Vliv chloridu hlinitého na buněčný růst a produkci kumarinů v suspenzní kultuře Angelica archangelica L.


Autoři: T. Siatka ;  M. Kašparová
Působiště autorů: Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové, Department of Pharmacognosy
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2010; 59, 112-116
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Elicitace rostlinných buněk v kultuře představuje užitečný biotechnologický nástroj pro zvýšení produkce sekundárních metabolitů. V této práci byl sledován vliv různých koncentrací chloridu hlinitého (1, 10, 50, 100, 500, 1000 μM) jako potenciálního elicitoru produkce kumarinů v suspenzní kultuře anděliky lékařské. Byla posuzována také toxicita hlinitých iontů pro kulturu hodnocením jejich účinku na buněčný růst (charakterizován čerstvou a suchou hmotností biomasy na konci čtrnáctidenní kultivace). Kultury byly kultivovány ve tmě a na světle. Čerstvá hmotnost nebyla chloridem hlinitým v koncentraci 1 až 1000 μM signifikantně ovlivněna. Suchá hmotnost byla snížena asi o 10 % při koncentraci chloridu hlinitého 1000 μM. Produkce kumarinů byla chloridem hlinitým ovlivněna v závislosti na světelných podmínkách. V kulturách kultivovaných ve tmě zvyšovaly hlinité ionty množství kumarinů v médiu od koncentrace 10 μM, v buňkách od koncentrace 50 μM. Obsah kumarinů rostl se zvyšující se hladinou hlinitých iontů. Nejlepší výsledky byly dosaženy s koncentrací 1000 μM chloridu hlinitého. Obsah kumarinů byl ve srovnání s kontrolní kulturou zvýšen o 33 % v médiu a o 24 % v buňkách. Naproti tomu v kulturách kultivovaných na světle chlorid hlinitý produkci kumarinů nezvýšil. Jeho vyšší koncentrace tvorbu kumarinů v těchto kulturách ještě snížily.

Klíčová slova:
Angelica archangelica L. – suspenzní kultura – růst – kumariny – hliník – elicitace – světelné podmínky – sekvenční injekční analýza


Zdroje

1. Zhao, J, Davis, L. C., Verpoorte, R.: Elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites. Biotechnol. Adv., 2005; 23, 283–333.

2. Roberts, S. C.: Production and engineering of terpenoids in plant cell culture. Nat. Chem. Biol., 2007; 3, 387–395.

3. Weathers, P. J., Towler, M. J., Xu, J.: Bench to batch: advances in plant cell culture for producing useful products. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2010; 85, 1339–1351.

4. Kolewe, M. E., Gaurav, V., Roberts, S. C.: Pharmaceutically active natural product synthesis and supply via plant cell culture technology. Mol. Pharm., 2008; 5, 243–256.

5. Vasconsuelo, A., Boland, R.: Molecular aspects of the early stages of elicitation of secondary metabolites in plants. Plant Sci., 2007; 172, 861–875.

6. Bednarek, P., Osbourn, A.: Plant-microbe interactions: chemical diversity in plant defense. Science, 2009; 324, 746–748.

7. Rai, V., Mehrotra, S.: Chromium-induced changes in ultramorphology and secondary metabolites of Phyllanthus amarus Schum & Thonn. – an hepatoprotective plant. Environ. Monit. Assess., 2008; 147, 307–315.

8. Mandal, S., Mitra, A.: Reinforcement of cell wall in roots of Lycopersicon esculentum through induction of phenolic compounds and lignin by elicitors. Physiol. Mol. Plant Pathol., 2007; 71, 201–209.

9. Pauwels, L., Inzé, D., Goossens, A.: Jasmonate-inducible gene: what does it mean? Trends Plant Sci., 2009; 14, 87-91.

10. Ferri, M., Tassoni, A., Franceschetti, M., Righetti, L., Naldrett, M. J., Bagni, N.: Chitosan treatment induces changes of protein expression profile and stilbene distribution in Vitis vinifera cell suspensions. Proteomics, 2009; 9, 610–624.

11. Kašparová, M., Siatka, T., Dušek, J.: Production of isoflavonoids in the Trifolium pratense L. suspension culture. Čes. slov. Farm., 2009; 58, 67–70.

12. Pan, X.-W., Shy, Y.-Y., Liu, X., Gao, X., Lu, Y.-T.: Influence of inorganic microelements on the production of camptothecin with suspension cultures of Camptotheca acuminata. Plant Growth Regul., 2004; 44, 59–63.

