Callus tissues of Rhodiola kirilowii [Regel] Maxim. - dynamic of growth and active compounds production

• Autorzy: Krajewska-Patan A , Dreger M. , Buchwald W. , Gorska-Paukszta M. , Mielcarek S. , Baraniak M. , Mscisz A. , Furmanowa M. , Mrozikiewicz P.M.

Warianty tytułu

PL

Kultury kalusowe Rhodiola kirilowii [Regel] Maxim. - dynamika wzrostu i gromadzenia sie zwiazkow czynnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rhodiola Kirilowii (Regel) Maxim. (Crassulaceae) is a traditional medicinal plant used in North Asia and China, especially in the cardiopulmonary disorders in the hypoxic conditions induced by high altitude. The presented results are the part of the investigations carried out in the Branch of Medicinal Plants of the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in cooperation with the Department of Biology and Pharmaceutical Botany, Medical University in Warsaw on R. Kirilowii plants and tissue cultures. The aim of recent study was to determine the growth dynamics and active compounds production during the cultivation of callus tissues of R. Kirilowii on solid/liquid media. Tissue cultures of R. Kirilowii shown the ability to produce all the active compounds determined in the roots of plants of Polish origin. It is worth emphasizing, that rosavins, according to known literature, were not detected in roots of plants growing in Asia. The best time for collection the tissues from solid medium was fifth or sixth week of the culture – the tissues were growing dynamically and the contents of the main active compounds was high. The material from suspension should be collected in 12–15 days after inoculation. The obtained results will be applied in future investigations on the use of R. Kirilowii extracts in the experimental hypoxia in rats.

PL

Rhodiola Kirilowii (Regel) Maxim. (Crassulaceae) to tradycyjna roślina lecznicza stosowana w Północnej Azji i Chinach w zaburzeniach krążenia na tle hipoksji wywołanej przebywaniem na dużych wysokościach. Prezentowane wyniki są częścią wspólnie prowadzonych badań nad różeńcem Kiryłowa, w tym kulturami in vitro, przez Oddział Roślin Zielarskich Instytutu Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich oraz Katedrę Biologii i Botaniki Farmaceutycznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Celem prezentowanych badań było określenie parametrów dynamiki wzrostu oraz dynamiki wytwarzania związków biologicznie czynnych przez tkanki kalusa R. Kirilowii hodowanego na pożywce stałej i płynnej. Tkanki kalusowe produkowały wszystkie aktywne związki uprzednio zidentyfikowane w roślinach z gruntu uprawianych w Polsce. Warto podkreślić, że (według dostępnej literatury) nie potwierdzono obecności rozawin w surowcu pochodzącym z Azji. W badaniach stwierdzono, że najlepszym okresem do zbioru tkanki hodowanej na pożywce stałej był 5-ty – 6-ty tydzień hodowli, wtedy kalus osiągał wysoką zawartość związków biologicznie czynnych oraz korzystne parametry wzrostu. Materiał z hodowli zawiesinowych winien być zbierany po 12–15 dniach hodowli. Otrzymane wyniki posłużą do dalszych badań farmakologicznych dotyczących wpływu ekstraktów z Rhodiola Kirilowii na szczury w warunkach doświadczalnej hipoksji.

Słowa kluczowe

EN

Rhodiola kirilowii; callus tissue; growth dynamics; active compound production; plant root; in vitro cultivation; suspension culture; hypoxia; salidroside; rosavin; phenolic acid; tannin; medicinal plant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2009
• Tom: 55
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.222-230,fig.,ref.

Twórcy

autor

Krajewska-Patan A

• Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Libelta 27, 61-707 Poznan, Poland

autor

Dreger M.

autor

Buchwald W.

autor

Gorska-Paukszta M.

autor

Mielcarek S.

autor

Baraniak M.

autor

Mscisz A.

autor

Furmanowa M.

autor

Mrozikiewicz P.M.

