بررسي توليد آرتيمزينين در گياه، كشت كالوس و كشت سوسپانسيون سلولي درمنه كوهي Artemisia aucheri Boiss

Artemisinin Production in Plant, Callus and Cell Suspension Culture of Artemisia aucheri Boiss.

هدف: آرتميزينين مهمترين متابوليت جنس Artemisia مي باشد. به‏دليل اهميت آرتميزينين در درمان مالاريا، توليد آرتميزينين در درمنه كوهي، كشت كالوس و كشت سوسپانسيون سلولي گياه بررسي شد. همچنين توانايي تبديلات بيوشيميايي در جهت توليد آرتميزينين در كشت سوسپانسيون گياه ارزيابي شد. مواد و روش‏ها: با جمع آوري اندام هوايي گياه و انتقال دانه رست‏ها به محيط كشت جامد موراشيگ و اسكوگ (MS) كالوس به‏دست آمد. كالوس هاي به محيط كشت مايع منتقل و سوسپانسيون سلولي حاصل شد. بررسي وجود آرتميزينين در عصاره دي كلرومتاني اندام هوايي گياه، كالوس و سوسپانسيون سلولي گياه با روش TLC و GC انجام گرفت. كلسترول، بيزابولول و آرتميزياكتون به‏عنوان پيش‏ساز آرتميزينين به سوسپانسيون افزوده و توليد آرتميزينين با GC بررسي شد. نتايج‏: محيط حاوي mg/l)Kinetin5/0( D,-4-2(mg/l5/0)، NAA(mg/l1) و محيط حاوي BA(mg/l25/0) و NAA(mg/l05/0) براي رشد كالوس مناسب بود. نور تاثير مثبت بر رشد كالوس داشت. بر اساس نتايج TLCو GC توليد آرتيميزنين در گياه اثبات نشد ولي كالوس و سوسپانسيون سلولي، گياه آرتميزينين توليد كردند اما افزودن كلسترول، بيزابولول و آرتميزياكتون به سوسپانسيون سلولي درمنه كوهي بر توليد بيشتر آرتميزينين تاثير نداشت. به‏نظر مي‏رسد اين تركيبات پيش‏ساز مناسبي براي توليد آرتميزينين در گياه درمنه كوهي نيست. نتيجه گيري: اين مطالعه نشان داد كه مي‏توان با به‏كارگيري روش‏هاي نوين تركيب ارزشمند آرتيميزنين را در درمنه كوهي علي‏‏رغم عدم توليد آن در گياه تهيه نمود.

Aim: Artemisinin, an outstanding cumpound in genus Artemisia, is the most important anti malaria medicine. Therefore, plant cell culture of Artemisia aucheri Bioss was established and production of artemisinin was studied on plant, callus, and cell suspension culture. Material and Methods: Artemisia aucheri aerial parts and seeds were obtained. Seedling was prepared and transferred on solid MS medium containing different growth regulators and callus was established. Fresh callus was transferred to liquid MS medium and suspension culture was obtained. For detection of artemisinin, the dichloromethanolic extract of callus, suspension and seeds of the plant was analysed by TLC and GC methods. Biotransformation was studied by feeding cholesterol, bisabolol and artemisia ketone to suspension culture. Results: MS medium supplemented with kinetin (0.5 mg/l), 2, 4-D (0.5 mg/l), NAA (1 mg/l) and BA (0.25 mg/l), NAA (0.05 mg/l) was suitable for establishment of callus. Light showed positive effect on calli growth. No artemisinin was detected on plant aerial part. It seems, however, that callus and suspension culture of A. aucheri produced artemisinin. Also, Cholesterol, bisabolol and artemisinin keton feeding did not influence artemisinin production. Therefore, it seems these precursors are not proper for biotransformation experiments. Conclusion: Despite of undetected artemisinin in aerial parts of the A. aucheri, the production of artemisinin using new methods such as in vitro culture of A. aucheri is a promising result. Keywords: Artemisinin, Artemisia aucheri Bioss, Callus, Cell culture, Biotransformation