تعدیل پاسخ های آنتی اکسیدانی، فنلی و کربوهیدراتی کشت سوسپانسیون سلولی فندق تحت تاثیر الیسیتورهای آهن

تنظیم پاسخ های بیوشیمیایی در کشت های سلولی گیاهی نقش تعیین کننده ای در حفظ هموستازی سلولی، کاهش آسیب اکسیداتیو و افزایش ظرفیت تولید متابولیت های ارزشمند دارد. در کشت های طولانی مدت کاهش تدریجی منابع غذایی و تغییر تعادل اکسیداسیون احیا می تواند فعالیت سامانه های دفاعی را تضعیف کرده و مسیرهای متابولیسم کربن، ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی را دچار اختلال کند. آهن به دلیل حضور در ساختار بسیاری از پروتئین های انتقال الکترون و آنزیم های مرتبط با واکنش های اکسیدوردوکتازی در تنظیم تنش اکسیداتیو و پایداری متابولیسم سلولی اهمیت ویژه ای دارد. با این حال کارایی آهن در محیط کشت به شکل شیمیایی، قابلیت جذب و نحوه آزادسازی آن وابسته است. از این رو استفاده از نانوذرات اکسید آهن پوشش دار با کیتوزان می تواند ضمن بهبود دسترسی سلول به آهن شدت تنش ناشی از تماس مستقیم با نانوذرات را کاهش داده و پاسخ های دفاعی و متابولیکی را به صورت کنترل شده تحریک کند. این پژوهش با هدف بررسی اثر اکسید آهن و نانوذرات اکسید آهن پوشش دار با کیتوزان بر ظرفیت آنتی اکسیدانی، فنل کل، فلاونوئید کل و کربوهیدرات کل در کشت سوسپانسیون سلولی فندق انجام شد. سلول های فندق با Fe۳O۴ و Fe۳O۴-NPs/CTS در غلظت های صفر، ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ میلی گرم در لیتر تیمار شدند. چهار هفته پس از اعمال تیمارها ظرفیت مهار رادیکال آزاد DPPH، محتوای فنل کل، فلاونوئید کل و کربوهیدرات کل اندازه گیری شد. نتایج نشان داد سلول های شاهد کمترین ظرفیت آنتی اکسیدانی و پایین ترین سطح ترکیبات فنلی، فلاونوئیدی و کربوهیدراتی را داشتند که بیانگر ضعف پاسخ دفاعی و متابولیکی در شرایط کشت طولانی مدت بود. کاربرد الیسیتورهای آهن موجب افزایش معنادار شاخص های بیوشیمیایی شد و تیمار Fe۳O۴-NPs/CTS نسبت به فرم معمولی اکسید آهن اثر برجسته تری در تقویت ظرفیت آنتی اکسیدانی و تجمع ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی نشان داد. افزایش کربوهیدرات کل در تیمارهای آهن به ویژه فرم نانویی کیتوزانی می تواند نشان دهنده بهبود ذخیره کربنی و تامین پیش سازهای لازم برای مسیرهای دفاعی و فنلی باشد. در مجموع، نانوذرات اکسید آهن پوشش دار با کیتوزان می توانند به عنوان ابزاری موثر برای تقویت دفاع آنتی اکسیدانی، تنظیم متابولیسم کربن و افزایش ظرفیت تولید ترکیبات فنلی در کشت سوسپانسیون سلولی فندق پیشنهاد شوند.

کلیدواژه ها:

آنتی اکسیدان ، فنل کل ، فلاونوئید ، کربوهیدرات ، نانو الیسیتور ، آهن ، کشت سلولی فندق