القاي تحمل به تنش ناشي از عصاره اسطوخودوس (Lavandula angustifolia) در جلبك سبز تك سلولي Dunaliella salina از طريق تعديلات متابوليكي و توليد بتاكاروتن

Tolerance induction to stress caused by lavender (Lavandula angustifolia) extracts in the microalga Dunaliella salina through metabolic modifications and β-carotene production

آثار مفید یا زیانبار یك گیاه بر سایر گیاهان از طریق آزاد كردن تركیبات شیمیایی موسوم به آللوكمیكال‌ها به محیط، آللوپاتی نامیده می‌شود. در پژوهش حاضر، اثر آللوپاتیك عصاره‌های آبی برگ گیاه اسطوخودوس (Lavandula angustifolia L.) بر الگوی رشد و قابلیت تولید بتاكاروتن در جلبك سبز تك سلولی Dunaliella salina مطالعه شده است. بررسی عصاره‌ها نشان داد كه میزان تركیبات فنلی و همچنین قدرت آنتی‌اكسیدانی این عصاره‌ها نسبتاً پایین است. تیمار كشت‌های جلبكی با غلظت‌های 1، 2، 3 و 4 درصد عصاره نشان داد كه روند تقسیم سلولی در مقایسه با شاهد متوقف می‌شود. با وجود این، غلظت كلروفیل و بتاكاروتن در این كشت‌های جلبكی به شدت افزایش می‌یابد و بالاترین مقادیر آنها در كشت‌های تیمار شده با غلظت 3 درصد عصاره مشاهده می‌شود. درصد تغییرات وزن تر سلول‌ها، میزان قندهای محلول و غلظت پروتئین‌ها بین زمان صفر و 48 ساعت پس از تیمار با عصاره متناسب با بالا رفتن غلظت عصاره افزایش می‌یابد. این نتایج نشان می‌دهد كه سلول‌های D. salina می‌توانند تنش ایجاد شده توسط عصاره‌ها را از طریق تعدیلات متابولیك تحمل كنند. بنابراین، به نظر می‌رسد كه سازوكارهای تحمل جلبك به آللوكمیكال‌ها با تعدیلات فیزیولوژیك و متابولیك همراه است و از طریق هدایت جریان كربن در جهت تولید بتاكاروتن، قندهای محلول و كلروفیل، سبب القای تحمل جلبك به شرایط تنش آللوپاتی می‌شود.

The inhibitory or stimulatory effect of one plant on other plant species through the released chemical compounds into the environment, known as allelochemicals, is called allelopathy. In the present study, effect of aqueous extracts of lavender (Lavandula angustifolia) leaves on growth pattern and ability of β-carotene production in unicellular green alga, Dunaliella salina was investigated. Based on these results, phenolics content and antioxidant capacity of the extracts was relatively low. Treated cultures with extract concentrations of 1, 2, 3 and 4 % showed that the process of cell division was ceased because of extracts phytotoxicity. However, the chlorophyll and β-carotene concentration pronouncedly increased in phytotoxin-treated cells, so that the highest of these values were detected in 3 % extracts-exposed cells. Percentage change of all three fresh weight, total sugar and protein between 0 and 48 h of phytotoxins treatment was significantly increased concurrently with increasing dose of extracts. These results suggest that D. salina tolerate allelochemicals-induced stress by metabolic modifications. Therefore, phytotoxins-tolerance mechanisms in D. salina are associated with physiological and metabolic adjustments by allocating the carbon flux to the synthesis of the sugars, chlorophyll and β-carotene, which induce phytotoxins stress tolerance in this alga.