Біохімічні показники Gynura procumbens Lour. на різних типах поживних середовищ в умовах in vitro
DOI:
https://doi.org/10.15330/jpnubio.11.104-114Ключові слова:
Gynura procumbens Lour, гинура, флавоноїди, поліфенолиАнотація
Флавоноїди, фенольні сполуки, хлорофіли, каротиноїди та антоціани є життєво важливими вторинними метаболітами рослин, що сприяють їх росту, адаптації до стресових факторів навколишнього середовища та мають лікувальні властивості. У цій роботі досліджено вплив різних концентрацій фітогормонів на біохімічний склад Gynura procumbens, культивованої in vitro. Вміст флавоноїдів значно відрізнявся між групами, причому найвищий рівень спостерігався у рослин, вирощених на середовищі з додаванням NAA у концентрації 2 мг/л, демонструючи збільшення на 70-90% порівняно з іншими варіантами обробки. Аналогічно, вміст фенольних сполук був підвищений на 28-31% за тих самих умов, що свідчить про покращену стійкість рослин до стресу. Вміст хлорофілів a і b залишався статистично однаковим у всіх групах, що свідчить про стабільний фотосинтетичний потенціал незалежно від концентрації фітогормонів. Однак синтез каротиноїдів досягав піку в рослинах, вирощених на середовищі, що містило 2 мг/л БАП та 0,1 мг/л ІОК, демонструючи збільшення на 36-66% порівняно з іншими варіантами обробки. Вміст антоціанів не мав суттєвих відмінностей між групами. Ці результати підкреслюють потенціал оптимізації концентрації фітогормонів in vitro для підвищення питомої фітохімічної продуктивності Gynura procumbens, рослини з багатообіцяючим терапевтичним застосуванням.
Посилання
Almeida, G.M., & Rodrigues, J. (2016). Desenvolvimento de plantas através da interferência de auxinas, citocininas, etileno e giberelinas. https://doi.org/10.5935/PAeT.V9.N03.13
Bari, M.S., Khandokar, L., Haque, E., Romano, B., Capasso, R., Seidel, V., Haque, M.A., & Rashid, M.A. (2021). Ethnomedicinal uses, phytochemistry, and biological activity of plants of the genus Gynura. Journal of ethnopharmacology, 113834. https://doi.org/10.1016/j.jep.2021.113834
Belščak-Cvitanović, A., Durgo, K., Huđek, A., Bačun-Družina, V., & Komes. (2018). Overview of polyphenols and their properties. Polyphenols: Properties, Recovery, and Applications. 1, 3-44. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-813572-3.00001-4
Bhore, S.J., Ravichantar, N., & Loh, C.Y. (2010). Screening of endophytic bacteria isolated from leaves of Sambung Nyawa [Gynura procumbens (Lour.) Merr.] for cytokinin-like compounds. Bioinformation, 5, 191 - 197. https://doi.org/10.6026/97320630005191
Bijy, J., Sulaiman, C.T., Satheesh, G., & Reddy, K. (2013). Total Phenolics and Flavonoids in Selected Medicinal Plants from Kerala. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 6, 2-3.
Chen, J., Mangelinckx, S., Lü, H., Wang, Z., Li, W., & De Kimpe, N. (2015). Profiling and Elucidation of the Phenolic Compounds in the Aerial Parts of Gynura bicolor and G. divaricata Collected from Different Chinese Origins. Chemistry & Biodiversity, 12. https://doi.org/10.1002/cbdv.201400134
Czerpak, R., & Bajguz, A. (2014). Stimulatory effect of auxins and cytokinins on carotenes, with differential effects on xanthophylls in the green alga Chlorella pyrenoidosa Chick. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 66, 41-46. https://doi.org/10.5586/ASBP.1997.006
Gemmrich, A.R., & Kayser, H. (1984). Hormone Induced Changes in Carotenoid Composition in Ricinus Cell Cultures. II. Accumulation of Rhodoxanthin during Auxin-Controlled Chromoplast Differentiation. Zeitschrift für Naturforschung C, 39, 753 - 757. https://doi.org/10.1515/znc-1984-7-814
Gitelson A. A., Merzlyak M. N., Chivkunova O. B. (2001). Optical Properties and Nondestructive Estimation of Anthocyanin Content in Plant Leaves. Photochem Photobiol, 74, 38–45. https://doi.org/10.1562/0031-8655(2001)0740038OPANEO2.0.CO2
Husak, V.V., Vasyliuk, D.V., Shcherba, R.M., Lushchak, V.I. (2020). Effect of Light Emitted by Diodes on Growth and Pigment Content of Black Currant Plantlets in vitro. Agric Conspec Sci, 85 (4), 317–323.
