بررسی تأثیر تنش پرتوهای فرابنفش B و C بر ترکیب‌های دارویی کالوس‌های پنیرک (Malva neglecta Wallr.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 دانشیار، گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

امروزه به سبب افزایش آلودگی‌های اتمسفری و کاهش اُزن، برخورد پرتوهای فرابنفش به سطح زمین افزایش چشمگیری یافته‌است. در تحقیق حاضر تأثیر پرتوهای فرابنفش B و C بر کالوس‌های گیاه پنیرک (Malva neglecta Wallr.) مطالعه شد. ترکیب‌های مهم دارویی پنیرک شامل موسیلاژ و ترکیب‌های فلاونوئیدی و آنتوسیانینی می‌باشد. دو ترکیب اخیر خواص آنتی‌اکسیدانی دارند و در محافظت از سلول‌های گیاهی در برابر پرتوهای فرابنفش نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. در تحقیق حاضر از قطعات جداکشت برگ‌های گیاه بر روی محیط B5 تغییریافته، کالوس ایجاد شد. کالوس‌ها پس از 7 روز ظاهر شدند و بعد هر 10 روز یک بار واکشت شدند. بعد از 11 بار واکشت، کالوس‌ها به مدت 3 روز و هر روز10، 20، 30، 40، 50، 60، 90 و 120 دقیقه در معرض پرتوهای فرابنفش B و C قرار گرفتند که به‌ترتیب معادل 144، 288، 432، 576، 720، 864، 1296 و 1728 ژول بر مترمربع برای پرتوهای فرابنفش B و 204، 408، 612، 816، 1020، 1284، 1836، 1836 و 2448 ژول بر مترمربع برای پرتوهای فرابنفش C می‌باشند. نتایج حکایت از تغییرات قابل‌ملاحظه فلاونوئیدها و آنتوسیانین‌ها به‌عنوان ترکیب‌های جاذب پرتو فرابنفش در مقایسه با سلول‌های شاهد داشت. مقدار آپیژنین و دلفینیدین در سلول‌های پنیرک تحت تأثیر پرتوهای فرابنفش B و C کاهش یافت، در حالی‌که مالویدین در این سلول‌ها تحت تأثیر پرتوهای فرابنفش B و C افزایش یافت. تابش پرتوهای فرابنفش B و C همچنین سبب افزایش پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء گردید. بنابراین نتایج پیشنهاد می‌کند که تأثیر پرتوهای فوق بر محتوای فلاونوئیدها و آنتوسیانین‌های مختلف در سلول‌های پنیرک یکسان نمی‌باشد.

کلیدواژه‌ها


- طباطبایی، م.، نوری دلویی، م.ر. و تقی بیگلو، چ.،1372. بیوتکنولوژی مولکولی (ترجمه). مرکز تحقیقات مهندسی ژنتیک و تکنولوژی زیستی، 493 صفحه.

- قناتی، ف.، احمدی، ز. و عبدالمالکی، پ.، 1385. تأثیر پرتو فرابنفش C بر برخی از پارامترهای فیزیولوژیک در گیاه صبر زرد (Aloe vera). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 22(4): 331-315.

- Akcin, O.E. and Ozbucak, T.B., 2006. Morphological, anatomical and ecological studies on medicinal and edible plant Malva neglecta Wallr. (Malvaceae). Pakistan Journal of Biological Science, 9(14): 2716-2719.

- Celka, Z. and Drapikowska, M., 2008. Relics of cultivation in Central Europe: Malva alcea L. as an example. Vegetation History and Archaeobotany, 17: 251-255.

- Delucia, E.H., Day, T.A. and Vogelman, T.C., 1992. Ultraviolet-B and visible light penetration into needles of two species of subalpine conifers during foliar development. Plant, Cell and Environment, 15(8): 921-929.

- Deng, X.Y., Gao, G.H., Zheng, S.N. and Li, F., 2008. Qualitative and quantitative analysis of flavonoids in the leaves of Isatis indigatica Fort. by ultra-performance liquid chromatography with PDA and electrospray ionization tandem mass spectrometry detection. Journal of Pharmacology of Biomedical Analysis, 48(3): 562-567.

- Dolzhenko, Y., Bertea, C.M., Occhipinti, A., Bossi, S. and Maffei, M.E., 2010. UV-B modulates the interplay between terpenoids and flavonoids in peppermint (Mentha×piperita L.). Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 100(2): 67-75.

- Feng, R., Wang, S.Y., Shi, Y.H., Fan, J. and Yin, X.M., 2010. Delphinidin induces necrosis in hepatocellular carcinoma cells in the presence of 3-methyladenine, an autophagy inhibitor. Journal of Agriculture of Food Chemistry, 58(7): 3957-3964.