13. Siatka, T., Kašparová, M.: Effects of auxins on growth and scopoletin accumulation in cell suspension cultures of Angelica archangelica L. Čes. slov. Farm., 2008; 57, 17–20.

14. Murashige, T., Skoog, F.: A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant., 1962; 15, 473–497.

15. Paseková, H., Polášek, M., Solich, P.: Sequential injection analysis. Chem. Listy, 1999; 93, 354–359.

16. Rout, G. R., Samantaray, S., Das, P.: Aluminium toxicity in plants: a review. Agronomie, 2001; 21, 3–21.

17. Ma, J. F., Ryan, P. R., Delhaize, E.: Aluminium tolerance in plants and the complexing role of organic acids. Trends Plant Sci., 2001; 6, 273–278.

18. Ramírez-Benítez, J. E., Chee-González, L., Hernandez-Sotomayor, S. M. T.: Aluminium induces changes in organic acids metabolism in Coffea arabica suspension cells with differential Al-tolerance. J. Inorg. Biochem., 2008; 102, 1631–1637.

19. Zheng, S. J., Yang, J. L.: Target sites of aluminum phytotoxicity. Biol. Plant., 2005; 49, 321–331.

20. Chang, Y.-C., Yamamoto, Y., Matsumoto, H.: Accumulation of aluminium in the cell wall pectin in cultured tobacco (Nicotiana tabacum L.) cells treated with a combination of aluminium and iron. Plant Cell Environ., 1999; 22, 1009–1017.

21. Poschenrieder, C., Gunsé, B., Corrales, I., Barceló, J.: A glance into aluminum toxicity and resistance in plants. Sci. Total Environ., 2008; 400, 356–368.

22. Barceló, J., Poschenrieder, C.: Fast root growth responses, root exudates, and internal detoxification as clues to the mechanisms of aluminium toxicity and resistance: a review. Environ. Exp. Bot., 2002; 48, 75–92.

23. Tolrą, R. P., Poschenrieder, C., Luppi, B., Barceló, J.: Aluminium-induced changes in the profiles of both organic acids and phenolic substances underlie Al tolerance in Rumex acetosa L. Environ. Exp. Bot., 2005; 54, 231–238.

24. López-Laredo, A. R., Ramírez-Flores, F. D., Sepúlveda-Jiménez, G., Trejo-Tapia, G.: Comparison of metabolite levels in callus of Tecoma stans (L.) Juss. ex Kunth. cultured in photoperiod and darkness. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant, 2009; 45, 550–558.

25. Sachan, N., Rogers, D. T., Yun, K.-Y., Littleton, J. M., Falcone, D. L.: Reactive oxygen species regulate alkaloid metabolism in undifferentiated N. tabacum cells. Plant Cell Rep., 2010; 29, 437–448.

26. Feuchta, W., Treuttera, D., Bengschb, E., Polsterc, J.: Effects of watersoluble boron and aluminium compounds on the synthesis of flavanols in grape vine callus. Z. Naturforsch., 1999; 54c, 942–945.

27. Piletsch, M., Charlwood, B. V.: Accumulation of diterpenoids in cell and root-organ cultures of Jatropha species. J. Plant Physiol., 1997; 150, 37–45.

28. Siatka, T., Kašparová, M.: Effects of vanadium compounds on the growth and production of coumarins in the suspension culture of Angelica archangelica L. Čes. slov. Farm., 2007; 56, 230–234.

29. Ohlsson, A. B., Berglund, T.: Effects of high MnSO4 levels on cardenolide accumulation by Digitalis lanata tissue cultures in light and darkness. J. Plant Physiol., 1989; 135, 505–507.

Štítky
Farmacie Farmakologie

Článek vyšel v časopise

Česká a slovenská farmacie

Číslo 3

2010 Číslo 3

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Krvácení v důsledku portální hypertenze při jaterní cirhóze – od pohledu záchranné služby až po závěrečný hepato-gastroenterologický pohled
nový kurz
Autoři: PhDr. Petr Jaššo, MBA, MUDr. Hynek Fiala, Ph.D., prof. MUDr. Radan Brůha, CSc., MUDr. Tomáš Fejfar, Ph.D., MUDr. David Astapenko, Ph.D., prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D.

Rozšíření možností lokální terapie atopické dermatitidy v ordinaci praktického lékaře či alergologa
Autoři: MUDr. Nina Benáková, Ph.D.

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se