بررسی تولید سیلیمارین از طریق کشت ریشه های مویین در بیوراکتور

سیلیمارین، ترکیب شیمیایی زیست-فعال موجود در عصاره حاصل از بذرهای گیاه خارمریم ‭(Silybum marianum (L.) Gaertn)‬، اغلب در درمان بیماری های کبدی مورد استفاده قرار می گیرد. کشت ریشه های مویین گیاه خارمریم با تراریخت سازی ژنتیکی از طریق آگروباکتریوم ریزوژنز، به منظور افزایش تولید متابولیت های ثانویه، ایجاد شدند. در بخش اول این تحقیق، به بررسی شرایط بهینه فیزیولوژیک، ‮‭5 6‬،/7 ،5‭) pH ‬و 7)، جهت تولید سیلیمارین و بیوماس در ارلن، پرداخته شد. به علاوه، اثر تحریکی غلظت های مختلف فنیل آلانین (،0 ،‮‭10 1‬ و ‮‭100‬ میکرومولار) بر روی فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیولیاز، میزان سیلیمارین، نارینجنین و بیوماس در ریشه های مویین خارمریم، بررسی شد. فلاونولیگنان ها بوسیله روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا ‭(HPLC) ‬آنالیز شدند و فعالیت آنزیم ها نیز با استفاده از اسپکتروفوتومتر ‭UV-‬مریی اندازه گیری شد. شرایط بهینه تولید سیلیمارین (‮‭1/84‬ برابر بیشتر از کنترل)، ‮‭72‬ ساعت پس از تیمار با غلظت ‮‭100‬ میکرومولار فنیل آلانین، تعیین شد. بیشینه بیوماس و انباشتگی سیلیمارین در ریشه های رشد یافته در 5 ‭pH (‬به ترتیب ‮‭0/45‬ گرم و ‮‭0/26‬ میلی گرم بر گرم وزن خشک)، حاصل آمد و افزایش فعالیت لیپوکسی ژناز در این سطح از ‭pH‬، تنش اکسیداتیو را نشان داد. در بخش دوم، کشت انبوه ریشه های مویین خارمریم و اثر تحریک ‮‭100‬ میکرومولار متیل جاسمونات بر انباشتگی سیلیمارین در بیورآکتور 2 لیتری، ارزیابی شد. میزان تخریب اکسیداتیو القا شونده متیل جاسمونات بوسیله اندازه گیری فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز در کشت بیورآکتور ریشه های مویین خارمریم، معین شد. میزان انباشتگی سیلیمارین در ریشه های مویین، ‮‭72‬ ساعت پس از تیمار با متیل جاسمونات، از ‮‭0/13‬ در نمونه های شاهد به ‮‭0/22‬ میلی گرم بر گرم وزن خشک، رسید. گایاکول پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز، ‮‭72‬ ساعت پس از تیمار با متیل جاسمونات، فعال شده و فعالیت آنها به ترتیب ‮‭3/3‬ و ‮‭1/3‬ برابر بیشتر از نمونه های کنترل، بود. افزایش فعالیت این آنزیم ها، افزایش تجزیه گونه های اکسیژن واکنشگر ‭(ROS) ‬و تحمل در برابر تنش متیل جاسمونات را نشان می دهد. در مرحله پایانی، ریشه های مویین خارمریم با شرایط بهینه حاصل از آزمایشات پیشین در بیورآکتور 2 لیتری، کشت شدند. کلمات کلیدی: بیورآکتور، ریشه مویین، ‭pH‬، خارمریم، سیلیمارین.