تاثیر نانوذرات بر القای کالوس و تولید متابولیت های ثانویه در Salvia hispanica L

هدف: دانه های چیا (Salvia hispanica L.) دارای ترکیبات پلی فنولی متنوع شامل فلاونوئیدها، اسیدهای فنولی، دپسیدها و کاتچین ها هستند. این دانه ها غنی از مواد مغذی و ترکیبات زیست فعال بوده و به عنوان مولفه در صنایع غذایی، مکمل های رژیمی و محصولات آرایشی کاربرد دارند. نانوذرات به عنوان محرک های نوآورانه در کشاورزی و بیوتکنولوژی گیاهی مطرح شده اند. هدف این مطالعه بررسی اثربخشی نانوذرات اکسید آهن (Fe₂O₃ NPs) به عنوان نانو-الیسیتور در افزایش بیوسنتز ترکیبات فنولی زیست فعال در کشت کالوس های مشتق شده از Salvia hispanica L بود.مواد و روش ها: کالوس ها از قطعات رویشی روی محیط کشت Murashige و Skoog (MS) حاوی mg/L BA۱ و mg/L IAA ۱ تولید شدند. سپس کشت ها در معرض غلظت های مختلف Fe₂O₃ NPs (۰، ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ میلی گرم در لیتر) قرار گرفتند و ترکیب فنولی با استفاده از HPLC تحلیل شد. داده ها با آنالیز واریانس (ANOVA) و آزمون چندگانه دانکن (p ≤ ۰.۰۵) تجزیه و تحلیل شدند.نتایج: افزایش غلظت نانوذرات باعث تغییرات وابسته به دوز در پروفیل فنولی شد. شش اسید فنولی شامل پروتکاتچوئیک، فیرولیک، وانیلیک، سیرینگیک، کلروژنیک و p-کوماریک بیشترین تجمع را در کمترین دوز mg/L۵ نشان دادند (افزایش ۲۸۲%)، در حالی که اسید رزمارینیک به طور پیوسته افزایش یافته و در mg/L۲۵ به حداکثر رسید (افزایش ۱۲۳%). اسید گالیک بیشترین میزان خود را در mg/L۱۵ نشان داد، در حالی که اسید رزمارینیک به µg/mL۱۷۷۱ (۱۲۳% بالاتر از کنترل) در mg/L ۲۵ رسید. استفاده از Fe₂O₃ NPs تولید اسیدهای فنولی را در کشت کالوس افزایش داد؛ غلظت mg/L۵ بیشترین تجمع کلی فنول ها را ایجاد کرد، در حالی که غلظت های بالاتر به طور انتخابی سنتز ترکیبات خاصی مانند اسید گالیک و رزمارینیک را تحریک کردند.نتیجه گیری: نتایج نشان می دهد که Fe₂O₃ NPs می توانند به عنوان الیسیتورهای موثر و کم هزینه عمل کنند و بیوسنتز فنول های ارزشمند را در کالوس چیا افزایش دهند. این مطالعه پایه ای برای بهینه سازی و توسعه مقیاس بزرگ استفاده از نانوذرات جهت افزایش تولید متابولیت های زیست فعال در سیستم های کشت سلول گیاهی فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

اسید رزمارینیک ، ترکیبات پلی فنولی ، نانوذرات اکسید آهن ، HPLC