Q83845073
Dotaz
Zobrazit nápovědu
Učební texty Univerzity Karlovy v Praze
4., nezměněné vydání 94 stran : ilustrace, tabulky ; 30 cm
Vysokoškolská učebnice obsahující praktická cvičení, která se zaměřují na farmakognozii.
- MeSH
- farmakognozie MeSH
- Konspekt
- Farmacie. Farmakologie
- Učební osnovy. Vyučovací předměty. Učebnice
- NLK Obory
- farmacie a farmakologie
- NLK Publikační typ
- učebnice vysokých škol
- praktická cvičení
Byl sledován vliv exogenní aplikace kyseliny jasmonové (JA) v kombinaci s vápníkem a verapamilem (blokátor vápníkového kanálu) na produkci flavonoidů a isoflavonoidů suspenzní kulturou Trifolium pratense L. Kultura byla kultivována při teplotě 25 °C a světelné periodě 16 hodin světlo/8 hodin tma na živném médiu podle Gamborga s přídavkem 2 mg.l-1 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny a 2 mg.l-1 6-benzylaminopurinu. Nejlepší vliv kyseliny jasmonové na produkci flavonoidů a isoflavonoidů se projevil po 24hodinové aplikaci koncentrace 50 μmol.l-1. Maximální produkce elicitované suspenzní kultury byla zjištěna, když buňky byly ošetřeny vysokou dávkou vápníku (10 mmol.l-1). Přidání všech koncentrací verapamilu k suspenzní kultuře elicitované JA snížilo produkci flavonoidů a isoflavonoidů.
Effect of exogenously applied jasmonic acid (JA) in combination with calcium and verapamil (a calcium channels blocker) on the production of flavonoids and isoflavonoids in suspension cultures of Trifolium pratense L. was investigated. The culture was cultivated in Gamborg medium with an addition of 2 mg.l-1 of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and 2 mg.l-1 of 6-benzylaminopurine, at the temperature of 25 °C, 16-hr light/8-hr dark period. The best effect of jasmonic acid on the production of flavonoids and isoflavonoids was manifested after a 24-hour application of the 50 μmol.l-1 concentration. The maximum production of JA-induced suspension culture was observed when cells were treated with a high level of calcium (10 mmol.l-1). The addition of all concentrations of verapamil to JA-induced suspension culture decreased production of flavonoids and isoflavonoids.
- MeSH
- 2-aminopurin analogy a deriváty chemie MeSH
- buněčné kultury metody přístrojové vybavení MeSH
- farmaceutická technologie MeSH
- flavonoidy * chemie izolace a purifikace MeSH
- fytoestrogeny * chemie izolace a purifikace MeSH
- isoflavony * chemie izolace a purifikace MeSH
- kultivační média MeSH
- kultivační techniky metody přístrojové vybavení využití MeSH
- kyselina 2,4-dichlorfenoxyoctová chemie MeSH
- kyselina alfa-linolenová analogy a deriváty chemie MeSH
- modulátory membránového transportu MeSH
- proteinkinasy závislé na vápníku a kalmodulinu chemie MeSH
- regulátory růstu rostlin chemie MeSH
- rostlinné extrakty chemie izolace a purifikace MeSH
- spektrofotometrie metody využití MeSH
- Trifolium * chemie MeSH
- vápník chemie MeSH
- vápníkové kanály chemie MeSH
- verapamil chemie MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
The production of secondary metabolites in Trifolium pratense L. suspension culture of the family of legume plants (Fabaceae) is low, and therefore there was an attempt to increase it by elicitation. New synthetic substance, 2-(2-fluoro-6-nitrobenzylsulfanyl)pyridine-4-carbothioamide, was tested as elicitor--a substance that showed the best elicitation effect after 48-hour application of 1 μmol L⁻¹ concentration. Maximum contents of genistin (11.60 mg g⁻¹ DW), daidzein (8.31 mg g⁻¹ DW), and genistein (1.50 mg g⁻¹ DW) were recorded, and the production of these isoflavonoids thus significantly increased, when compared with the control, by 152%, 151%, and 400%. The maximum content of flavonoids (5.78 mg g⁻¹ DW) and the increase in the production by 142%, when compared with the control, were induced by 6-hour application of 100 μmol L⁻¹ concentration. The tested substance showed to be an effective elicitor of phenylpropane metabolism.
