Čes. slov. farm. 2011, 60(5):237-240
Efekt troch rôznych elicitorov na produkciu sanguinarínu suspenznými kultúrami nízko-morfínovej odrody maku siateho (Papaver somniferum L.)
- Univerzita Komenského v Bratislave, Farmaceutická fakulta, Katedra bunkovej a olekulárnej biológie liečiv, Slovenská republika
Práca sa orientuje na hodnotenie efektu troch rôznych elicitorov na produkciu sanguinarínu suspenznými kultúrami odvodenými z nízko-morfínovej odrody maku siateho. Ako elicitory sa použili CdCl2, metyljazmonát a homogenát z fytopatogénnej huby Botrytis cinerea, ktoré sa aplikovali do živného média 11-dňových suspenzných kultúr. Efekt elicitorov na tvorbu sanguinarínu sa monitoroval po 24, 48 a 2 h ich pôsobenia. Najvyššia produkcia sanguinarínu sa pozorovala po 48 h expozícii biotickým elicitorom z Botrytis cinerea, ktorý zvýšil tvorbu sanguinarínu v suspenzných kultúrach 5,3-krát. V prítomnosti 1 mmol.l-1 CdCl2 sa obsah sanguinarínu v suspenzných kultúrach zvyšoval lineárne a po 72 h bol 2,3-krát vyšší ako v neelicitovaných kultúrach. Suspenzné kultúry maku po elicitácii metyljazmonátom reagovali miernym nárastom produkcie sanguinarínu po 24 a 8 h. Výrazné zvýšenie tvorby tohto sekundárneho metabolitu sa v bunkách suspenzných kultúr zistilo až po jeho 72 h pôsobení a produkcia sanguinarínu bola 3-krát vyššia ako v neelicitovaných kultúrach.
Klíčová slova: sanguinarín; metyljazmonát; Botrytis cinerea; CdCl2; elicitácia; mak siaty
The effect of three different elicitors on sanguinarine production in suspension cultures of a low-morphine variety of the opium poppy (Papaver somniferum L.)
This paper is focused on the evaluation of the effect of three different elicitors on sanguinarine production in suspension cultures derived from a low-morphine variety of the opium poppy. The elicitors CdCl2, methyl jasmonate and a homogenate from the phytopathogenic fungus Botrytis cinerea have been administered into the growth media of 11-day-old suspension cultures. Their effect on the production of sanguinarine was monitored after 24, 48 and 72 h of exposure. The highest sanguinarine production was observed after 48 h of exposure to the biotic elicitor Botrytis cinerea, which increased the sanguinarine production 5.3-times. In the presence of CdCl2 at a concentration of 1 mmol.l-1 the content of sanguinarine increased linearly in suspension cultures and after 72 h of elicitation it was 2.3-times higher than in the non-elicited cultures. Opium poppy suspension cultures responded to methyl jasmonate elicitation by a moderate increase in sanguinane production after 24 and 48 h. A significant increase in the production of this secondary metabolite in cell suspension cultures was observed after 72 h of exposure and it was 3-times higher than the production of sanguinarine in non-elicited cultures.
Keywords: sanguinarine; methyl jasmonate; Botrytis cinerea; CdCl2; elicitation; opium poppy
Vloženo: 7. červen 2011; Přijato: 7. červenec 2011; Zveřejněno: 1. květen 2011 Zobrazit citaci
ACS | AIP | APA | ASA | Harvard | Chicago | Chicago Notes | IEEE | ISO690 | MLA | NLM | Turabian | Vancouver |
Reference
- Facchini, P. J., Zenk, K. M., Kutchan, T. M.: Opium poppy blueprint for an alkaloid factory. Phytochemistry 2007; 23, 243-250.
Přejít k původnímu zdroji...
- Norn, S., Kruse, P. R., Kruse. E.: History of opium poppy and morphine. Dan. Medicinhist. Arbog. 2005; 33, 171-184.
