Glucosylation of hydroquinone to arbutin by hairy roots of Physalis ixocarpa

• Autorzy: Bergier K. , Polaszczyk B. , Gajewska E. , Wielanek M. , Krolicka A. , Sklodowska M.

Warianty tytułu

PL

Glukozylacja hydrochinonu do arbutyny przez korzenie transformowane Physalis ixocarpa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

P. ixocarpa hairy root cultures were obtained after the transformation with A. rhizogenes strain ATCC 15834. The ability of P. ixocarpa hairy roots to biotransform HQ to arbutin was examined. The roots were treated 3 times with the same HQ concentration on 3 consecutive days or every 3 days. Despite these differences the highest arbutin yield and the highest biotransformation ratio were similar in both variants, 13.1 and 14.4 mg·25 cm⁻³ of the cultures and 67.6% and 70.6%, respectively. However, in the case of shorter intervals between treatments the highest levels of these parameters were achieved earlier. Multiple treatment of lower HQ concentration reduced its harmful effects on root biomass growth.

PL

W wyniku transformacji za pomocą A. rhizogenes otrzymano korzenie włoś- nikowate P. ixocarpa, które wykazywały zdolność biotransformacji hydrochinonu do arbutyny. Korzenie 3-krotnie traktowano tym samym stężeniem HQ, ale w różnych odstępach czasu, co 24 godz. i co 72 godz. Pomimo tych różnic największa wydajność arbutyny jak również najwyższy współczynnik biotransformacji dla obu wariantów były podobne i wyniosły odpowiednio, 13.1 i 14,4 mg·25 cm⁻³ hodowli oraz 67,6 i 70,6%. Jednak zastosowanie krótszych czasów pomiędzy poszczególnymi traktowaniami HQ pozwoliło na szybsze uzyskanie maksymalnych wartości dla badanych parametrów. Jednocześnie kilkukrotne traktowanie kultur korzeni włośnikowatych niższymi stężeniami HQ zmniejszyło niekorzystny efekt jego działania na przyrost biomasy korzeni.

Słowa kluczowe

EN

glucosylation; hydroquinone; arbutin; hairy root; Physalis ixocarpa; biotransformation; biomass growth

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2008
• Tom: 524
• Opis fizyczny: p.339-349,fig.,ref.

Twórcy

autor

Bergier K.

• Department of Plant Physiology and Biochemistry, University of Lodz, Banacha 12/16, 90-237 Lodz, Poland

autor

Polaszczyk B.

autor

Gajewska E.

autor

Wielanek M.

autor

Krolicka A.

autor

Sklodowska M.

Bibliografia

• Alfermann A.W., Petersen M. 1995. Natural product formation by plant cell biotechnology. Plant Cell Tiss. Cult. 43: 199 - 205.
• Aoyama T., Hirayama T., Tamamoto S., Oka A. 1989. Putative start codon TTG for the regulatory protein VirG of the hairy-root-inducing plasmid pRiA4. Gene 78: 173 - 178.
• Arend J., Warzecha H., Stockingt J. 2000. Hydroquinone: O-glucosyltransferase from cultivated Rauvolfia cells: enrichment and partia amino amid sequences. Phytochem. 53: 187 - 193.
• Duskova J., Dusek J., Jahodar L., Poustka F. 2005. Arbutin, salicin: the possibilities of their biotechnological production. Ceska Slov. Farm. 54: 78 - 81.
• Inomata S., Yokoyama M., Seto S., Yanagi M. 1991. High-level production of arbutin from hydroqinone in suspension cultures of Catharanthus roseus plant cells. Appl. Microbiol. Biotechnol. 36: 315 - 319.
• Gamborg O. L., Miller A., Ojima K. 1968. Nutrient requirement of suspension cultures of soybean root cells. Exp. Cell Res. 50: 151 - 158.
• Kanho H., Yaoya S., Kawahara N., Nakane T., Takase Y., Masuda K., Kuroyanagi M. 2004. Glucosylation of phenolic compounds by Pharbitis nil hairy roots: 1. Glucosylation of cumarin andflavone derivatives. Biosci. Biotechnol. Biochem. 68: 2032 - 239.
• Kanho H., Yaoya S., Kawahara N., Nakane T., Takase Y., Masuda K., Kuroyanagi M. 2005. Biotransformation of benzaldehyde-type and acetophenone-type derivatives by Pharbitis nil hairy roots. Chem. Pharm. Bull. 53: 361 - 365.
• Królicka A., Staniszewska I., Bielawski K., Maliński E., Szafranek J., Łojkowska E. 2001. Establishment of hairy root cultures of Ammi majus. Plant Sci. 160: 259 - 264.
• Pirtillä A. M., Hirsikorpi M., Kämäräinen T., Jaakola L., Hohtola A. 2001. DNA isolation methods for medicinal and aromatic plants. Plant Mol. Biol. Rep. 19: 273a-f.
• Skrzypczak-Pietraszek E., Szewczyk A., Piekoszewska A., Ekiert H. 2005. Biotransformation of hydroquinone to arbutin in plant in vitro cultures - preliminary results. Acta Physiol. Plant. 27: 79 - 87.
• Straathof A. J. J., Panke S., Schmid A. 2002. The production of fine chemicals by biotransformation. Curr. Opin. Biotech. 13: 548 - 556.
• Suzuki T., Yoshioka T., Tabata M., Fujita Y. 1987. Potential of Datura innoxia cell suspension cultures for glucosylating hydroquinone. Plant Cell Rep. 6: 257-278.
• Tabata M., Ikeda F., Hiraoka N., Konoshima M. 1976. Glikosylation of phenolic compounds by Datura innoxia suspension cultures. Phytochem. 15: 1225-1229.
• Zhao M.Q., Ding J.Y., Hu B. 2001. Studies on the arbutin biosynthesis by hairy roots of Panax ginseng C.A. Mayer. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi 26: 819-822.
• Yokohama M., Inomata S., Seto S., Yanagi M. 1990. Effects of sugar on the glucosylation of exogenous hydroquinone by Catharanthus roseus cells in suspension culture. Plant Cell Physiol. 31: 551-555.
• Yuana D.M.J.W., Verpoorte R. 2002. Glycosylation of exogenous vanillin by plant cell cultures. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 69: 177-182.