Журнал расстройств питания и терапии

Абстрактный

Питание и здоровье 2018: Оценка антиоксидантной активности дикорастущего лекарственного растения Ziziphora tenuior L и использование культуры растительной ткани для повышения его активности - Абдулкарим Даках - Университет Дамаска

Абдулкарим Даках

Активные формы кислорода (ROS) являются побочным продуктом обычного метаболизма. ROS дополнительно вырабатываются в клетках в ответ на несколько факторов, включая окислительные и термические стрессы, ультрафиолетовый свет и ионизирующее излучение. Окислительный стресс может повреждать ДНК, функции клеток резервируют перекисное окисление липидов и белков и проблемы с уровнем глутатиона. Кроме того, ROS способствуют развитию рака, диабета, атеросклероза, воспалительных заболеваний и старения. ROS делятся на виды свободных радикалов, такие как супероксидный анион-радикал, гидроксильный радикал и виды несвободных радикалов, которые участвуют в окислительных реакциях, такие как синглетный кислород. Окислительные повреждения можно уменьшить с помощью ферментативных механизмов, таких как супероксиддисмутаза и каталаза, или с помощью антиоксидантов, представленных в виде натуральных продуктов.

Лекарственные растения играли важную роль в лечении болезней и недомоганий на протяжении 1000 лет и по-прежнему важны в организациях традиционной медицины по всему миру. Достаточный запас растительного сырья, содержащего стабильное качество ценных натуральных продуктов, становится все более сложным с ростом потребности в потреблении таких натуральных продуктов. Поэтому лаборатории по всему миру пытаются производить вторичные метаболиты из культур растительных тканей для прибыльного применения (Wink et al., 2005, Alfermann, 2009) в качестве альтернативы или дополнения к растениям, выращиваемым в полях или в теплицах.

Культура растительной ткани — это процедура, при которой небольшие кусочки живой ткани изолируются в месте, где находится организм, и выращиваются асептически в течение неограниченного периода времени на питательной среде в контролируемых условиях (Ali et al., 2007). Выращивание растений in vitro — необходимый шаг во многих экспериментах, таких как микроразмножение, создание растений без вирусов и генетическая трансформация. (Georgieva et al., 1996).

2. Материалы и методы

Это исследование было проведено в Лаборатории культуры растительных тканей и молекулярной биологии в Университете Дамаска, Факультет естественных наук и Подразделение биологии растений. Нафталиндуксусная кислота (NAA), индол-3-масляная кислота (IBA), кинетин (Kin), бензиладенин (BA) и 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил (DPPH) были приобретены у Sigma–Aldrich GmbH (Мюнхен, Германия).

Дикорастущие растения были собраны в горах Каламун, Ассал-эль-Вард (Сирия) и аутентифицированы доктором Имадом Алькади из Департамента биологии растений,

Aerial parts of wild and in vitro plants were dry to the ground by pistil and mortar to a soft powder. For the aqueous extract, 5 g of powder was immersed in 100 ml of distilled water. The free radical foraging activity of samples was measured by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), following this method described by Blois (1958) with some changes (Laouini et al., 2012). DPPH is reduced to hydrazine when it reacts with hydrogen donors. Briefly serial dilutions (10, 1, 0.1, 0.01, 0.001 mg/ml) of samples (aqueous and methanol extracts) were verified for radical scavenging activity. 0.2 mM DPPH was ready in methanol and 500 μl of this solution was added to the 1000 μl of a sample at different absorptions.

3. Results

Auxins are known to exhibit a important effect on a callus development from leaf explants. 1.5 mg/L of NAA was the best absorption for all callus introductions with 70.2% ± 0.28 of leaf explants whereas 2 mg/L of NAA reduced the callus developed up to 60%. The treatment with 2 mg/L of IBA led to an increase in callus formation percentage of 62.1, while the growing regulator free MS average did not show any callus formation to the leaf explants died after 10 days of culture.

Different absorptions of BA induced to shoot the formation from the callus without root formation while MS medium without growth regulator did not show any shoot introduction.

4. Discussion

Callus is a mass of undistinguishable cells, which are moulded in vitro from an explant tissue cultured on nutrient medium added with suitable plant growth regulators (PGRs) during a dedifferentiation process. The difference incallus to differentiated organs is a complex process controlled by many factors. Most of the antioxidant activity is due to secondary metabolites especially phenolic compounds and some terpenes (Marzouk et al., 2007, Awaad and Al-Jaber, 2010). Our results showed that the IC50 value of aqueous and methanol abstracts of wild Z. tenuior were 0.516 and 9.22 mg/ml, respectively. An increase of the concentration of Kin led to a decrease in the number of sprouts and this corresponds with findings of Ozudogru and his colleagues (Ozudogru et al., 2011(. Steephen and his group showed that the increasing concentration of BA above 1 mg/L led to callus formation and decreased shoot development of Vitex negundo L. (Steephen et al., 2010).

Водный экстракт проявил сильную антиоксидантную активность в твердом состоянии с метанолом, что может быть связано с лучшей растворимостью антиоксидантных соединений в воде. Вонг и его коллеги обнаружили, что водные экстракты 23 из 30 терапевтических растений обладают антиоксидантной активностью выше, чем метаноловые экстракты (Вонг и др., 2006). Результаты текущего исследования показали, что способность к поиску радикалов у растительных экстрактов Z. tenuior, размноженных in vitro, была развита по сравнению с водными и метанолом из дикорастущих растений. Компоненты Z. tenuior, ответственные за антиоксидантную активность, не идентифицированы. Поэтому необходимы дальнейшие исследования для идентификации и выделения соответствующих антиоксидантных компонентов в антиоксиданте.

5. Выводы

В заключение следует сказать, что текущее исследование показывает, что микроразмножение Z. tenuior in vitro является надежным методом быстрого размножения этого вида. В текущем исследовании Z. tenuior впервые был выращен in vitro, и стало возможным получить более 314 растений из одного единственного экспланта после четырех циклов субкультуры размножения. Эта процедура будет полезна для быстрого и крупномасштабного размножения. Также мы можем использовать культуру растительной ткани для увеличения активного материала, наши результаты показывают, что водные экстракты растений, полученных in vitro, показали увеличение антиоксидантной активности по сравнению с исходным материалом.

Примечание: 9-й Международный конгресс по питанию и здоровью, 9–10 июля 2018 г., Сидней, Австралия.