| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,872 |
| تعداد مقالات | 32,549 |
| تعداد مشاهده مقاله | 42,414,615 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 19,190,747 |
استخراج و اندازه‌گیری میزان اجزاء فلاونوئیدی سیلی‌مارین در کالوس القاء شده گیاه ماریتیغال (Silybum marianum L.) در شرایط درون شیشه | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 12، دوره 40، شماره 4 - شماره پیاپی 122، دی 1403، صفحه 868-879 اصل مقاله (802.88 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2024.365894.3446 | ||
| نویسنده | ||
| فرید نورمند موید* | ||
| عضو هئیت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: ماریتیغال یا خارمریم با نام علمی Silybum marianum L. از گیاهان مهم دارویی است که جایگاه خاصی را در صنایع دارویی پیدا کرده است. خارمریم گیاهی یک‌ساله یا دوساله است که دارای مواد مؤثره از نوع ترکیبات فلانوئیدی می‌باشد که بیشتر در دانه‌های گیاه ذخیره می‌شود. مجموعه مواد مؤثره این گیاه به سیلی‌مارین معروف است. سیلی‌مارین به‌عنوان ماده دارویی ضد سرطان شناخته شده است. سیستم‌های کشت سلولی می‌توانند برای کشت در مقیاس وسیع سلول‌های گیاهی برای تولید متابولیت‌های ثانویه استفاده شوند. هدف از این تحقیق، مطالعه اثر ژنوتیپ، ریزنمونه، تیمارهای فیتوهورمونی و نوع کالوس بر میزان سنتز مواد مؤثره در کالوس‌های ماریتیغال با استفاده از تکنیک کروماتوگرافی مایع با فشار بالا (HPLC) بود. مواد و روش‌ها: در این تحقیق برای تولید گیاهچه استریل ماریتیغال، از محلول‌های tween-20، اتانول 70%، آب اکسیژنه و شستشو با آب مقطر استریل برای ضد‌عفونی بذر استفاده شد. سپس بذرهای استریل به محیط کشت آب و آگار (12 گرم در لیتر) استریل شده منتقل و در شرایط تاریکی و دمای 25 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 15 روز نگهداری و پس از جوانه‌زنی و کمی رشد به شرایط روشنایی انتقال داده شدند. سپس آزمایشی با استفاده از دو ژنوتیپ مجارستان و برازجان، ریزنمونه لپه و هیپوکوتیل، محیط کشت موراشیگ و اسکوک (MS) و تیمارهای هورمونی 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) (1، 2.5 و 5 میلی‌گرم در لیتر) و بنزیل آمینو پورین (BAP) (0.25 و 0.5 میلی‌گرم در لیتر) در شرایط تاریکی و در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملاً تصادفی انجام شد. کالوس‌های تولید شده پس از 30 روز به محیط کشت MS منتقل و با نصف هورمون‌ها واکشت شدند. چربی‌زدایی و استخراج مواد مؤثره از کالوس، به‌ترتیب با استفاده از حلال‌های پترولیوم اتر و متانول انجام شد. اجزای سیلی‌مارین با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با فشار بالا به اجزای تاکسی‌فولین، سیلی‌کریستین، سیلی‌دیانین، سیلی‌بین و ایزوسیلی‌بین تفکیک شدند. آنالیز آماری داده‌ها با نرم‌افزار spss انجام شد. نتایج: نتایج آزمایش نشان‌دهنده تأثیر تیمارهای مختلف ریزنمونه، اکوتیپ و هورمون‌ها بر میزان ترکیبات فلاونوییدی سیلی‌مارین (تاکسی‌فولین، سیلی‌کریستین، سیلی‌دیانین، سیلی‌بین، ایزوسیلی‌بین) در عصاره ماریتیغال می‌باشد. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین مقادیر فلاونولیگنان‌ها در کالوس‌های حاصل از آزمایش نشان داد که بیشترین مقدار تاکسی‌فولین مربوط به ریزنمونه هیپوکوتیل بود. بیشترین مقدار سیلی‌کریستین مربوط به رقم مجارستان و مقدار 5 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D بود. بیشترین مقدار سیلی‌دیانین مربوط به رقم مجارستان، مقدار 1 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و 0.25 میلی‌گرم در لیتر BAP بود. بیشترین مقدار سیلی‌بین مربوط به رقم مجارستان، ریزنمونه هیپوکوتیل، مقدار 1 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و 0.25 میلی‌گرم در لیتر BAP تعلق داشت. بیشترین مقدار ایزوسیلی‌بین مربوط به رقم مجارستان، ریزنمونه هیپوکوتیل و مقدار 1 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D بود. بیشترین مقدار سیلی‌مارین مربوط به رقم مجارستان، مقدار 1 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و 0.5 میلی‌گرم در لیتر BAP بود. نتیجه‌گیری: نتایج بدست آمده نشان داد که ارقام اصلاح شده ماریتیغال از قبیل مجارستان مواد مؤثره بیشتری نسبت به توده‌های بومی دارند. در تولید مواد مؤثره، نوع ریزنمونه اهمیت بیشتری نسبت به حجم و نوع کالوس حاصل از آن دارد. به‌طوری که ریزنمونه هیپوکوتیل با کالوس‌های کوچک و غیر جنین‌زا نسبت به لپه با کالوس‌های حجیم و جنین‌زا درصد تولید مواد مؤثره بالایی داشت. در ضمن، مقادیر پایین هورمون‌های اکسین و سیتوکینین مؤثرتر از مقادیر بالای آنها در تولید مواد مؤثره بودند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| فلاونوئید؛ کالوس؛ سیلی‌مارین؛ ماریتیغال (Silybum marianum L.)؛ شرایط درون شیشه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Extraction and measurement of silymarin flavonoid components in the induced callus of Silybum marianum L. in vitro conditions | ||
