بررسي تاثير نوع محيط‌كشت پايه بر توليد داروي ضد سرطان تاكسول در كشت سوسپانسيون سلولي سرخدار (Taxus baccata L.)

Investigation of the effects of basal medium type on the production of anti-cancer drug Taxol from cell culture of Taxus baccata L.

تاكسول يكي از مهم‌ترين داروهاي ضد سرطان حال حاضر جهان است كه از جنس سرخدار (Taxus sp.) به دست مي‌آيد. امروزه كشت سلولي از مهم‌ترين روش‌هاي توليد تاكسول در دنيا محسوب مي‌شود. در اين رابطه، تعيين تركيب بهينه محيط‌كشت براي دستيابي به بيشينه رشد سلول‌ها و توليد محصول از اهمّيت ويژه‌اي برخوردار است. اين تحقيق به منظور بررسي و تعيين بهترين محيط‌كشت پايه براي توليد تاكسول از كشت سلولي سرخدار اجرا شد. بدين منظور از چهار محيط‌كشت پايه شامل WPM، B5، MS و SH كه همگي حاوي تركيب هورموني يكسان شامل 2 ميلي‌گرم در ليتر NAA، 2/0 ميلي‌گرم در ليتر 2,4-D و 2/0 ميلي‌گرم در ليتر كاينتين (Kinetin) هستند، استفاده شد و ميزان تاكسول توليدي در طول يك دوره 21 روزه، با استفاده از دستگاه HPLC بررسي گرديد. از نظر ميزان كل تاكسول توليدي، اختلاف بارزي بين محيط‌هاي مختلف مشاهده شد و بيشترين مقدار اين تركيب از محيط پايه WPM به ميزان 58/16 ميلي‌گرم در ليتر به دست آمد. پس از آن، محيط‌هاي MS، B5 و SH به ترتيب با ميزان توليد 66/8، 42/6 و 82/5 ميلي‌گرم در ليتر قرار داشتند. از نظر ميزان تاكسول ترشح شده به محيط‌كشت نيز تفاوت معني‌داري بين محيط‌هاي مختلف مشاهده شد و محيط‌هاي WPM، B5، SH و MS به ترتيب 68/7، 28/4، 59/3 و 31/3 ميلي‌گرم در ليتر تاكسول توليدي را به محيط‌كشت ترشح كردند كه اين ميزان به ترتيب 46، 67، 62 و 38 درصد از كل تاكسول توليدي را شامل مي‌شود. با توجه به نتايج حاصل مي‌توان نتيجه‌گيري كرد كه نوع محيط‌كشت پايه، نه تنها بر ميزان توليد اين متابوليت موثر است، بلكه بر ميزان ترشح آن از سلول‌ها نيز تاثير درخور توجهي دارد.

Taxol is one of the most important anti-cancer drugs and is obtained from yew (Taxus sp.). Currently, plant cell culture is counted as one of the most important methods to obtain taxol across the world. In this context, determining optimum composition of the medium to acheive maximum growth and productivity is particularly important. This study was carried out to investigate and determine the best basal medium for production of taxol from taxus cell culture. For this purpose, four different basal medium including WPM, B5, MS, and SH containing similar hormonal compounds of 2 mg/l NAA, 0.2 mg/l 2,4-D, and 0.2 mg/l Kinetin were tested and the produced taxol during 21 days period were analyzed by HPLC. Significant difference was observed between different mediums with respect to the total amounts of produced taxol. The maximum yield of taxol (16.58 mg/l) was achieved from WPM medium. Afterward, the highest amounts of taxol were 8.66, 6.42 and 5.82 mg/l that were obtained from MS, B5, and SH mediums respectively. Significant difference also was observed between different mediums with respect to the amounts of produced taxol secreted from the cells into mediums that were 7.68, 4.28, 3.59 and 3.31 mg/l taxol respectively for WPM, B5, SH, and MS mediums. These amounts included 46, 67, 62 respectively and 38% of the total volume of produced taxol in the mediums. According to the results, it could be concluded that the basal medium not only affect the taxol yield but significantly affect on the amounts of taxol secreted from the cells.