نقش کیتوزان در افزایش تولید فلاونولیگنان‏ها در کشت ریشه‏های مویین خار مریم (silybum marianum)

هدف: اثرات غلظت‏های مختلف کیتوزان (با وزن مولکولی کم) به‏عنوان الیسیتور، بر رشد و تولید سیلی‏مارین و شاخص‏های بیوشیمیایی در ریشه‏های مویین گیاه خار مریم بررسی شد. مواد و روش‏ها: غلظت‏های مختلف کیتوزان (0، 5، 10، 20 و 30 میلی‏گرم در 50 میلی‏لیتر محیط کشت) به محیط کشت ریشه‏های مویین خار مریم (30 روزه) اضافه شد و نمونه برداری 12 ، 24، 48، 72، 96 و 120 ساعت پس از تیمار انجام شد. مقدار سیلی‏مارین، فعالیت آنزیم‏های گایاکول پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و میزان h2o2 در نمونه‏ها اندازه‏گیری شد. نتایج: بیشترین وزن خشک 48 و 96 ساعت پس از اعمال 10 میلی‏گرم کیتوزان در محیط کشت مشاهده شد. تجمع سیلی‏مارین نیز به‏طور قابل ملاحظه‏ای از 37/0 در نمونه‏های شاهد، به  mg g-1 dw 1/19 در نمونه‏های تیمار شده رسید، که 1/4 برابر بیشتر از نمونه‏های کنترل بود. گایاکول پراکسیداز به‏وسیله کیتوزان فعال شد و 120 ساعت پس از تیمار به بیشترین میزان خود رسید ∆od g-1 fw min-1) 21/86(، که 2/2 برابر بیشتر از کنترل  بود. روند افزایشی فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز تا 96 ساعت پس از اعمال ادامه پیدا کرد (∆odg-1 fw 5/14). نتیجه گیری: نتایج نشان داد که این الیسیتور، باعث افزایش تجمع سیلی‏مارین می‏شود. افزایش فعالیت آنزیم‏ها در نتیجه افزایش مهار رادیکال‏های آزاد اتفاق می‏افتد و مبین واکنش به تنش‏های اعمال شده توسط کیتوزان است.

The role of Chitosan (low molecular weight) on elevation of flavonolignans production in Silybum marianum hairy root culture

Aim: The effect of chitosan (low molecular weight) as elicitor was evaluated on silymarin production and biochemical factors in hairy root cultures of Silybum marianum. Material and methods: Different concentrations of chitosan (0, 5, 10, 20 and 30 mg/50 ml  of culture media) was added to hairy root cultures of S. marianum (30 days) and sling  were carried out after 12, 24, 48, 72, 96 and  120 hours. The silymarin level, activity of guaiacol peroxidase and ascorbate peroxidase as well as concentration of H2O2 were determined in the sles. Results: The results indicated that the highest dry weight was in cultures treated with 10 mg /50 ml culture chitosan after 48 and 96 h. Silymarin production was significantly increased from 0.37 in control to 1.19 mg g1 dry weight in the treated sles, at which the increased level was 1.4fold higher than the control. Guaiacol peroxidase was activated by chitosan and reaching a pick after 120 h (21.86 ∆OD g1FW min1) which was 2.2 fold higher than the control. The ascorbate peroxidase activity kept increasing until 96 h after elicitation (5.14 ∆ODg1FW). Conclusion: The results showed that the silymarin production has been promoted by chitosan (low molecular weight). Increased of enzymes activity occurs as a result of free radical elimination and represents a reaction to chitosan as a stress factor.