مطالعه اثر ضدمیتوزی ترکیب‌های آلکالوئیدی گونه بومی نواری علفی (Vinca herbaceae L.) در مقایسه با آلکالوئیدهای گونه وارداتی نواری گلی (Catharanthus roseus L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه زیست گیاهی، دانشکده علوم پایه، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران

2 کارشناس، گروه زیست گیاهی، دانشکده علوم پایه، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران

3 استادیار، گروه زیست گیاهی، دانشکده علوم پایه، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران

چکیده

نواری گلی (Catharanthus roseus L.)، یکی از گیاهان دارویی مهم در دنیاست که بومی ماداگاسکار می‌باشد. آلکالوئیدهای این گیاه تقسیم میتوز را مهار می‌کنند. از جنس نواری (Vinca) تنها گونه نواری علفی (Vinca herbaceae L.) در مناطق شمال ایران می‌روید. در این پژوهش آلکالوئیدهای نواری گلی و نواری علفی جدا و اثر ضدمیتوزی آنها بر سلول‌های مریستم ریشه پیاز بررسی شد. آلکالوئید‌های دو گونه نواری با حلال‌های مختلف الکل، اتر و کلروفرم به روش جداسازی مرحله‌ای جدا و با استفاده از دستگاه تبخیر در خلأ خشک شدند. پیاز‌های یک اندازه بعد از سه روز قرار گرفتن در آب مقطر ریشه‌دار شدند. ریشه‌های این پیازها به مدت 8 و 24 ساعت در معرض مقادیر صفر، 0.2، 0.4 و 0.6 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر آلکالوئید هر گونه قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل مشاهدات با نرم‌افزار Minitab و آزمون Tukey انجام شد. مطالعه اثر آلکالوئیدهای نواری گلی و نواری علفی بر میتوز سلول‌های مریستم ریشه پیاز نشان داد که آلکالوئیدهای هر دو گونه اثر ضدمیتوزی داشته و باعث جلوگیری و کاهش تقسیم سلولی می‌شوند. آلکالوئیدهای هر دو گونه بر مراحل تقسیم میتوز سلول‌ها اثر داشته و کروموزوم‌ها را در پروفاز ایستا نگه داشته و باعث فشردگی کروموزوم‌ها می‌شوند. مقایسه آنالیز واریانس و میانگین داده‌ها، در برخی موارد برای هر دو گونه تفاوت معنی‌دار با شاهد (تیمار غلظت صفر آلکالوئید) داشت. آلکالوئیدهای هر دو گونه باعث فشردگی و جدایی کروموزوم‌ها، مشابه اثر کلشی‌سین شدند. آلکالوئید‌های نواری گلی و علفی را می‌توان مثل کلشی‌سین برای پژوهش‌های سیتولوژی گیاهی استفاده کرد ولی نواری گلی بهتر از نواری علفی بود.

کلیدواژه‌ها


- Almagro, L., Fernández F. and Pedreño, M.A., 2015. Indole Alkaloids from Catharanthus roseus: bioproduction and their effect on human health. Molecules, 20: 2973-3000.

- Ataei Azimi, A., Delnavaz Hashemloian, B., Ebrahimzadeh, H. and Majd, A., 2008. High in vitro production of ant-cancericIndolealkaloids from periwinkle (Catharanthus roseus L.) tissue culture. African Journal of Biotechnology, 7(16): 2834-2839.

- Aynilian, G.H., Farnswor, N.R. and Trojakek, J., 1974a. Alkaloids of Vinca species .3. Isolation and characterization of indole alkaloids from V. libanotica. Journal of Natural Product, 37(2): 299-308.

- Aynilian, G.H., Weiss, G.A. and Cordell, D.J., 1974b. Catharanthus alkaloids: isolation and structure elucidation of vincoline. Journal of Pharmaceutical Sciences, 63(4): 536-538.

- Aynilian, G.H., Bell, C.L. and Farnsworth, N.R., 2003. Alkaloids of Vinca species: structure elucidation of herbadine, an alkaloid isolated from Vinca libanotica. Journal of Pharmaceutical Sciences, 64(2): 341-346.

- Bianca, N.D., 2012. Modeling the effects of angiostatins and mitotic inhibitors on vascularized tumor growth. California State Science Fair, 508: 1-2.

- Brito, D.A. and Rieder, C.L., 2008. The ability to survive mitosis in the presenceof microtubule poisons differs significantly between human nontransformed (RPE-1) and cancer (U2OS, HeLa) cells. Cell Motility and the Cytoskeleton, 10(1002): 203-216.

- Cheruth, A.J. and Mohammed, A.S., 2010. Fatioxichemical components of Catharanthus roseus after treatment with different plant growth regulators. Australian Jornal of Agricultural Engineering, 1(2): 45-53.

- Cheruth, A.J., Guixue, W., Parvaiz, A. and Ikram, H., 2009. Changes in the photosynthic characteristics of Catharanthus roseus L. as a result of exogenous growth regulators. Plant Omics Journal, 2(4): 169-174.

