Zvýšení biosyntézy lignanů buněčnou kulturou Schisandra chinensis přídavkem polymerních adsorbentů
| Autoři | |
|---|---|
| Rok publikování | 2007 |
| Druh | Článek v odborném periodiku |
| Časopis / Zdroj | Chemické listy |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| Obor | Fyziologie |
| Klíčová slova | Schisandra; lignans; HPLC; adsorbents |
| Popis | Plody Schisandra chinensis se používají po staletí v zemích Dálného východu jako tonikum a antitusikum. Účinnými sloučeninami jsou lignany s unikátní strukturou odvozenou od dibenzo[a,c]cyklooktadienu. Tyto lignany vykazují široké spektrum biologických účinků, včetně antivirové, antioxidační a hepatoprotektivní aktivity. Některé lignany S.chinensis inhibují replikaci viru HIV in vitro. Nedávno bylo zjištěno, že lignan gama-schizandin účinně inhibuje P glykoprotein, jehož zvýšená exprese je nejčastější příčinou resistence na cytostatika. Množství lignanů v plodech je poměrně nízké (přibližně 1 % sušiny) a skládá se nejméně z 30 různých lignanů, jejichž obsah je velmi variabilní. Tyto okolnosti značně znevýhodňují rostlinný materiál jako zdroj pro získání čistých lignanů. Buněčné kultury S. chinensis mohou představovat výhodný zdroj těchto sekundárních metabolitů. Kultury S. chinensis, odvozené z endospermu a nezralých zygotických embryí, byly pěstovány na mediu Murashige a Skoog a mediu VW5. Embryogenní kultury byly založeny na mediích s přídavkem růstových regulátorů (thidiazuron, 2,4-dichlorfenoxyoctvá kyselina a benzylaminopurin). V naší práci jsme studovali možnost ovlivnění biosyntézy lignanů přídavkem dvou neutrálních polymerních adsorbentů, Amberlite XAD2 (nepolární adsorbent) a Amberlite XAD7(středně polární adsorbent) do kapalného média během kultivace buněk. Analýza šesti hlavních lignanů (schizandrin, gomisin A, deoxyschizandrin, gomisin N, gama-schizandrin a wuweizisu C) byla provedena pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC). Pokud byly buněčné kultury inkubovány bez přídavku adsorbentů, většina lignanů byla lokalizována převážně intracelulárně (71 až 98 %). Přídavek polymerních adsorbentů zvýšil nejen množství lignanů lokalizovaných extracelulárně (z 2 až 29 % na 7 až 99,9 %), ale také výrazně zvýšil celkovou biosyntézu lignanů (3 až 130krát). Zatímco Amberlit XAD7 snižoval růst některých kultur a to až o 40 %, Amberlite XAD2 neovlivňoval růst kultur oproti kontrole. Zjistili jsme také rozdílnou selektivitu vazby lignanů na polymerní pryskyřice. Zatímco Amberlite XAD2 zvyšoval celkovou produkci deoxyschizandrinu, který tvořil 86 až 94% všech adsorbovaných lignanů, Amberlite XAD7 zvyšoval zejména množství wuweizisu C, který zahrnoval 55 až 79 % všech adsorbovaných lignanů na polymerní pryskyřici. Přídavek nepolárních polymerních adsorbentů je velmi efektivní prostředek k převedení lignanů do extracelularního prostředí a ke zvýšení produkce těchto sekundárních metabolitů. Lignany adsorbované polymerní pryskyřicí pak mohou být snadno získány bez destrukce buněčné kultury, což je velkou výhodou vzhledem k pomalému růstu kultur. |
| Související projekty: |