اثر اليسيتورهاي قارچي و مخمري بر توليد تروپان آلكالوئيدهاي گياه بذرالبنج در شرايط كشت درون شيشه

The effects of fungal and yeast elicitors on the production of tropane alkaloids in Hyoscyamus niger plantlets under in vitro condition

گياه بذرالبنج (Hyoscyamus niger) گياه علفي و چند ساله از خانواده سيب زميني بوده كه مانند ديگر گياهان اين خانواده نظير شابيزك و تاتوره، بطور انحصاري تروپان آلكالوئيدهاي دارويي هيوسيامين و اسكوپولامين را توليد مي كند. اين تركيبات ارزشمند دارويي، داراي اثرات آنتي كولينرژيك بوده و مهاركننده رقابتي استيل كولين، ضد اسپاسم و آرام بخش مي باشند. يكي از راهكارهاي مقرون به صرفه جهت افزايش توليد تركيبات موثره در گياهان دارويي، استفاده از اليسيتورهاي زيستي و غيرزيستي مي باشد. در اين پژوهش، اثر قارچ Piriformospora indica و مخمر Yarrowia lipolytica بر ميزان رشد و توليد تروپان آلكالوئيدهاي دارويي و فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان مورد بررسي قرار گرفت. گياهچه هاي بذرالبنج، به مدت دو هفته در محيط كشت حاوي قارچ و مخمر قرار داده شدند. نتايج افزايش ميزان وزن تر و فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز و گاياكول پراكسيداز در گياهچه هاي تيمار شده با قارچ و مخمر نسبت به گياهچه هاي شاهد را نشان داد. ميزان هيوسيامين در اندام هوايي و ميزان اسكوپولامين هم در ريشه و هم در اندام هوايي گياهچه هاي تيمار شده با قارچ اندوفيت نسبت به گياهچه هاي شاهد افزايش معني دار يافت. همچنين ميزان اسكوپولامين در ريشه و بخصوص اندام هوايي گياهچه هاي تيمار شده با مخمر، بطور قابل توجهي در مقايسه با گياهچه هاي شاهد افزايش نشان داد. بنابراين، قارچ P. indica و مخمر Y. lipolytica، مي توانند بعنوان اليسيتور زيستي مناسب، جهت افزايش ميزان متابوليت هاي ثانويه دارويي و زيست توده در گياه بذرالبنج مورد استفاده قرار گيرند.

Henbane (Hyoscyamus niger) is a perennial herbaceous plant of the Solanaceae family that like to other plants of this family such as Atropa and Datura produces pharmaceutical tropane alkaloids hyoscyamine and scopolamine. These medicinal valuable compounds have anticholinergic effects, and antispasmodic and sedative properties. One of the most cost-effective strategies to increase production of active compounds in medicinal plants is the application of the biotic and abiotic elicitors. In this study, the effect of Piriformospora indica and Yarrowia lipolytica on the growth and production of tropane alkaloids and also antioxidant enzymes activity was investigated. Henbane plantlets were placed in two mediums with fungus or yeast for two weeks. The results showed that the growth and antioxidant enzymes activities were increased in plants that were treated with fungus and yeast in compare with control plantlets. Hyoscyamine content in shoot and scopolamine content in both root and shoot of the fungus treated plantlets were significantly increased in comparison to control. Also, the amount of scopolamine in roots and especially shoots of treated plants with yeast was significantly elevated in comparing with control. Therefore, P. indica and Y. lipolytica, can be used as appropriate biotic elicitors, for increasing biomass and pharmaceutical secondary metabolites in Henbane.