تاثیر الیسیتور ملاتونین بر سلامت سلولی و محتوای متابولیت‌های ثانویه گیاه دارویی پونه کوهی (mentha longifolia)

هدف: با توجه به اهمیت پونه کوهی (mentha longifolia) در صنایع دارویی، این مطالعه با هدف ارزیابی تاثیر ملاتونین بر درصد زنده مانی سلولی و سطح ترکیبات زیست فعال مهم پونه کوهی انجام شد.  مواد و روش ها: این مطالعه در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. ملاتونین (با غلظت های 0، 100 و 200 میکرومولار بر مبنای مطالعات گذشته) به محیط کشت ms حاوی 2,4-d با غلظت  mg.l-1  1 افزوده شد. بعد از 24، 48 و 72 ساعت از تیمار، درصد زنده مانی سلولی و سطح ترکیبات مهم پونه به‫ترتیب توسط آزمون تترازولیوم و hplc سنجش شدند.  نتایج: با افزودن ملاتونین در کشت سلولی، زنده مانی سلول‌های پونه کاهش یافت. با افزایش ملاتونین از 100 به 200 میکرومولار در کشت سلولی، سطح ترکیبات به‫طور معنی داری نسبت به شاهد افزایش یافت. سطوح منتول، منتون، پولگون و 1،8-سینئول تا 48 ساعت بعد از تیمار افزایش یافتند اما بعد از آن زمان، کاهش معنی داری نشان دادند. از آن‫جایی‫که هدف نهایی، افزایش تولید ترکیبات فعال بیولوژیکی است و نه بالاترین زنده مانی سلولی، لذا با رعایت اعتدال، 48 ساعت بعد از اعمال تیمار 200 میکرومولار ملاتونین، بهترین شرایط را برای حصول سطح بالای متابولیت های با ارزش پونه فراهم می کند. به‫طوری‫که تیمار فوق باعث افزایش 125 درصدی منتول، 130 درصدی منتون، 140 درصدی پولگون و 120 درصدی 1،8-سینئول شد.  نتیجه گیری: کاربرد ملاتونین در غلظت 200 میکرومولار و برداشت متابولیت ها 48 ساعت بعد از تیمار می تواند ضمن حفظ سطح کافی زنده مانی سلول های پونه کوهی، باعث افزایش غلظت متابولیت های ثانویه شود.

the effect of melatonin elicitor on cell health and content of secondary metabolites of medicinal plant oregano (mentha longifolia)

aim: oregano (mentha longifolia) is an important medicinal plant from the mint family, which is widely used in food and pharmaceutical industries due to its active compounds. as an efficient approach, the use of biological elicitors (yeast, bacterial, and fungal agents) as well as non-biological elicitors (inactive enzymes, ultraviolet rays, heavy metal salts, polysaccharides, salicylic acid, jasmonic acid, and melatonin) can provide a way to increase the production of secondary metabolites in plant cell cultures. given the importance of oregano in the pharmaceutical and therapeutic industries, this study was carried out to assess melatonin’s effect on the percentage of cell viability and the level of important bioactive compounds of oregano.  materials and methods: this study was performed in a factorial experiment with a completely randomized design and three replications in the lab. melatonin (0, 100, and 200 μm based on the previous studies) was added to the ms culture medium containing 2,4-d (1 mg.l-1). then, 24, 48, and 72 h after treatment, the percentage of cell survival and the level of important oregano compounds were measured by tetrazolium and hplc tests, respectively. in sas software version 9.4, analysis of variance (anova) was used to analyze the data and the lsd method to compare the means.results: based on the results of the tetrazolium test, there was no significant difference in the percentage of cell viability in various concentrations of melatonin. however, the survival percentage of cells decreased with the passage of time, so that the lowest survival percentage was observed 72 h after melatonin treatment. adding melatonin to the culture medium increased the production of secondary metabolites. at the concentration of 100 µm, the amount of menthol, menthone, pulegone, and 1,8-cineole increased by 77, 108, 46, and 80%, respectively, after 48 hours in contrast to the control. the increase in the level of menthol, menthone, pulegone, and 1,8-cineole compounds in the concentration of 200 µm of melatonin was respectively 125, 130, 140, and 120%, after 48 hours when compared to the control. therefore, increasing melatonin concentration from 100 to 200 µm in cell culture significantly increased the level of compounds compared to the control. the levels of menthol, menthone, pulegone, and 1,8-cineole increased up to 48 hours after treatment, but after that time, they showed a significant decrease. since the ultimate goal is to increase the production of biologically active compounds and not the highest cell viability, therefore, 48 hours after applying the treatment of 200 μm melatonin provides the best conditions for obtaining a high level of valuable oregano metabolites. the above treatment increased menthol, menthone, pulegone, and 1,8-cineole by 125, 130, 140, and 120%, respectively.conclusion: in this study, for the first time, the effect of melatonin elicitor on important secondary metabolites of the oregano plant was investigated to determine the potential of using this metabolic stimulant in research and commercial areas. overall, the use of melatonin at a concentration of 200 μm along with the extraction of metabolites 48 hours after the treatment can enhance menthol, menthone, pulegone, and 1,8-cineol, while maintaining the viability of oregano cells