Rostlinná buňka může reagovat na nadbytek těžkých kovů ve svém prostředí různými mechanismy, včetně zvýšené biosyntézy sekundárních metabolitů. V této práci byly testovány zinečnaté (0 až 1500 μM) a kademnaté (0 až 100 μM) ionty jako potenciální elicitory produkce kumarinů v suspenzních kulturách anděliky lékařské. Navíc byla posuzována toxicita obou kovů hodnocením jejich účinku na buněčný růst (charakterizován čerstvou a suchou hmotností biomasy na konci čtrnáctidenní kultivace). Bylo zjištěno, že čerstvá hmotnost nebyla ovlivněna zinkem do koncentrace 150 μM u kultur ve tmě a 300 μM na světle. Potom klesala s rostoucí hladinou zinku. Zinek v koncentraci 1500 μM ji snížil v kulturách rostoucích ve tmě o 54 %, za světla o 24 %. Suchá hmota byla ovlivněna podobným způsobem. Zinek v koncentraci 1500 μM redukoval suchou hmotnost při kultivaci ve tmě o 30 %, na světle o 20 %. Kademnaté ionty neovlivnily čerstvou a suchou hmotnost buněk u kultur ve tmě do koncentrace 10 μM, na světle do 50 μM. Toxické koncentrace kadmia jsou o řád nižší než u zinku. Kadmium v koncentraci 50 μM snížilo čerstvou hmotnost buněk o 66 %, suchou o 59 % v kulturách ve tmě. Kadmium v koncentraci 100 μM redukovalo čerstvou hmotnost buněk o 40 %, suchou o 44 % v kulturách na světle. Zinečnaté ani kademnaté ionty nezvýšily produkci kumarinů. Klíčová slova: Angelica archangelica L. • suspenzní kultura • růst • kumariny • zinek • kadmium • elicitace • světelné podmínky • sekvenční injekční analýza
The plant cell may respond to the excess of heavy metals in its environment by various mechanisms, including enhanced biosynthesis of secondary metabolites. In this study, zinc (0 to 1500 μM) and cadmium ions (0 to 100 μM) were tested as potential elicitors of the production of coumarins in angelica cell suspension cultures. In addition, the toxicity of both metals was assessed by evaluating their effect on cell growth (characterized by fresh and dry biomass at the end of a two-week subculture). It has been found that fresh biomass was not influenced up to zinc concentrations of 150 and 300 μM in the dark-grown and light-grown cultures, resp. Then it declined with an increasing zinc level. Zinc at 1500 μM diminished it by 54% and 24% in the dark-grown and light-grown cultures, resp. Dry biomass was influenced in a similar way. Zinc at 1500 μM reduced dry cell weight by 30% and 20% in cultures in the dark and in the light, resp. Cadmium ions did not affect fresh and dry weights of cells up to concentrations of 10 μM and 50 μM in cultures in the dark and in the light, resp. Toxic concentrations of cadmium are by an order of magnitude lower than those of zinc. Cadmium at 50 μM reduced fresh and dry cell weights by 66% and 59%, resp., in the dark-grown cultures. Cadmium at 100 μM caused a decrease in fresh and dry biomass by 40% and 44%, resp., in the light-grown cultures. Neither zinc nor cadmium improved production of coumarins. Keywords: Angelica archangelica L. • cell suspension cultures • growth • coumarins • zinc • cadmium • elicitation • light conditions • sequential injection analysis