- Gunter, E.A., Kapustina, O.M., Popeyko, O.V. and Ovodov, Y.S., 2007. Influence of ultraviolet-C on the compositions of cell-wall polysaccharides and carbohydrate activities of Silene vulgaris callus. Carbohydrate Research, 342(2): 182-189.

- Heath, R.L. and Packer, L., 1969. Photoperoxidation in isolated chloroplast, I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid. Archives of Biochemistry and Biophysics, 125(1): 189-198.

- Hollosy, F., 2002. Effects of ultraviolet radiation on plant cells. Micron, 33: 179-197.

- Jansen, M.A.K., Gaba, V. and Greenberg, B.M., 1998. Higher plants and UV-B radiation: balancing damage, repair and acclimation. Trends in Plant Science, 3(4): 131-135.

- Kovacs, E. and Keresztes, A., 2002. Effect of gamma and UV-B/C radiation on plant cells. Micron, 33(2): 199-210.

- Krizek, D.T., Kramer, G.F., Upadyaya, A. and Mirecki, R.M., 1993. UV-B response of cucumber seedling grown under metal halide and high pressure sodium/deluxe lamps. Physiologia Plantarum, 88(2): 350-358.

- Mahdavian, K., Ghorbanli, M. and Kalantari, Kh.M., 2008. The effects of ultraviolet radiation on the contents of chlorophyll, flavonoid, anthocyanin and proline in Capsicum annuum L. Turkish Journal of Botany, 32: 25-33.

- Mavi, A., Terzi, Z., Ozgen, U., Yildirim A. and Coskun, M., 2004. Antioxidant properties of some medicinal plants: Prangos ferulacea (Apiaceae), Sedum sempervivoides (Crassulaceae), Malva neglecta (Malvaceae), Cruciata taurica (Rubiaceae), Rosa pimpinellifolia (Rosaceae), Galium verum subsp. Verum (Rubiaceae), Urtica dioica (Urticaceae). Biological Pharmacology Bulletin, 27(5): 702-705.

- Nasibi, F. and M-Kalantari, K.H., 2005. The effects of UV-A, UV-B and UV-C on protein and ascorbate content, lipid peroxidation and biosynthesis of screening compounds in Brassica napus. Iranian Journal of Science and Technology, 29: 40-48.

- Reddy, V.S., Goud, K.V., Sharma, R. and Reddy, A.R., 1994. UV-B responsive anthocyanin production in a rice cultivar is associated with a specific phase of phenylalanine ammonia lyase biosynthesis. Plant Physiology, 105(4): 1059-1066.

- Rybus-Zajac, M. and Kubis, J., 2010. Effect of UV-B radiation on antioxidative enzyme activity in cucumber cotyledons. Acta Biologica Cracoviencia-Series Botanica, 52(2): 97-102.

- Shih, P.H., Yeh, C.T. and Yen, G.C., 2005. Effects of anthocyanidin on the inhibition of proliferation and induction of apoptosis in human gastric adenocarcinoma cells. Food and Chemical Toxicology, 43(10): 1557-1566.

- Ubi, B.E., Honda, C., Bessho, H., Kondo, S., Wada, M., Kobayashi, S. and Moriguchi, T., 2006. Expression analysis of anthocyanin biosynthetic genes in apple skin: effect of UV-B and temperature. Plant Science, 170(3): 571-578.

- Wanger, G.J., 1979. Content and vacuole/extra vacuole distribution of neutral sugars, free amino acids, and anthocyanin in protoplasts. Plant Physiology, 64: 88-93.

- Woodall G.S. and Stewart G.R., 1998. Do anthocyanins play a role in UV protection of the red juvenile leaves of syzygium?. Journal of Experimental Botany, 49(325): 1447-1450.

- Yannarelli, G.G., Gallego, S.M. and Tomaro, M.L. 2006. Effect of UV-B radiation on the activity and isoforms of enzymes with peroxidase activity in sunflower cotyledons. Environmental and Experimental Botany, 56(2): 174-181.

- Zhou, B., Li, Y., Xu, Z., Yan, H., Homma, S. and Kawabta, S., 2007. Ultraviolet A-specific induction of anthocyanin biosynthesis in the swollen hypocotyls of turnip (Brassica rapa). Journal of Experimental Botany, 58(7): 1771-1781.

- Zhu, H., Wang, Y., Liu, Y., Xia, Y. and Tang, T., 2010. Analysis of flavonoids in Portulaca oleracea L. by UV-Vis spectrophotometry with comparative study on different extraction technologies. Food Analytical Methods, 3(2):
90-97.