- DallAcqua, S., 2014. Natural products as antimitotic agents. Current Topic Medcinal Chemistry, 14: 275-286.

- Delnavaz Hashemloian, B., Ataei Azimi, A., Majd, A. and Ebrahimzadeh, H., 2008. Abnormal plantlets regeneration through direct somatic embryogenesis on immature seeds of Vinca herbacea. African Journal of Biotechnology, 7(11): 1679-1683.

- Dhamodharan, R.I., Jordan, M.A., Thrower, D., Wilson, L. and Wadsworth, P., 1995. Vinblastine suppresses dynamics of individual microtubules in living cells. Molecular Biology of the Cell, 6: 1215-1229.

- Donehower, R.C. and Rowinsky, E.K., 1993. Anticancer drugs derived from plants: 409-417. In: De Vita, V.T., Hellman, S. and Rosenberg, S.A., (Eds.). Cancer: Principles and Practice of Oncology. JB Lippincott, Philadelphia, 2928p.

- De Nicola, M., Cerella, C., D'Alessio, M., Coppola, S., Magrini, A., Bergamaschi, A. and Ghibelli, L., 2006. The cleavage mode of apoptotic nuclear vesiculation is related to plasma membrane blebbing and depends on actin reorganization. Annals of the New York Academy of Sciences, 1090: 69-78.

- Ebrahimzadeh, H., Ataei Azimi, A. and Noori-Daloi, M.R., 1996. The distribution of indole alkaloids in different organs of Catharanthus roseus G. Don. (Vinca rosea L). Daru, 6(1,2): 1-17.

- Ebrahimzadeh, H., Ataei Azimi, A. and Noori-Daloi, M.R., 1995. The comparision of inodle alkaloids of Vinca major L., V. minor L. and V. herbacea. Daru, 5(1,2): 1-17.

- Ehrhardt, H., Pannert, L., Pfeiffer, S., Wachter, F., Amtmann, E. and Jeremias, I., 2013. Enhanced anti-tumour effects of Vinca alkaloids given separately from cytostatic therapies. British Journal of Pharmacology, 168(7): 3567-3575.

- Farnsworth, N.R., 1973. The phytochemistry of Vinca species: 95-147. In: Taylor, W.I. and Farnsworth, N.R., (Eds.). The Vinca Alkaloids. Marcel Dekker, New York, 357p.

- Gascoigne, K.E. and Taylor, S.S., 2008. Cancer cells display profound intra- and interline variation following prolonged exposure to antimitotic drugs. Cancer Cell, 14: 111-122.

- Gupta, K.C., Bhamarah, H.S. and Sandhu, G.S., 2006. Reaserch Techniques in Biological Science. Dominant Publishers, 221p.

- Hartwell, J.L., 1971. Plants Used Against Cancer. Lloydia Publisher, 654p.

- Huang, Y., Fang, Y., Wu, J., M Dziadyk, J., Zhu, X. and Sui, M., 2004. Regulation of Vinca alkaloid-induced apoptosis by NF-κB/IκB pathway in human tumor cells. Molecular Cancer Therapeutics, 3(3): 271-277.

- Jordan, M.A., Thrower, D. and Wilson, L., 1991. Mechanism of inhibition of cell proliferation by Vinca alkaloids. Cancer Research, 51(8): 2212-2222.

- Karen, E., Gascoigne, S. and Taylor, S.S., 2009. How do anti-mitotic drugs kill cancer cells? Journal of Cell Science, 122(15): 2579-2585.

- Keen, N. and Taylor, S., 2009. Mitotic drivers-inhibitors of the Aurora B Kinase. Cancer and Metastasis Review, 28: 185-195.

- Kruczynski, A., Barret, J.M., Etievant, C., Colpaert, F. and Hill, B.T., 1998. Antimitotic and tubulin interacting properties of vinflunine, a novel fluorinated Vinca alkaloid. Biochemical Pharmacol, 55: 635-648.

- Paknia, R. and Karimzadeh, G., 2011. Karyotypic study and chromosome evolution in some Iranian local onion populations. Journal of Plant Physiology and Breeding, 1(1): 49-62.

- Ramesh, A., 2015. Karyotypic analysis in three species of Allium and their some varieties. International Research Journal of Biological Sciences, 4(9): 1-9.

- Robbins, E. and Gonatas, N., 1964. Histochemical and ultrastructural studies on HeLa cell cultures exposed to spindle inhibitors with special reference to the interphase cell. Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 12: 704-709.

- Renaudin, J.P., 1984. Reversed phase high performance liquid chromatographic. Journal of Chromatography, 291: 165-174.

- Taylor, G., 1968. Introduction to symposium on vincristine. Cancer Chemotherapy Report, 52: 453-459.

- Wyllie, A.H., Morris, R.G., Simth, A.L. and Dunpol, D., 1984. Choromatin cleavage in apoptosis: association with condensed chromatin morphology and dependence on macromolecular synthesis. Journal of Pathology, 142: 66-77.