Variations in total phenolic and flavonoid contents as well as antioxidant activity of Bellis perennis (common daisy) flowers were investigated. The flowers were collected monthly (from March to October, i.e., during the usual flowering season of the plant) at three localities in three different years. Total flavonoids were determined spectrophotometrically by two methods: by formation of a complex with aluminium chloride after acidic hydrolysis of flower extracts (method 1) and by reaction with boric and oxalic acids in extracts without their modification (method 2). Total phenolics were determined spectrophotometrically using the Folin-Ciocalteu reagent. The antioxidant activity was determined spectrophotometrically by a 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging assay. The contents of flavonoids varied from 0.31 to 0.44 mg quercetin equivalent/100 mg dry weight (method 1) and from 1.37 to 2.20 mg pigenin-7-glucoside equivalent/100 mg dry weight (method 2). Total phenolics ranged from 2.81 to 3.57 mg gallic acid equivalent/100 mg dry weight. The antioxidant activity expressed as IC(50) values varied from 66.03 to 89.27 µg/mL; it is about 50, 30, 20, and 10 times lower as compared with quercetin, ascorbic acid, Trolox®, and butylhydroxytoluene, respectively, and about five times higher in comparison with apigenin-7-glucoside. There is a significant correlation between antioxidant activity and total phenolics. No correlation between total flavonoid contents and antioxidant activity was observed. Contents of phenolics and flavonoids as well as antioxidant activity of daisy flowers vary to a relatively small extent during the year and are not dependant on the time of collection. Thus, the flowers possess comparable quality as to these characteristics over the whole flowering season of Bellis perennis. Effects of environmental factors on the amounts of secondary metabolites in plants are also discussed.
- MeSH
- Asteraceae chemie metabolismus MeSH
- bifenylové sloučeniny chemie MeSH
- flavonoidy chemie izolace a purifikace metabolismus MeSH
- květy chemie metabolismus MeSH
- pikráty chemie MeSH
- roční období MeSH
- scavengery volných radikálů chemie izolace a purifikace metabolismus MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Elicitace rostlinných buněk v kultuře představuje užitečný biotechnologický nástroj pro zvýšení produkce sekundárních metabolitů. V této práci byl sledován vliv různých koncentrací chloridu hlinitého (1, 10, 50, 100, 500, 1000 µM) jako potenciálního elicitoru produkce kumarinů v suspenzní kultuře anděliky lékařské. Byla posuzována také toxicita hlinitých iontů pro kulturu hodnocením jejich účinku na buněčný růst (charakterizován čerstvou a suchou hmotností biomasy na konci čtrnáctidenní kultivace). Kultury byly kultivovány ve tmě a na světle. Čerstvá hmotnost nebyla chloridem hlinitým v koncentraci 1 až 1000 µM signifikantně ovlivněna. Suchá hmotnost byla snížena asi o 10 % při koncentraci chloridu hlinitého 1000 µM. Produkce kumarinů byla chloridem hlinitým ovlivněna v závislosti na světelných podmínkách. V kulturách kultivovaných ve tmě zvyšovaly hlinité ionty množství kumarinů v médiu od koncentrace 10 µM, v buňkách od koncentrace 50 µM. Obsah kumarinů rostl se zvyšující se hladinou hlinitých iontů. Nejlepší výsledky byly dosaženy s koncentrací 1000 µM chloridu hlinitého. Obsah kumarinů byl ve srovnání s kontrolní kulturou zvýšen o 33 % v médiu a o 24 % v buňkách. Naproti tomu v kulturách kultivovaných na světle chlorid hlinitý produkci kumarinů nezvýšil. Jeho vyšší koncentrace tvorbu kumarinů v těchto kulturách ještě snížily.