| نویسندگان [English] | ||
| F. Noormand moaied | ||
| Assistant Professor, Research Division of Natural Resources , East Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center , Agricultural Research, Education and Extention Organization (AREEO), Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: Milk thistle (Silybum marianum L.) is a significant medicinal plant that has gained a prominent place in the pharmaceutical industry. This annual or biennial plant contains bioactive compounds, particularly flavonoids, which are primarily concentrated in its seeds. The collective active components of this plant are referred to as silymarin, a compound recognized for its anti-cancer properties. Cell culture systems provide a promising method for large-scale cultivation of plant cells to produce secondary metabolites. This research aimed to investigate the effects of genotype, micro-sample type, phytohormone treatments, and callus type on the synthesis of bioactive compounds in S. marianum calluses using high-performance liquid chromatography (HPLC). Methodology: In this research, a combination of Tween-20 solution, 70% ethanol, hydrogen peroxide, and sterile distilled water was used to disinfect Silybum marianum seeds to produce sterile seedlings. The sterilized seeds were then transferred to sterilized water and an agar culture medium (12 g/L) and kept in dark conditions at a temperature of 25°C for 15 days. After germination and initial growth, the seedlings were moved to light conditions. An experiment was conducted using two genotypes, Hungary and Borazjan, with cotyledon and hypocotyl micro-samples. The experiment utilized Murashige and Skoog (MS) medium and hormonal treatments of 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) at concentrations of 1, 2.5, and 5 mg/L, along with Benzyl Amino Purine (BAP) at 0.25 and 0.5 mg/L. This setup was maintained in dark conditions and organized as a factorial design based on a completely randomized block structure. After 30 days, the calluses were transferred to MS culture medium with half the concentration of hormones. The effective compounds were extracted from the callus through defatting with petroleum ether, followed by extraction with methanol solvents. The components of silymarin were then separated into taxifolin, silychristine, silydianin, silybin, and isosilybin using high-performance liquid chromatography (HPLC). Statistical analysis of the data was performed using SPSS software. Results: The test results demonstrated the effects of different micro-sample treatments, ecotypes, and hormone concentrations on the levels of silymarin flavonoid compounds (taxifolin, silychristin, silydianin, silybin, and isosilybin) in Silybum marianum extracts. Analysis of variance and comparison of the mean values of flavonolignans in the callus samples revealed that the highest amount of taxifolin was obtained from the hypocotyl micro-sample. The highest silychristin content was associated with the Hungarian genotype and a treatment of 5 mg/L 2,4-D. The highest silydianin concentration was observed in the Hungarian genotype treated with 1 mg/L 2,4-D and 0.25 mg/L BAP. The maximum silybin content was found in the Hungarian cultivar using the hypocotyl micro-sample, with 1 mg/L 2,4-D and 0.25 mg/L BAP. The highest isosilybin levels were achieved in the Hungarian genotype, hypocotyl micro-sample, and 1 mg/L 2,4-D. The overall highest silymarin concentration was recorded in the Hungarian genotype treated with 1 mg/L 2,4-D and 0.5 mg/L BAP. Conclusion: The results showed that improved varieties