اثرات تحريكي عصاره قارچي بر توليد سيلي‌مارين در كشت ريشه‌هاي مويين گياه دارويي خارمريم (Silybum marianum)

Elicitation Effects of Fungal Extracts on Silymarin Accumulation in Silybum marianum (L.) Gaertn Hairy Root Culture

مقدمه: سيلي‌مارين، استخراج شده از دانه‌هاي گياه خارمريم اغلب در درمان بيماري‌هاي كبدي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. ريشه‌هاي مويين حاصل ازگياه خارمريم قادر به توليد سيلي‌مارين هستند. هدف: استفاده از عوامل محرك، راه مناسبي جهت افزايش توليد متابوليت‌ها در شرايط درون شيشه مي‌باشد. محرك‌ها موجب تغيير در مسير بيوسنتز متابوليت‌ها شده و بدين سبب در شناخت بهتر، از مسير سيگنالينگ سلولي موثر مي‌باشند. روش بررسي: در اين پ‍ژوهش پس از كشت ريشه‌هاي مويين گياه خارمريم، تاثير غلظت‌هاي مختلف عصاره قارچ‌هاي Fusarium oxysprum و Phytophtora meloni (0، 10 و 20 ميلي‌گرم بر 50 ميلي‌ليتر محيط كشت) بر ميزان توليد فلاونوليگنان‌ها با استفاده از كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا مورد بررسي قرار گرفت. نمونه‌برداري در 4 زمان مختلف (0، 24، 48 و 72 ساعت) انجام شد. نتايج: نتايج نشان دادند كه كشت ريشه‌هاي مويين گياه خارمريم حاوي مقادير بالايي از فلاونوليگنان‌ها شامل سيلي‌كريستين، سيلي‌ديانين، سيلي‌بين، ايزوسيليبين و تاكسي‌فولين مي‌باشند. در محيط‌هاي تيمار شده با عصاره‌F. oxysprum (10 ميلي‌گرم بر 50 ميلي‌ليتر محيط كشت) حداكثر ميزان توليد سيلي‌مارين (mg g-1 DW 32/0) در پايان 72 ساعت مشاهده شد (28/2 برابر شاهد). در محيط‌هاي تيمار شده با Ph. meloni (20 ميلي‌گرم بر 50 ميلي‌ليتر محيط كشت)، حداكثر ميزان توليد سيلي‌مارين (mg g-1 DW 13/0) در پايان 72 ساعت مشاهده شد (9/1 برابر شاهد). نتيجه‌گيري: كشت ريشه‌هاي مويين گياه خارمريم بسيار مستعد تحريك با محرك‌هاي قارچي مي‌باشند كه براي افزايش قابليت توليد سيلي‌مارين از طريق كشت ريشه‌هاي مويين گياه خارمريم در مقادير بالا مفيد مي‌باشد.

Background: Silymarin, extracted from the seeds of milk thistle (Silybum marianum (L.) Gaertn) is mostly used for liver disease treatment. Hairy root cultures derived from S. marianum are able to produce silymarin. Objective: Elicitation of hairy root cultures is an important strategy for improving the production of secondary metabolites. The elicitors could be changed metabolite biosynthesis pathway and are useful for study of cell signaling pathway. Methods: In this study after preparation of S. marianum hairy root cultures, the effects of various levels of Fusarium oxysprum and Phytophtora meloni extract (0, 10 and 20 mg 50 ml-1 culture) in 4 different exposure times (0, 24, 48 and 72 h) have been investigated on flavonolignans production. The flavonolignans were analyzed by High Performance Liquid Chromatography method. Results: Our results showed that hairy root cultures of S. marianum were consisted of a large number of flavonolignans including silychristin, silydianin, silybin, isosilybin and taxifolin. The highest production of silymarin (0.32 mg g-1 DW) was observed in F. oxysprum elicited root cultures (10 mg/50 ml culture) after 72h (2.28- fold that of the control). In Ph. meloni treated root cultures (20 mg/50 ml culture), the maximum silymarin production (0.13 mg g-1 DW) was obtained after 72 h (1.9- fold that of the control). Conclusion: In this experiment it has been concluded that hairy root cultures of S. marianum are susceptible to elicitation by fungal elicitors and is useful for efficient large-scale production of silymarin by hairy root cultures of S. marianum.