانويه كارون، ميزان كارون توليد شده با روش كروماتوگرافي مايع با كارآيي بالا (HPLC) اندازه گيري گرديد. نتايج و بحث: اثر تحريك كنندگي امواج فراصوت، سنتز متابوليت ثانويه كارون را به ميزان چشمگيري افزايش داد. چنان چه مشاهده گرديد تركيب محيط هورمون دار با تيمار 2 بار صوت دهي و زمان 35 ثانيه صوت دهي بالاترين ميزان توليد كارون را در نمونه هاي مورد بررسي ايجاد نمود. تيمار شاهد (فاقد صوت دهي) نيز در همه موارد كمترين ميزان كارون را داشت. توصيه كاربردي / صنعتي: امواج فراصوت مي توانند به عنوان يك محرك غير زنده، با تشديد پاسخ هاي دفاعي در گياه، سنتز متابوليت كارون را در نمونه هاي كشت بافت افزايش دهند.

Background & Aim: Medicinal plants are most valuable and useful sources as productive factors of drugs. Production and extraction of secondary metabolites have a huge economical importance in recent years. Carvone is a compound in Bunium persicum fruit and shoot and, it is one of the wide range varieties of valuable and useful secondary metabolites. Due to limited crop production, using appropriate stimulating factors, such as ultrasound is an efficient way in the production of secondary metabolites in plant cell culture. Experimental: In this study, callus in suspension environment influenced by treatments once or twice, with times 0, 5, 20, 35, 50 and 240 seconds by means of ultrasonic bath with a frequency of 38.5 kHz and constant power examined. After extraction of Carvone, the amount of this secondary metabolite was measured by High performance liquid chromatography (HPLC) method. Results & Discussion: Stimulating effect of ultrasound increased the synthesis of Carvone dramatically. According to the observations, combination of hormone with using the bath for 2 times and each time for 35 seconds, created highest rate of Carvone. By contrast, controlling the all cases showed the lowest level of Carvone. Industrial and practical recommendations: Ultrasound irradiation can act as a potent abiotic elicitor to induce the defense responses of plant cells and to stimulate secondary metabolite production in plant cell cultures.