The effect of methyl jasmonate on production of antioxidant compounds in shoot cultures of Salvia officinalis L.

• Autorzy: Grzegorczyk I , Wysokinska H.

Warianty tytułu

PL

Wplyw jasmonianu metylu na wytwarzanie zwiazkow o wlasciwosciach przeciwutleniajacych w kulturach pedow Salvia officinalis L.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The shoots of Salvia officinalis growing in MS liquid medium supplemented with IAA 0.1 mg l-1) and BAP (0.45 mg l-1) were treated with methyl jasmonate (MeJA) to increase production of compounds with antioxidant activity (carnosic acid, carnosol and rosmarinic acid). The increase in metabolite production depended on MeJA concentration, the period of exposure to elicitor and type of compound. The MeJA action was observed 24 h after elicitation. It was found that the maximum level of diterpenoids, calculated as the sum of CA and Car (about 8 mg g-1 dry wt) was achieved at 3 days after elicitation with 20 µM methyl jasmonate. The highest amount of rosmarinic acid (about 41 mg g-1 dry wt) was achieved with 50 or 100 μM methyl jasmonate on the 5th day after elicitation. It was almost 2-fold higher compared to the control (cultures treated with only ethanol).

PL

Aby zwiększyć wytwarzanie metabolitów wtórnych o właściwościach przeciwutleniających (kwasu karnozolowego, karnozolu i kwasu rozmarynowego) w kulturze pędów szałwii lekarskiej, w 14-tym dniu hodowli do podłoża płynnego dodano jasmonian metylu. Wpływ elicytora zależał od jego stężenia, czasu elicytacji i rodzaju badanego metabolitu. Działanie MeJA obserwowano już po 24 godzinach od rozpoczęcia elicytacji. Najwięcej diterpenów, w przeliczeniu na sumę karnozolu i kwasu karnozolowego (ok. 8mg/g s.m.), wytwarzały kultury pędów po 3 dniach elicytacji jasmonianem metylu w stężeniu 20 µM. W przypadku kwasu rozmarynowego najlepszy efekt osiągnięto po 5-dniowym okresie elicytacji, kiedy jasmonian użyto w stężeniu 50 lub 100 µM. W tych warunkach zawartość RA w pędach (ok. 41 mg/g s.m.) była prawie dwukrotnie wyższa w porównaniu z kontrolą, którą stanowiły kultury uzupełnione jedynie etanolem (rozpuszczalnik jasmonianu metylu).

Słowa kluczowe

EN

medicinal plant; Salvia officinalis; shoot culture; antioxidant compound; production; methyl jasmonate; diterpenoid; rosmarinic acid

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2009
• Tom: 55
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.238-243,fig.,ref.

Twórcy

autor

Grzegorczyk I

• Medical University of Lodz, Muszynskiego 1, 90-151 Lodz, Poland

autor

Wysokinska H.

Bibliografia

• 1. Baricevic D, Sosa S, Della Loggia R, Tubaro A, Simonovska B, Krasna A, Zupancic A. Topical anti-inflammatory activity of Salvia officinalis L. leaves: the relevance of ursolic acid. J. Ethnopharmacol. 2001; 75:125-32.
• 2. Farag RS, Daw ZY, Hewedi FM, El-Baroty GSA. Antimicrobial activity of some Egyptian spice oils. J Food Protect 1989; 52:665-7.
• 3. Haraguchi H, Saito T, Okamura N, Yagi A. Inhibition of lipid peroxidation and superoxide generation by diterpenoids from Rosmarinus officinalis. Planta Med 1995; 61:333-6.
• 4. Tada M, Okuno K, Chiba K, Ohnishi E, Yoshii T. Antiviral diterpenes from Salvia officinalis. Phytochemistry 1994; 35:539-41.
• 5. Lamaison JL, Petitjean-Freytet C, Carnat A. Lamiacées médicinales á propriétés antioxydantes, sources potentielles d’ acide rosmarinique. Pharm Acta Helv 1991; 66:185-8.
• 6. Offord EA, Mace K, Ruffieux C, Malone A, Pfeifer AM. Rosemary components inhibit benzo[a]pyrene–induced genotoxicity in human bronchial cells. Carcinogenesis 1995; 16:2057-62.
• 7. Singletary KW. Rosemary extract and carnosol stimulate rat liver glutathione-S-transferase and quinone reductase activities. Cancer Lett 1996; 100:139-44.
• 8. Richheimer SL, Bailey DT, Bernart MW, Kent M, Vininski JV, Anderson LD. Antioxidant activity and oxidative degradation of phenolic compounds isolated from rosemary. Recent Res Dev Oil Chem 1999, 3:45-58.
• 9. Grzegorczyk I, Bilichowski I, Mikiciuk-Olasik E, Wysokińska H. In vitro cultures of Salvia officinalis L. as a source of antioxidant compounds. Acta Soc Bot Pol 2005; 74:17-21.
• 10. Jaber-Vazdekis N, Barres ML, Ravelo AG, Zarate R. Effects of elicitors on tropane alkaloids and gene expression in Atropa baetica transgenic hairy roots. J Nat Prod 2008; 71:2026-31.
• 11. Georgiev MI, Kuzeva SL, Pavlov AI, Kovacheva EG, Ilieva MP. Elicitation of rosmarinic acid by Lavandula vera MM cell suspension culture with abiotic elicitors. World Microbial Biotechnol 2007; 23:301-4.
• 12. Mizukami H, Tabira Y, Ellis BE. Methyl jasmonate-induced rosmarinic acid biosynthsis in Lithospermum erythrorhizon cell suspension cultures. Plant Cell Rep 1993; 12:706-9.
• 13. Yukimune Y, Hara Y, Nomura E, Seto H, Yoshida S. The configuration of methyl jasmonate affects paclitaxel and baccatin III production in Taxus cells. Phytochemistry 2000; 54:13-7.
• 14. Kittipongpatana N, Davis DL, Poter JR. Methyl jasmonate increases the production of valepotriates by transformed root cultures of Valerianella locusta. Plant Cell Tiss Org Cult 2002; 71:65-75.
• 15. Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 1962; 15:473-97.
• 16. Grzegorczyk I, Wysokińska H. Liquid shoot cultures of Salvia officinalis L. for micropopagation and production of antioxidant compounds; effect of triacontanol. Acta Soc Bot Pol 2008; 77:99-104.
• 17. Nitzsche A, Tokalov S V, Gutzeit HO, Ludwig-Muller J. Chemical and biological characterization of cinnamic acid derivatives from cell cultures of lavender (Lavandula officinalis) induced by stress and jasmonic acid. J Agric Food Chem. 2004; 52:2915-23