of Silybum marianum, such as the Hungarian genotype, produced higher levels of bioactive compounds compared to native ecotypes. In the production of these compounds, the type of micro-sample played a more critical role than the size and type of callus derived from it. Specifically, the hypocotyl micro-sample, which produced small, non-embryogenic calluses, yielded a higher percentage of effective substances compared to the cotyledon, which produced larger, embryogenic calluses. Additionally, lower concentrations of auxin and cytokinin hormones were more effective than higher concentrations in promoting the production of bioactive compounds. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Flavonoid, callus, silymarin, Silybum marianum L, in vitro conditions | ||
| مراجع | ||
|
- Awla, N.J., Naqishbandi, A.M. and Baqi, Y., 2023. Preventive and Therapeutic Effects of Silybum Marianum Seed Extract Rich in Silydianin and Silychristin in a Rat Model of Metabolic Syndrome. ACS Pharmacology & Translational Science, 6(11): 1715-1723. - Azadi, P., 2006. Plant regeneration from sunflower cotyledons through direct organogenesis. Master's Thesis in Agriculture and Plant Breeding. Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University. - Belury, M.A., 2023. Linoleic Acid, an Omega-6 Fatty Acid That Reduces Risk for Cardiometabolic Diseases: Premise, Promise and Practical Implications. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 26(3): 288-292. - Bhojwani, S.S. and Razdan, M.K., 1996. Plant Tissue Culture. Elsevier Science, 510p. - Bourgand, F., Gravot, A., Milesi, S. and Gontier, E., 2001. Production of plant secondary metabolites: a historical perspective. Plant Science, 161: 839-851. - Brenda, W.S., 2000. Flavonoid biosynthesis. A colorful model for genetics, biochemistry, cell biology, and biotechnology. Plant Physiology, 126: 485-493. - Cacho, M., Moran, M., Corchete, P. and Fernandez- Tarrago, J., 1999. Influence of medium composition on the accumulation of flavonolignans in cultured cells of Silybum marianum.L. Gaertn. Plant Science, 144: 63-68. - Cammie, A., Burgess, B.B.A. and Pharm, D., 2003. Silybum marianum (Milk Thistle). Journal of the Pharmacy Society Wisconsin. 2: 38-40. - Elateeq, A.A., Sun, Y., Nxumalo, W. and Gabr, A.M.M., 2020. Biotechnological Production of Silymarin in Silybum Marianum L.: A Review. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 29: 101775. - Fallah hoseaini, H. and Alavian, S.M., 2002. Control and treatment of hepatitis with complementary and herbal medicines. Journal of Medicinal Plants, 4: 1-10. - Hadolin, M., Skerget, M., Knez. Z. and Bauman, D., 2001. High pressure extraction of vitamin E- rich oil from Silybum marianum. food Chemistry, 74: 355-364. - Hasanloo, T., 2005. Study of some secondary metabolites in plant Silybum marianum L., collected from different parts of Iran and its tissue and cell culture in order to produce silymarin. Ph.D. thesis in biology- plant sciences, Faculty of Science, Tarbiat Moalem University. - Hetz, E., liersch, R. and Schieder, D., 1995. Genetic investigations on silybum marianum and S. eburneum with respect to leaf colour, out crossing ratio and flavonolignan composition. Planta Medica, 61(1): 54-57. - Kim, N.C., Graf, T.N., Sparacino, C.M., Wani, M.C. and Wall, M.E., 2003. Complete isolatation and characterization of silybins and isosilybins from milk thistle (Silybum marianum). Organic & Biomolecular Chemistry, 1(10): 1684-1689. - Khallouki, F., Ksila, M., Ghzaiel, I., Essadek, S., Joutey, M.T. and Maaloul, S., 2024. Chemical and Biochemical Features of Spinasterol and Schottenol. Advances in Experimental Medicine and Biology, 1440: 45-55. - Krecman, V., Skottova, N., Waterova, D., Ultichova, J. and Simanek, V., 1998. Silymarin inhibits the development of diet- induced hypercholes- terolemia in rats. Planta Medica, 64: 138-142. - Lukic, I., Milovanovic, S., Pantic, M., Srbljak, I., Djuric, A. and Tadic, V., 