بررسي مقايسه اي اثر عصاره سلولي و محيط كشت قارچ Piriformospora indica بر توليد تركيبات فنلي در ريشه هاي موئين كتان سفيد (Linum album)

Comparative investigation on the effect of Piriformospora indica mycelium extract and culture medium on phenolic compounds in Linum album hairy roots

ليگنان ها گروه بزرگي از تركيبات فنلي باارزش مي باشند كه در بسياري از گياهان از جمله خانواده كتان (Linaceae) وجود دارند. در تحقيق حاضر، اثر نسبت هاي مختلف عصاره سلولي و محيط كشت قارچ Piriformospora indica بر توليد تركيبات فنلي در ريشه هاي موئين كتان سفيد (Linum album) مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار ليگنان هاي لاريسي رسينول، پينورسينول، پودوفيلوتوكسين و 6-متوكسي پودوفيلوتوكسين در ريشه هاي موئين به وسيله HPLC اندازه گيري شد. همچنين، در راستاي درك سازوكار تازن هاي قارچي، فعاليت آنزيم فنيل آلانين آمونيا لياز (PAL) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه بيشترين ميزان پودوفيلوتوكسين و 6-متوكسي پودوفيلوتوكسين تحت تاثير نسبت 1 درصد محيط كشت قارچي به ترتيب 248/9 ميكروگرم و 59/69 ميلي گرم بر گرم وزن خشك و لاريسي رسينول و پينورسينول در نسبت هاي 1 و 0/5 درصد عصاره سلولي به ترتيب به ميزان 144/68 و 72/68 ميكروگرم بر گرم وزن خشك مشاهده شد. همچنين بيشترين ميزان فنل كل، فلاوونوئيد ها و ليگنين تحت تاثير نسبت 5 درصد و فلاونول در نسبت 1 درصد محيط كشت فارچي اندازه گيري شد كه به ترتيب 3/3،4/6، 1/6 و 2/1 برابر نسبت به ريشه هاي شاهد افزايش يافتند. علاوه بر آن، فعاليت آنزيم PAL با افزايش عصاره سلولي و محيط كشت قارچي در ريشه هاي مويين افزايش يافت و بالاترين فعاليت آن در ريشه هاي موئين تيمار شده با عصاره سلولي و محيط كشت قارچي به ترتيب در نسبت هاي 1 و 5 درصد (v/v) مشاهده گرديد. با توجه به نتايج بدست آمده، محيط كشت قارچي تاثير بيشتري بر توليد تركيبات فنلي بخصوص ليگنان ها داشته است.

Lignans are a large group of important phenolic compounds and synthesized by many plants such as Linaceae family. In this research, the effects of different concentrations of mycelium extract and culture medium of Piriformospora indica on the levels of phenolic compounds in L. album hairy roots were investigated. The amount of lariciresinol, pinoresinol, podophyllotoxin and 6-methoxy podophyllotoxin were also analyzed by HPLC. To study the fungal elicitors’ mechanism of action, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) enzyme activity was investigated. Results showed that maximum amounts of podophyllotoxin and 6-methoxy podophyllotoxin were at 1 % (v/v) of fungal medium, 248.9 μg/g and 59.59 mg/g DW, respectively and the highest amounts of lariciresinol and pinoresinol respectively were seen at 1 and 0.5 % (v/v) of mycelium extract, 144.68 and 72.68 μg/g DW. Maximum amounts of total phenol, flavonoid and lignin were analyzed at 5 % (v/v) and flavonol at 1 % (v/v) fungal culture treatments which were 3.3, 4.6, 1.6 and 2.1 -fold greater than those of control. The activity of PAL enzyme was induced by mycelium extract and fungal medium, reaching a peak at 1 % and 5 % (v/v), respectively. Consider to these results, fungal culture medium was more effective than mycelium extract for stimulation of phenolic compound production.