Elicitation of plant cells in culture represents a useful biotechnological tool to improve the production of secondary metabolites. In this study, aluminium chloride at various concentrations (1, 10, 50, 100, 500, and 1000 µM) was tested as a potential elicitor of the production of coumarins in angelica cell suspension cultures. In addition, the toxicity of aluminium ions for the culture was assessed by evaluating their effect on cell growth (characterized by fresh and dry biomass at the end of a two-week subculture). Cultures were cultured in the dark or in the light. Fresh biomass was not affected significantly in the presence of aluminium chloride at concentrations from 1 to 1000 µM. Dry biomass was reduced by about 10% at an aluminium concentration of 1000 µM. Production of coumarins was influenced by aluminium chloride depending on light conditions. In the dark-grown cultures, aluminium ions from a concentration of 10 and 50 µM enhanced accumulation of coumarins in the medium and cells, respectively. The contents of coumarins rose with an increasing aluminium level. The best results were achieved with 1000 µM aluminium chloride. The amounts of coumarins were increased by 33% in the medium and 24% in the cells as compared with control cultures. On the other hand, production of coumarins was not improved by aluminium chloride in the light-grown cultures. Moreover, higher aluminium concentrations lowered formation of coumarins in these cultures.
- Klíčová slova
- elicitace, světelné podmínky, sekvenční injekční analýza,
- MeSH
- Angelica archangelica metabolismus růst a vývoj účinky léků MeSH
- biotechnologie klasifikace MeSH
- chloridy farmakologie metabolismus MeSH
- financování organizované MeSH
- hliník MeSH
- kumariny izolace a purifikace MeSH
- sloučeniny hliníku farmakologie metabolismus MeSH
- světlo MeSH
Účinnost elicitace jako nástroje pro zvýšení produkce sekundárních metabolitů v rostlinných explantátových kulturách závisí na komplexní interakci mezi elicitorem a rostlinnou buňkou. V této práci byl zkoumán vliv odstranění rostlinných růstových regulátorů a světelných podmínek na buněčný růst a elicitaci kumarinů v suspenzní kultuře Angelica archangelica. Jako elicitor byl použit autoklávovaný homogenát houby Pythium aphanidermatum. Buněčné kultury Angelica archangelica byla kultivovány v médiu s přídavkem kyseliny 2,4-dichlorfenoxyoctové a benzylaminopurinu nebo bez hormonů, ve tmě nebo za stálého osvětlení. Růst kultur (čerstvá i suchá hmota) nebyl ve srovnání s kontrolní kulturou přítomností houbového elicitoru nepříznivě ovlivněn. Obsah kumarinů v buňkách byl ovlivněn málo. Obsah kumarinů v médiu byl stimulován odnětím hormonů a elicitací v závislosti na světelných podmínkách; nejlepší výsledky byly dosaženy v kulturách anděliky rostoucích ve tmě v médiu bez hormonů. Odstranění růstových regulátorů z kultivačního média vyvolalo pětinásobné zvýšení kumarinů, kombinací hormonální deprivace a elicitace bylo dosaženo patnáctinásobného zvýšení kumarinů ve srovnání s kontrolní kulturou kultivovanou v přítomnosti rostlinných růstových regulátorů a bez přídavku elicitoru.
The effectiveness of elicitation as a tool to enhance the production of secondary metabolites in plant tissue cultures depends on a complex interaction between the elicitor and the plant cell. The paper investigated the influence of removal of plant growth regulators and light conditions on the cell growth and elicitation of coumarins in Angelica archangelica cell suspension cultures. An autoclaved homogenate of Pythium aphanidermatum was used as the elicitor. Cell cultures of Angelica archangelica were cultured in a medium supplemented with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and benzylaminopurine or in a hormone free medium, and in the dark or under continuous light. The culture growth (both fresh and dry biomass) was not affected adversely in the presence of the fungal elicitor as compared with the control cultures. The contents of coumarins in cells were influenced slightly. The content of coumarins in the medium was stimulated by hormonal deprivation and elicitation depending on the light conditions; the best results were achieved in the dark-growing angelica cell suspension cultures cultured in the hormone free medium. Removal of growth regulators from the culture medium brought about 5-fold increase in coumarins, and by combining hormonal deprivation and fungal elicitation, a 15-fold enhancement of coumarins was achieved, in comparison with control cultures cultured in the presence of plant growth regulators and without elicitor treatment.
