تاثير اليسيتور قارچي سلولاز بر روي فعاليت آنتي‌اكسيداني و آنزيم‌هاي آنتي اكسيداني در كشت سوسپانسيون سلولي شيرين بيان (Glycirrhiza glabra)

سابقه و هدف: شيرين‌بيان (Glycirrhiza glabra L.)، گياهي چند‌ساله از خانواده Fabaceae، سرشار از متابوليت‌هاي ثانويه فعال زيستي است كه براي درمان طيف وسيعي از بيماري‌هاي انساني استفاده مي‌شود. امروزه از روش‌هاي مختلف كشت بافت براي افزايش بيوسنتز متابوليت‌هاي ثانويه مانند دفاع گياه و تحريك پاسخ استرس در سلول‌هاي گياهي به كمك اليسيتورها استفاده مي‌شود. قارچ‌هاي بيماري‌زاي گياهي، سلولاز توليد مي‌كنند و سلولاز مي‌تواند به عنوان محركي براي تحريك توليد متابوليت‌هاي ثانويه در شرايط كشت سوسپانسيون سلول‌هاي گياهي استفاده شود. هدف از اين تحقيق، اثر آنزيم سلولاز به‌دست‌آمده از قارچAspergilus niger بر ميزان فعاليت آنتي‌اكسيداني (روش DPPH) و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني در شرايط كشت سوسپانسيون سلولي شيرين‌بيان است.مواد و روش‌هابذر شيرين‌بيان از منطقه سميرم استان اصفهان جمع‌آوري شد. بذرها پس از ضدعفوني در يك محيط MS 1/2 كشت داده شدند. به منظور القاي كالوس، هيپوكوتيل و كوتيلدون در محيط MMS حاوي تنظيم‌كنند‌هاي رشد (دو ميلي‌گرم در ليتر BA و نيم ميلي‌گرم در ليتر NAA) با ساكارز 3% و آگار 0/7 درصد كاشته شدند. نيم گرم كالوس فيبري توليد شده در زير هود استريل به ارلن‌هاي حاوي 50 سي‌سي محيط كشت مايع MMS حاوي دو ميلي‌گرم در ليتر هورمون BA و نيم ميلي‌گرم در ليتر هورمون NAA منتقل و در انكوباتور شيكردار با سرعت 150 دور در دقيقه، دماي 25 درجه سانتيگراد و تاريكي قرار داده شد. در روز نوزدهم پس از كشت، آنزيم سلولاز با غلظت 200 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر به هريك از ارلن‌ها در زير هود استريل اضافه گرديد. سپس برداشت در فواصل زماني صفر (شاهد)، 24‌، 48 و 72 ساعت پس از افزودن اليسيتور انجام شد. كالوس‌هاي دير واكشت شده نيز به عنوان يك تيمار در نظر گرفته شد. تجزيه آماري به صورت طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار انجام شد. صفات مورد بررسي شامل: فعاليت آنزيم‌هاي اكسيداني كاتالاز، سوپراكسيد ديسموتاز، پلي‌فنل اكسيداز و گاياكول پراكسيداز و فعاليت آنتي‌اكسيداني (روش DPPH) بودند. براي تعيين روابط بين فعاليت آنتي‌اكسيداني و فعاليت آنزيم‌ها از تجزيه همبستگي استفاده شد و براي تعيين روابط بين فواصل زماني صفر، 24، 48 و 72 ساعت افزودن اليسيتور بر فعاليت‌هاي آنزيمي، از تجزيه رگرسيون استفاده گرديد.نتايج اثر آنزيم سلولاز بر تمامي صفات به‌جز سوپراكسيد ديسموتاز در سطح احتمال يك درصد معني‌دار بود. فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني و فعاليت آنتي‌اكسيداني (روش DPPH) در 72 ساعت پس از تيمار، بيشترين افزايش را نسبت به شاهد داشت. تجزيه همبستگي بين صفات نشان داد كه همبستگي بين آنزيم كاتالاز با آنزيم‌هاي پلي‌فنل اكسيداز و گاياكول پراكسيداز و همبستگي بين آنزيم گاياكول پراكسيداز با آنزيم پلي‌فنل اكسيداز مثبت و معني‌دار بود. فعاليت آنتي‌اكسيداني نيز همبستگي مثبت و معني‌داري با فعاليت آنزيم‌هاي كاتالاز و پلي‌فنل اكسيداز نشان داد. نتايج تجزيه رگرسيون رابطه مثبت و معني‌داري بين فواصل زماني افزودن اليسيتور بر فعاليت‌هاي آنزيمي (بجز سوپراكسيد ديسموتاز و اسكوربات پراكسيداز) و فعاليت آنتي‌اكسيداني نشان داد.نتيجه‌گيرياستفاده از آنزيم سلولاز مشتق از قارچ Aspergilus niger در شرايط كشت سوسپانسيون سلولي باعث افزايش فعاليت آنتي‌اكسيداني و فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌‌اكسيداني در شيرين‌بيان شده است. آنزيم سلولاز در شرايط كشت سوسپانسيون سلولي باعث ايجاد تنش سلولي مي‌شود و اين تنش باعث تحريك سازوكار‌هاي دفاعي گياه مانند آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني مي‌گردد. همبستگي مثبت و معني‎داري بين فعاليت آنتي‌اكسيداني (روش DPPH) و فعاليت برخي آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني مانند پلي‌فنل‌اكسيداز و كاتالاز مشاهده شد كه نشان‌دهنده تأثير مثبت عامل قارچي در تحريك توليد متابوليت‌هاي ثانويه و افزايش ظرفيت مهار راديكال‌هاي آزاد در شرايط كشت سوسپانسيون سلولي شيرين‌بيان است. با توجه به رابطه خطي معني‌دار بين فواصل زماني افزودن اليسيتور بر فعاليت‌هاي آنزيمي (بجز سوپراكسيد ديسموتاز و اسكوربات پراكسيداز) و فعاليت آنتي‌اكسيداني، مدت زمان 72 ساعت به‌عنوان بهترين فاصله زماني اعمال اليستور قارچي تعيين شد.