2022. Separation of High-Value Extracts from Silybum Marianum Seeds: Influence of Extraction Technique and Storage on Composition and Bioactivity. LWT, 160: 113319. - Marmouzi, I., Bouyahya, A., Ezzat, S.M., El Jemli, M. and Kharbach, M., 2021. The Food Plant Silybum Marianum (L.) Gaertn.: Phytochemistry, Ethnopharmacology and Clinical Evidence. Journal of Ethnopharmacology, 265: 113303. - Marszałkiewicz, S., Siger, A., Gawrysiak-Witulska, M., Kmiecik, D. and Rudzińska, M., 2020. The Effect of Drying Temperature of Milk Thistle Seeds on Quality and Bioactive Compounds in the Lipid Fraction. Journal of Food Science and Technology, 57(11): 4003-4013. - Meddeb, W., Rezig, L., Abderrabba, M., Lizard, G. and Mejri, M., 2017. Tunisian Milk Thistle: An Investigation of the Chemical Composition and the Characterization of Its Cold-Pressed Seed Oils. International Journal of Molecular Sciences, 18(12): 2582. - Meddeb, W., Rezig, L., Zarrouk, A., Nury, T., Vejux, A. and Prost, M., 2018. Cytoprotective Activities of Milk Thistle Seed Oil Used in Traditional Tunisian Medicine on 7-Ketocholesterol and 24S-Hydroxycholesterol-Induced Toxicity on 158N Murine Oligodendrocytes. Antioxidants, 7(7): 0095. - Milovanovic, S., Lukic, I., Stamenic, M., Kamiński, P., Florkowski, G. and Tyśkiewicz, K., 2022. The Effect of Equipment Design and Process Scale-up on Supercritical CO2 Extraction: Case Study for Silybum Marianum Seeds. The Journal of Supercritical Fluids, 188: 105676. - Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15(3): 473-497. - Omidbagi, R., 1997. Approaches to The Production and Processing of Medicinal Plants. Tehran, Designs Publishing House, first edition, 283p. - Omidbagi, R., 1998. Investigating the production of silymarin and silybin in Silybum marianum plant by growing its wild and cultivated seeds. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 29(2): 417-413. - Poorjabbar, A., 2006. Optimizing the in vitro cultivation conditions of the medicinal plant Silybum marianum L. and investigation of somaclonal diversity with molecular markers. Master's thesis in the field of agricultural biotechnology. Faculty of Agriculture, University of Tabriz. - Quaglia, M.G., Bossu, E., Donati, E., Mazzanti, G. and Brandt, A., 1999. Determination of silymarin in the extract from the dried Silybum marianum fruits by high performance liquid chromatography and capillary electrophoresis. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 19: 435-442. - Rezig, L., Ghzaiel, I., Ksila, M., Yammine, A., Nury, T. and Zarrouk, A., 2022. Cytoprotective Activities of Representative Nutrients from the Mediterranean Diet and of Mediterranean Oils against 7-Ketocholesterol- and 7β-Hydroxycholesterol-Induced Cytotoxicity: Application to Age-Related Diseases and Civilization Diseases. Steroids, 187: 109093. - Titel, G. and Wagner, H., 1977. High-performance liquid chromatographic separation of silymarins and their determination in a raw extract of silybum marianum. Journal Chromatography, 135(2): 499-501. - Valenzuela, A. and Garrido, A., 1994. Biochemical bases of the pharmacological action of the flavonoid silymarin and its structural isomer silibinin. Biological Research, 27(2): 105-112. - Wagner, H., Diesel, P. and Seites, M., 1974. The chemistry and analysis of silymarin from silybum marianum. Arzheimittle Forschung, 24(4): 466-471. - Wang, X., Zhang, Z. and Wu, S.C., 2020. Health Benefits of Silybum Marianum: Phytochemistry, Pharmacology, and Applications. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 68(42): 11644-11664. - Zi, X. and Agarwal, R., 1999. Silibinin Prostate-Specific a with cell growth inhibition via Gl arrest, leading to differentiation of prostate carcinoma Cells: Implications for prostate cancer intervention. The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 96(13): 7490-7495. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 67 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 47 |
||