تاثیر نانوالیسیتورهای کیتوزانی آهن بر رشد و زیست پذیری کشت سوسپانسیون سلولی فندق

کشت سوسپانسیون سلولی یکی از سامانه های مهم برای تولید پایدار متابولیت های ثانویه گیاهی، است اما حفظ رشد سلولی، زیست پذیری و پایداری فیزیولوژیک سلول ها در شرایط کشت طولانی مدت و بدون تجدید محیط کشت همچنان یکی از محدودیت های اصلی این سامانه محسوب می شود. در چنین شرایطی کاهش تدریجی دسترسی به عناصر غذایی، تجمع ترکیبات بازدارنده و افزایش تنش اکسیداتیو می تواند موجب افت تقسیم سلولی، کاهش وزن توده سلولی و افزایش مرگ سلولی شود. آهن به عنوان یکی از عناصر ضروری در فرآیندهای تنفس سلولی، انتقال الکترون، فعالیت آنزیم های اکسیدوردوکتاز و تنظیم تعادل اکسیداسیون-احیا می تواند نقش موثری در حفظ توان متابولیکی سلول های گیاهی داشته باشد. از سوی دیگر، پوشش دهی نانوذرات آهن با کیتوزان می تواند از طریق افزایش پایداری ذرات، کاهش سمیت احتمالی، آزادسازی تدریجی عنصر و تحریک ملایم سازوکارهای دفاعی، کارایی این عنصر را در محیط کشت افزایش دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر اکسید آهن و نانوذرات اکسید آهن پوشش دار با کیتوزان بر شاخص های رشد و زیست پذیری 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. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار اجرا شد و چهار هفته پس از اعمال تیمارها وزن تر سلولی، وزن خشک سلولی، تعداد سلول و درصد زیست پذیری اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد سلول های شاهد کمترین رشد و زیست پذیری را داشتند که احتمالا با کاهش دسترسی غذایی و تشدید تنش اکسیداتیو در دوره طولانی کشت مرتبط بود. کاربرد الیسیتورهای آهن موجب بهبود معنی دار شاخص های رشد شد و فرم نانویی پوشش دار با کیتوزان به ویژه در غلظت های بالاتر اثر مطلوب تری بر افزایش وزن تر و خشک سلولی و حفظ جمعیت سلولی نشان داد. همچنین تیمار FONPs با کاهش مرگ سلولی و حمایت از پایداری متابولیکی، زیست پذیری سلول ها را در شرایط کشت طولانی مدت بهبود بخشید. بر اساس این نتایج، نانوذرات اکسید آهن پوشش دار با کیتوزان می توانند به عنوان نانوالیسیتوری موثر برای حفظ رشد، افزایش زیست پذیری و فراهم سازی بستر مناسب برای تولید پایدار متابولیت های ثانویه در کشت سوسپانسیون سلولی فندق معرفی شوند.

کلیدواژه ها:

فندق ، کشت سوسپانسیون سلولی ، کیتوزان ، نانوذرات اکسید آهن ، زیست پذیری سلولی ، رشد سلولی