Kobayashi, K., Baba, S., Obayashi, T., Sato, M., Toyooka, K., Keränen, M., Aro, E., Fukaki, H., Ohta, H., Sugimoto, K., & Masuda, T. (2012). Regulation of Root Greening by Light and Auxin/Cytokinin Signaling in Arabidopsis[W]. Plant Cell, 24, 1081 - 1095. https://doi.org/10.1105/tpc.111.092254
Kurepa, J., Shull, T.E., & Smalle, J.A. (2023). Friends in Arms: Flavonoids and the Auxin/Cytokinin Balance in Terrestrialization. Plants, 12. https://doi.org/10.3390/plants12030517
Kyu-Hoi, L., Lee, S., Yeon, E., Who-Bong, C., Hyoung, K.J., Park, J., & Min, S.T. (2020). Effect of Irrigation Frequency on Growth and Functional Ingredient Contents of Gynura procumbens Cultivated in Hydroponics System. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer. https://doi.org/10.7745/KJSSF.2020.53.2.175
Leonova, N. (2015). [Auxins and cytokinines synthesis by Bradyrhizobium japonicum under flavonoids influence]. Mikrobiolohichnyi zhurnal, 77 5, 95-103.
Luo, W., Liang, Q., Su, Y., Huang, C., Mo, B., Yu, Y., & Xiao, L. (2023). Auxin inhibits chlorophyll accumulation through ARF7-IAA14-mediated repression of chlorophyll biosynthesis genes in Arabidopsis. Frontiers in Plant Science, 14. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1172059
Marigo, G., & Boudet, A.M. (1977). Relations polyphénols — croissance: Mise en évidence d'un effet inhibiteur des composés phénoliques sur le transport polarisé de l'auxine. Physiologia Plantarum, 41, 197-202. https://doi.org/10.1111/J.1399-3054.1977.TB05557.X
MS media (Murashige – Skoog) composition and preparation. https://sharebiology.com/ms-media-murashige-skoog-composition-and- preparation
Shen, N., Wang, T., Gan, Q., Liu, S., Wang, L. (2022). Plant flavonoids: Classification, distribution, biosynthesis, and antioxidant activity. Food Chemistry, 383. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.13253
Nazish Siddiqui, et al (2013). Spectrophotometric determination of the total phenolic content, spectral and fluorescence study of the herbal Unani drug Gul-e-Zoofa (Nepeta bracteata Benth). J Taibah Univ Med Sci. 12(4): 360-363. https://doi.org/10.1016/j.jtumed.2016.11.006
Ng, J.L., Hassan, S., Truong, T.T., Hocart, C.H., Laffont, C., Frugier, F., & Mathesius, U. (2015). Flavonoids and Auxin Transport Inhibitors Rescue Symbiotic Nodulation in the Medicago truncatula Cytokinin Perception Mutant cre1. Plant Cell, 27, 2210 - 2226. https://doi.org/10.1105/tpc.15.00231
Pareek, S., Sagar, N.A., Sharma, S., Kumar, V., Agarwal, T., González-Aguilar, G.A., Yahia E.M. (2017). Chlorophylls: Chemistry and Biological Functions. Fruit and Vegetable Phytochemicals,14, 269–284.
Pramita, A. D., Kristanti, A. N., Sugiharto, Utami, E. S. W., & Manuhara, Y. S. W. (2018). Production of biomass and flavonoid of Gynura procumbens (Lour.) Merr shoots culture in temporary immersion system. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. doi: 10.1016/j.jgeb.2018.05.007.
Qiu, X., Guo, Y., & Zhang, Q. (2018). Chemical profile and antioxidant activity of Gynura bicolor DC. ethanolic extract. International Journal of Food Properties, 21, 407 - 415. https://doi.org/10.1080/10942912.2018.1424199
Semchuk, N.M., Lushchak, V., Falk, J., Krupinska, K., Lushchak, V.I. (2009). Inactivation of Genes, Encoding Tocopherol Biosynthetic PathwayEnzymes, Results in Oxidative Stress in Outdoor Grown Arabidopsis thaliana. Plant Physiology and Biochemistry, 47 (5), 384–390. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2009.01.009
Shathi, S., Aziz, F.B., Hasan, M.R., Islam, R., Meher, M.M., Sarkar, S., & Sharif, M. (2022). Phytochemical and Pharmacological Evaluation along with Antimicrobial Properties of Gynura Procumbens Leaves Extract. Journal of Bangladesh Agricultural University. https://doi.org/10.5455/jbau.19873
Takashi M. (2020). Carotenoids as natural functional pigments. J Nat Med. 74(1): 1-16. https://doi.org/10.1007/s11418-019-01364-x
Tan, H-L., Chan, K.-G., Pusparajah, P., Lee, L.-H.., & Goh, B.-H. (2016). Gynura procumbens: An Overview of the Biological Activities. Front. Pharmacol. https://doi.org/10.3389/fphar.2016.00052