Bibliografia

• 1. Flora of China. Wu Zheng-yi Raven PH (ed.). Science Press (Beijing), Missouri Botanical garden Press (St. Louis) 2001; 8:251-68.
• 2. Komarov WL, Juzepczyk SV (eds.). Flora SSSR. Moscow-Leningrad 1939; 9:24-53.
• 3. Zhang Z, Wang L, Chen Q, Feng S, Cao Z, Zhou X et al.Electron microscopic observation of the effects of Rhodiola kirilowii (Regel.) Maxim. In preventing damage of the rat viscers by a hypoxic high altitude environment. China J Chinese Mat Med 1990; 15(3):177-81.
• 4. Zhang ZH, Feng SH, Hu GD i wsp. Effect of Rhodiola Kirilowii (Regel.)Maxim on preventing high altitude reactions. A comparison of cardiopulmonary function on villagers at various altitiudes. Chung Kuo Chung Yao Tsa Chih 1989; 14:687-90.
• 5. Krasnov EA, Kuvaiev VB, Chorużaya TG. Chemotaksonomic investigations of Rhodiola sp. Rast Res 1978; 14(2):153-60.
• 6. Krajewska-Patan A, Furmanowa M, Derger M, Łowicka A, Górska-Paukszta M, Mścisz A, Mielcarek S, Przybylak JK, Buchwald W, Mrozikiewicz PM. Zawartość związków biologicznie czynnych w hodowlach kalusa i w hodowlach zawiesinowych Rhodiola Kirilowii (Regel.) Maxim. Herba Pol 2006; 52(3):47-8.
• 7. Zuo G, Li Z, Chen L, Xu X. Activity of compounds from Chinese herbal medicine Rhodiola kirilowii (Regel) Maxim against HCV NS3 serine protease. Antiviral Res 2007; 76(1):86-92.
• 8. Mścisz A, Mielcarek S, Buchwald W, Krajewska-Patan A, Furmanowa M, Skopińska-Różewska E, Luczkowska T, Mrozikiewicz PM. Phytochemical study of Rhodiola rosea, Rhodiola quadrifida and Rhodiola kirilowii extracts. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2005; 97(suppl. I):41.
• 9. Buchwald W, Mścisz A, Krajewska-Patan A, Furmanowa M, Przybylak J, Luczkowska T, Mrozikiewicz PM. Contents of biological active compounds of Rhodiola kirilowii roots during the vegetation. Herba Pol 2005; 51(suppl. 1):105-6.
• 10. Mielcarek S, Mścisz A, Buchwald W, Krajewska-Patan A, Furmanowa M, Skopińska-Różewska E, Luczkowska T, Mrozikiewicz PM. Phytochemical investigation of Rhodiola sp. roots. Herba Pol 2005; 51(suppl. 1):159-60.
• 11. Wiedenfeld H, Zych M, Buchwald W, Furmanowa M. New compounds from Rhodiola kirilowii. Sci Pharm 2007; 75:29-34.
• 12. Zhang S, Wang J, Zhang H. Chemical constituents of Tibetan medicinal herb Rhodiola kirilowii (Reg.) Reg. China J Chin Mat Med 1991; 16(8):483, 512.
• 13. Wong YC, Zhao M, Zong YY, Chan CY, Che CT. Chemical constituents and anti-tuberculosis activity of root of Rhodiola kirilowii. China J Chin Mat Med 2008; 33(13):1561-5.
• 14. Murashige T, Skoog F, A revised medium for rapid growth and bioassays with tabacco cultures. Physiol Plant 1962; 15:473.
• 15. Determination of tannins in herbal drugs. European Pharmacopoeia, 6 ed. 2008; 1:255.
• 16. Furmanowa M, Kędzia B, Hartwich M, Kozłowski J, Krajewska-Patan A, Mścisz A, Jankowiak J. Phytochemical and pharmacological properties of Rhodiola rosea L. Herba Pol 1999; 45:108-13.
• 17. Pietrosiuk A, Zych M, Kozłowski J, Furmanowa M. Preliminary report on phytochemistry of medicinal plant Rhodiola kirilowii (Regel.) Maxim. Herba Pol 2002; 48(3):136-45.
• 18. Krajewska-Patan A, Furmanowa M, Mścisz A, Derger M, Łowicka A, Górska-Paukszta M, Mielcarek S, Mrozikiewicz PM. Tissue cultures of Rhodiola Kirilowii (Regel.) Maxim – contents of biologically active components at different stages of growth. Herba Pol 2006; 52(4):98-106.
• 19. Krajewska–Patan A, Furmanowa M, Dreger M, Mścisz A, Mielcarek S, Kania M, Buchwald W, Baraniak M, Pietrosiuk A, Zych M, Karasiewicz, Bogacz A, Kujawski, Mrozikiewicz PM. Rhodiola Kirilowii – the present status and perspectives of medicinal use. Part I. In vivo and in vitro cultivations as well as phytochemical investigations of extracts of roots and callus tissues. Herba Pol 2008; 54(4):139-57.
• 20. Zych M, Furmanowa M, Krajewska–Patan A, Łowicka A, Dreger M, Mendlewska S. Micropropagation of Rhodiola Kirilowii plants using encapsulated axillary buds and callus. Acta Biologica Cracoviensia. Series Botanica 2005; 47(2):83-7.
• 21. Zych M, Pietrosiuk A, Maciejewska M, Bogacz A, Kujawski R, Krajewska-Patan A, Furmanowa M, Mrozikiewicz PM. Establishment of Rhodiola kirilowii hairy roots using Agrobacterium tumefaciens LBA 9402. Herba Pol 2008; 54(4):7-16.