بهینه‌سازی تولید تبایین از ریشه‌های نابجای خشخاش کبیر (papaver bracteatum lindle.) با تغییر حجم هوادهی و دمای بیوراکتور

مقدمه: امروزه بهینه سازی شرایط کشت در بیوراکتورها به عنوان یک راهکار مهم برای تولید متابولیت های ثانویه از جمله تبائین بسیار مورد توجه است. تبائین، آلکالوئید غالب در گیاه خشخاش ایرانی است که به عنوان ماده اولیه جهت سنتز ترکیبات ضد درد مورد استفاده قرار می گیرد.هدف: بهینه سازی شرایط کشت ریشه نابجا خشخاش کبیر در بیوراکتور در راستای افزایش تولید تبایین.روش بررسی: در این آزمایش، ریشه های نابجا از ریزنمونه ساقه گیاه به دست آمده و سپس در بیوراکتور ستونی حباب دار کشت شدند. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. فاکتور دمای بیوراکتور در 4 سطح شامل 14، 20، 26 و 32 درجه سانتی گراد و همچنین حجم هوادهی بیوراکتور در 4 سطح (0/05، 0/1، 0/2 و vvm 0/4) اعمال شدند. نتایج: نتایج نشان داد که دما و حجم هوادهی بیوراکتور تاثیر معنی داری بر وزن خشک ریشه و میزان تبایین آن داشتند. بیشترین وزن خشک ریشه نابجا در هوادهی vvm 0/2 و در دمای 26 درجه سانتی گراد به دست آمد. بیشترین میزان تبایین ریشه نابجا در حجم هوادهی vvm 0/2 و در دمای 26 درجه سانتی گراد حاصل شد.نتیجه گیری: حجم هوادهی و دما دو فاکتور مهم در تولید انبوه زیست توده و تبایین از ریشه نابجا خشخاش کبیر در بیوراکتور می باشد.

Optimization of Thebaine Production using Adventitious Roots of Papaver bracteatum Lindle. by Alteration of Aeration Volume and Temperature in Bioreactor

Background: Nowadays, the optimization of the culture conditions in bioreactors is considered as an approach to produce secondary metabolites such as thebaine.Thebaine is the dominant alkaloid in Iranian poppy that is used as a precursor for the synthesis of analgesic compounds.Objective: Optimization of culture conditions of Papaver bracteatum adventitious roots in bioreactor for the scaleup thebaine production.Methods: In this study, adventitious roots was induced from the stem explants and then cultured in a bubble column bioreactor. The research was conducted as a factorial experiment based on randomized complete design. The bioreactor temperatures were 14, 20, 26 and 32 °C, as well as aeration volumes were 0.05, 0.1, 0.2 and 0.4 vvm.Results: The results showed that the temperature and aeration volume had significant effect on root fresh weight and thebaine content. The highest root dry weight was related to aeration volume of 0.2 vvm and temperature of 26 °C. The maximum content of thebaine was observed in aeration volume of 0.2 vvm and temperature of 26 °C.Conclusion: According to the results, aeration volume and temperature were two important factors for largescale production of Papaver bracteatum biomass and thebaine in bioreactor conditions.