- Facchini, P. J., De Luka, V.: Opium poppy and Madagascar periwinkle: model non-model systems to investigate alkaloid biosynthesis in plants. Plant J. 2008; 54, 763-784.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- http://www.incb.org/pdf/technical-reports/narcotic-drugs/2010/NAR_2010_E_Supply.pdf (5. 5. 2011).
- Park, S. U., Facchini, P. J.: Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation of opium poppy, Papaver somniferum L., and California poppy, Eschschotlzia californica Cham., root cultures. J. Exp. Bot. 2000; 51, 1005-1016.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Zdařilová, A., Malíková, J., Dvořák, Z., Ulrichová, J., Šimánek, V.: Kvartérní isochinolinové alkaloidy sanguinarin a helerythrin. Účinky in vitro a n vivo. Chem. Listy 2006; 100, 30-41.
- Zulak, K. G., Khan, M. F., Alcantara, J., Schriemer, D. C., Facchini, P. J.: Plant Defense Responses in Opium Poppy Cell Cultures Revealed by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Proteomics. Mol. Cell. Proteomics 2009; 8, 86-98.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Collin, H. A.: Secondary product formation in plant tissue cultures. Plant Growth Reg. 2001; 34, 119-134.
Přejít k původnímu zdroji...
- Sánchez-Sampedro, A., Kim, H. K., Choi, Y. H., Verpoorte, R., Corchete, P.: Metabolomic alterations in elicitor treated Silybum marianum suspension cultures monitored by nuclear magnetic resonance spectroscopy, J. Biotech. 2007; 130, 133-142.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Murashige, T., Skoog, F.: A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 1962; 15, 473-497.
Přejít k původnímu zdroji...
- Balažová, A., Bilka, F., Blanáriková, V., Pšenák, M.: Zmeny obsahu sanguinarínu a ktivity polyfenoloxidázy vplyvom fungálneho elicitora v uspenzných kultúrach maku siateho Papaver somniferum L. Čes. Slov. Farm. 2002; 51, 182-185.
- Nadaská, M.: Pletivová kultúra maku (Papaver sp.) a rodukcia alkaloidov. Farm. Obzor 1991; LX, 221-224.
- Šramková, Z., Faragó, J.: Založenie bunkovej suspenznej kultúry chmeľu obyčajného. Nova Biotech 2006; 6, 63-75. http://fpv.ucm.sk/katedry/biotechnolog/journal_nova_biotechnologica/revue_nova_biotechnologica_6_1/sramkova2006.pdf (5. 5. 2011).
- Ondrejčák, F: Slovenské odrody maku siateho. http://www.makovepole.sk/index.php/mak-siaty/slovenske-odrody-maku-siateho (8. 5. 2011).
- Zheng, Z., Wu, M.: Cadmium treatment enhances the production of alkaloid secondary metabolites in Catharanthus roseus. Plant Sci. 2004; 166, 507-514.
Přejít k původnímu zdroji...
- Holková, I., Bezáková, L., Bilka, F., Balažová, A., Vanko, M., Blanáriková, V.: Involvement of lipoxygenase in elicitor-stimulated sanguinarine accumulation in Papaver somniferum suspension cultures. Plant Physiol Biochem. 2010; 48, 887-892.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Facchini, J. P., Penzes, C., Johnson, A. C., Bull, D.: Molecular characterization of berberine bridge enzyme genes from opium poppy. Plant Physiol. 1996; 112, 1669-1677.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Cho, H. Y., Son, S. Y., Rhee, H. S., Yoon, S. Y. H, Lee-Parson, C. W. T, Park, J. M.: Synergistic effects of sequential treatment with methyl jasmonate, salicylic acid and yeast extract on benzophenanthridine alkaloid accumulation and protein expression in Eschscholtzia californica suspension cultures. J. Biotech. 2008; 137, 117-122.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ghosh, S., Ghosh, B., Jha, S.: Aluminium chloride enhances colchicine production in root cultures of Gloriosa superba. Biotech. Letters 2006; 28, 497-503.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Turner, J. G., Ellis, C., Devoto, A.: The Jasmonate Signal Pathway. The Plant Cell Supp. 2002; 14, 153-164.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...