Influence of cultivation conditions on the growth and accumulation of biologically active substances of Hyssopus officinalis L. under in vitro conditions

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Introduction. Since ancient times, aromatic plants have been widely used to treat diseases of various natures due to the content of valuable metabolites and essential oils (EOs). In modern medicine, cosmetology and the food industry, the importance of aromatic plants is also not in doubt; the chemical composition, accumulation features, synthesis and properties of EO are being actively studied. With the development of clonal micropropagation technology, it has become relevant to study the accumulation of biologically active substances in aseptic in vitro culture (microclones and cell cultures) under various propagation protocols.

Material and methods. Hyssop (Hyssopus officinalis L.) is a common aromatic plant from the family Lamiaceae Martinov. The aerial parts and EO of the plant have a wide range of biological activities - anti-inflammatory, antioxidant, antimicrobial, etc., which determines the use of plant biomass and extracts in food and light industries, medicine, and pharmacology. In this work, the influence of the mineral and hormonal composition of nutrient media on the growth of aseptic plants of two cultivars of Hyssopus officinalis – Lekar and Iney – was studied.

Results and conclusion. A comparison was also made of the accumulation of the total flavonoids in an aseptic culture depending on the cultivation mode - the degree of aeration of the culture vessel and the addition of cytokinin or auxin components to the nutrient medium. It was found that the leaves of aseptic plants of Hyssopus officinalis accumulate more flavonoids (up to 3.6 mg/g fresh weight) than the stems (0.3–1.1 mg/g fresh weight for most experimental variants), in addition, the cv. Lekar was significantly richer in compounds of this group (2.7–3.6 mg/g fresh weight in leaves) compared to the cv. Iney (no more than 1.5 mg/g fresh weight in leaves).

Sobre autores

М. Cherednichenko

Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy

Email: cherednichenko@rgau-msha.ru

Ph.D. (Biol.), Associate Professor, Acting Head of the Department of Biotechnology

Rússia, Moscow

D. Khlebnikova

Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy

Autor responsável pela correspondência
Email: khlebnikova@rgau-msha.ru

Ph.D. (Biol.), Assistant Professor of the Department of Biotechnology

Rússia, Moscow

P. Fedotova

Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy

Email: polifedou@yandex.ru

Student

Rússia, Moscow

Е. Brem

Ltd. «Natura Siberica»

Email: e.brem@1reshenie.ru

Director of Research and Development Department

Rússia, Moscow

V. Romanenko

Ltd. «Natura Siberica»

Email: v.romanenko@1reshenie.ru

Technologist-Developer

Rússia, Moscow

Bibliografia

  1. Bakhtenko E.Yu., Kurapov P.B. Mnogoobrazie vtorichnyh metabolitov vysshikh rastenij. Vologda: Izd-vo Vologodskij gos. ped. un-t. 2008; 266 p.
  2. Tarakhovskij Yu.S., Kim Yu.A., Abdrasilov B.S. I dr. Flavonoidy: biohimiya, biofizika, medicina. Pushchino: Sunchrobook, 2013; 310 p.
  3. Eibl R., Senn Y., Gubser G. et al. Cellular agriculture: opportunities and challenges. Annual Review of Food Science and Technology. 2021; 12(1): 51–73.
  4. Gubser G., Vollenweider S., Eibl D. Food ingredients and food made with plant cell and tissue cultures: State-of-the art and future trends. Engineering in Life Sciences. 2021; 21: 87–98.
  5. Grebennikova O.A., Palij A.E., Khlypenko L.A. i dr. Biologicheski aktivnye veshchestva Hyssopus officinalis L. Orbital'. 2017: 1: 1–8.
  6. Logvinenko L.A., Khlypenko L.A., Marko N.V. Aromaticheskie rasteniya semejstva Lamiaceae dlya fitoterapii. Farmaciya i farmakologiya. 2016; 4: 34–45.
  7. Pungin A.V., Popova E.A., Lartseva L.O. Povyshenie sinteza vtorichnykih metabolitov v kul'ture borodatykh kornej H. officinalis. Vestnik Baltijskogo federal'nogo universiteta im. I. Kanta. Seriya: Estestvennye i meditsinskie nauki. 2022; 1: 98–107.
  8. Rabotyagov V.D. Izuchenie soderzhaniya efirnogo masla v razlichnykh organakh Hyssopus officinalis L. Byulleten' GNBS. 2017; 125: 46–49.
  9. Kotyuk L.A. Antimikrobnaya aktivnost' efiromaslichnyh rastenij semejstva Lamiaceae Lindl. otnositel'no Escherichia coli. Ukrainian Journal of Ecology. 2016; 1: 20–25.
  10. Jankovský M., Landa T. Genus Hyssopus L. – recent knowledge: A review. Horticultural Science. 2018; 29: 119–123.
  11. Mazzanti G., Lu M., Salvatore G. Spasmolytic action of the essential oil from Hyssopus officinalis L. var. decumbens and its major components. Phytotherapy Research. 1998; 12: 2–9.
  12. Mitic V., Dordevic S. Essential oil composition of Hyssopus officinalis L. cultivated in Serbia. Facta Universit. 2000; 2(2): 105–108.
  13. Ozer H., Fikrettin S., Kilic H. et al. Essential oil composition of Hyssopus offcinalis L. subsp. angustifolius (Bieb.) Arcangeli from Turkey. Flavour. Fragrance J. 2005; 20: 42–44.
  14. Shoja H.M., Shishavan H.K. Effects of different hormonal treatments on growth parameters and secondary metabolite production in organ culture of Hyssopus officinalis L. BioTechnologia (Pozn). 2021; 102(1): 33–41.
  15. Svoboda K.P., Salambosi B., Deans S.G. et al. Agronomical and photochemical investigation of Hyssopus officinalis L. Agric Sci Finl. 1993; 2(4): 29–33.
  16. Vallejo M.C.G., Herraiz J.G., Pérez-Alonso M. Volatile Oil of Hyssopus officinalis L. from Spain. Journal of Essential Oil Research. 1995; 7: 567–568.
  17. Protsenko M.A., Mazurkova N.A., Filippova E.I. i dr. Protivogrippoznaya aktivnost' ekstraktov rastenij semejstva Lamiaceae. Himiya rastitel'nogo syr'ya. 2021; 2: 181–190.
  18. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant. 1962; 15(3): 473–497.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Efficiency of seed germination of H. officinalis cv. Lekar after sterilization under different modes

Baixar (167KB)
Metadados
3. Fig. 2. Efficiency of seed germination of H. officinalis cv. Iney after sterilization under different modes

Baixar (284KB)
Metadados
4. Fig. 3. Total flavonoid content in various organs of aseptic plants H. officinalis cv. Lekar, depending on the seed sterilization exposure and the method of sealing the tubes

Baixar (324KB)
Metadados
5. Fig. 4. Total flavonoid content in various organs of aseptic plants H. officinalis cv. Iney and cv. Lekar, depending on the hormonal omposition of the nutrient medium for cultivation

Baixar (262KB)
Metadados

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».