اثر میدان مغناطیسی بر توان زیستی، بتولینیک اسید و خواص آنتی اکسیدان توس (Betula pendula Roth.)

سابقه و هدف:

 تجمع متابولیت های ثانویه در گیاهان بخشی از پاسخ های دفاعی در برابر حملات پاتوژنی است که معمولا به مقدار کم در سلول های گیاهی تجمع می یابند و محرک ها می توانند مقدار آن ها را افزایش دهند. کشت بافت و سلول گیاهی به عنوان یک روش پایدار برای بررسی متابولیت های ثانویه گیاهی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. بتولینیک اسید یکی از مهم ترین متابولیت های ضد سرطان و ضد ویروس ایدز است که اصلی ترین منبع اولیه تهیه آن درخت توس است. با توجه به در حال انقراض بودن این درختان در ایران، جایگزین نمودن روش های نوین کشت سلول و بافت بجای استخراج از پوست این گونه امری ضروری است. تحقیق حاضر در همین راستا و باهدف افزایش مقدار ماده موثر تولیدی صورت گرفته است.

ریزنمونه های پوست داخلی توس در محیط کشت NT با 3 درصد ساکارز، 8/0 درصد آگار، 5/2 میلی گرم بر لیتر 2-4,D و 5/0 میلی گرم بر لیتر BAP کشت شد و کالزایی صورت گرفت. بازکشت ها به صورت ماهانه انجام شد و سلول های 8 ماهه تحت اثر میدان مغناطیسی قرار گرفتند. سلول های توس در کشت تعلیقی (حدود 1 گرم کالوس نرم و سفید در 30 میلی لیتر محیط کشت NT با ترکیبات هورمونی فوق الذکر بدون آگار) توسط میدان مغناطیسی ایستا با شدت 30 میلی تسلا و در روزهای 11-8 بعد از واکشت، روزی 4 ساعت تیمار شدند. سپس زنده مانی سلول ها، میزان رشد، بتولینیک اسید و خواص آنتی اکسیدانی در سلول های تیمار شده با میدان مغناطیس، اندازه گیری و با سلول های تیمار نشده مقایسه گردید.

نتایج نشان داد میزان رشد، بتولینیک اسید و خواص آنتی اکسیدانی در سلول های تیمار شده توسط میدان مغناطیس نسبت به شاهد افزایش یافت؛ اما زنده مانی سلول ها تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار نگرفت، با این حال میزان مغناطیس وارد شده باعث از بین رفتن و مرگ سلولی نشد. در کشت های تیمار شده تولید بتولینیک اسید کل (98/18 گرم بر لیتر) نسبت به کشت های شاهد (28/7 گرم بر لیتر) 5/2 برابر و نسبت خواص آنتی اکسیدانی در کشت های تیمار شده (09/40 درصد) نسبت به کشت های شاهد (2/14 درصد) 8/2 و نسبت رشد در کشت های تیمار شده (12/0 درصد) نسبت به کشت های شاهد (09/0 درصد) 2/1 برابر شد.

در این تحقیق میدان مغناطیسی نیز مثل دیگر القاکننده ها یا محرک ها با راه اندازی زنجیره انتقال پیام از طریق استرس اکسیداتیو ایجادشده، متابولیسم ثانویه را در سلول ها القاء نموده و باعث افزایش تولید متابولیت های ثانویه در سلول های توس نسبت به نمونه های شاهد شدند. همچنین می توان گفت میدان مغناطیس به عنوان یک تنش مصنوعی باعث واکنش سلول ها و افزایش رشد و تولید مواد موثره شد. این محرک می تواند با افزایش میزان بتولینیک اسید و ظرفیت آنتی اکسیدان، در کشت های این ویترو این گیاه دارویی در حال انقراض به کار رود.