study the effect of heavy metals and nano tio2 on stevioside and rebadioside a production in stevia rebaudiana bertoni hairy roots

Stevia rebaudiana bert. is a medicinal plant with antioxidant, antimicrobial, antifungal and antiviral drug properties which contains two valuable secondary metabolites, stevioside and rebadioside a, with very high sweetness capacity. in this research hairy roots were produced from s. rebaudiana leaf disks using two strains of 15834 and a4 a. rhizogenes. then, the best hairy root line was selected and propagated. the effect titanium dioxide nanoparticles at 20, 40 and 60 mg/l after 0, 24, 48 and 72 h of elicitation and cobalt chloride and cadmium chloride each at 100 and 200 μmol after 2 and 8 h of elicitation were studied on the production and accumulation of stevioside and rebadioside a. the results demonstrated that most treatments of elicitors at different times had significant effects on the production and accumulation of target metabolites, but titanium dioxide nanoparticles caused the highest production and accumulation of stevioside (96.88 mg/l and 24.28 mg/g dw), respectively at 40 mg/l after 24 h. however, at 60 mg/l and 48 h it had the highest effect on production and accumulation of rebadioside a after 48 h (89.39 mg/l and 21.28 mg/g dw), respectively. also the results demonstrated that treatment of cobalt chloride and cadmium chloride both at 100 μmol after 8 h had a strong effect on the production (114.19 and 183.98 mg/l) and accumulation (29.54 and 42.87 mg/g dw ) of stevioside, respectively. cadmium chloride at 200 μmol had the highest effect on the production and accumulation of rebadioside a after 2 h (105.51 mg/l and 25.42 mg/g dw), respectively. meanwhile, no production of rebadioside a was observed at 100 and 200 μmol in 8 h treatment.

مطالعه تأثیر عناصر سنگین و نانو ذره TiO2 بر تولید استویوزید و ربادیوزیدA در ریشه مویین استویا

استویا گیاهی دارویی و چندساله با خوص آنتی اکسیدانتی ضد میکروبی، ضد قارچی و ضد ویروسی است. این گیاه به تعادل قند خون کمک می­کند و حاوی دو متابولیت ثانویه با ارزش استویوزید و ربادیوزیدA ، با محتوی شیرینی بیشتر است. این تحقیق به منظور تولید ریشه مویین در گیاه استویا و بررسی تأثیر الیسیتورها در میزان تولید متابولیت ثانویه در آنها صورت گرفت. ابتدا ریشه­های مویین با استفاده از دو سویه 15834 و A4 آگروباکتریوم رایزوژنز از برگ گیاه استویا تهیه شد. پس از تأیید نتایج  PCR، بهترین لاین ریشه مویین انتخاب و تکثیر شدند. در ادامه الیسیتورهای غیر زیستی نانوذره تیتانیوم دی­اکسید نانو ذره تیتانیوم، دی اکسید در غظت­های 20، 40 و 60 میلی­گرم در لیتر  در 0، 24، 48 و 72 ساعت و تیمار فلزات سنگین، کلرید کبالت و کلرید کادمیوم هر کدام در غلظت­های 100 و 200 میکرومولار در طول دو بازه زمانی 2 و 8 ساعت اعمال شدند. نتایج نشان می­دهد که اغلب تیمار غلظت­های الیسیتورها در بازه­های زمانی مختلف اثری معنی­دار روی تولید و تجمع متابولیت­های مورد نظر داشته­اند؛ اما تیمار نانو ذره دی­اکسید تیتانیوم  در غلظت40 میلی­گرم در لیتر بعد از 24 ساعت دارای بیشترین تولید و تجمع استویوزید 88/96 میلی گرم در لیتر و 28/24 میلی­گرم در گرم ماده خشک و در غلظت60 میلی­گرم در لیتر بعد از 48 ساعت تیمار، دارای بیشترین تأثیر روی تولید و تجمع ربادیوزید A، 39/89 میلی­گرم در لیتر و 28/21 میلی­گرم در گرم مادّه خشک را به ترتیب داشت. همچنین، نتایج حاکی از آن است که تیمار کلرید کبالت و کلرید کادمیوم هر دو در غلظت 100 میکرومول بعد از 8 ساعت دارای بیشترین تأثیر روی تولید به ترتیب با 19/114 و 98/183 میلی­گرم در لیتر و تجمع استویوزید به ترتیب با 54/29 و 87/42 میلی­گرم در گرم مادّه خشک را داشتند. کلرید کادمیوم در غلظت 200 میکرومول دارای بهترین تأثیر در تولید و تجمع ربادیوزید A  بعد از 2 ساعت به ترتیب با 51/105 میلی گرم در لیتر 42/25 ملی گرم در گرم ماده خشک را نشان می­دهد. در این بین، هیج تولیدی از ربادیوزید A در غلظت­های 100 و 200 میکرومولار کلرید کبالت مشاهده نشد.