In vitro propagacija i biološka aktivnost etarskog ulja i metanolnih ekstrakata povratiča (Tanacetum vulgare L.)
In vitro propagation and biological activity of essential oil and methanol extracts of tansy (Tanacetum vulgare L.)
2017
Autori:
Devrnja, NinaOstala autorstva
Ćalić, DušicaCvetić Antić, Tijana
Savić, Jelena
Janošević, Dušica
Tešević, Vele
Tip dokumenta:
Doktorska teza (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentuApstrakt:
Rodu Tanacetum pripadaju mnoge aromatične, lekovite i ukrasne vrste bogate biološki
aktivnim sekundarnim metabolitima. Tanacetum vulgare L. (syn. Chrysanthemum vulgare
L., povratič, vratiželja, konopljika) je višegodišnja, zeljasta biljka, poreklom iz Evrope i
centralne Azije koja se obično sreće duž puteva, pruga, pašnjaka i polja ali i priobalnih
područja. U Srbiji je ova vrsta deo sinurbane (ruderalne) flore. Predmet istraživanja ove
disertacije bila ja fitohemijska karakterizacija sastava i bioloških aktivnosti etarskog ulja i
metanolnih ekstrakata ove vrste.
In vitro kultura T. vulgare je uspešno uspostavljena iz semena biljaka sakupljenih u prirodi.
Kultura izdanaka je uspešno održavana i multiplikovana na MS hranljivoj podlozi uz
dodatak 6-benziaminopurina (BAP) a prilikom ožiljavanja BAP je zamenjen
indolsirćetnom kiselinom (IBA). In vitro kultura korenova održavana je u tečnoj MS
hranljivoj podlozi sa dodatkom IBA koja je uticala na povećanje biomase gajenih korenova
tokom subkultura. Histoločkom analizom sekretornih struktura in vitro gajenih izdanaka
utvrđeno je da su na listovima i stablu prisutne biserijatne glandularne trihome sa
sekrecionim sadržajem u kojem su detektovani lipidi, terpeni i alkaloidi.
Hemijska analiza metanolnih ekstrakata herbe i korena T. vulgare ukazala je na to da su
ekstrakti biljaka gajenih in vitro kvalitativno siromašniji u odnosu na metanolne ekstrakte
biljaka iz prirode ali su se ekstrakti biljaka in vitro odlikovali višestruko većom
zastupljenošću pojedinih jedinjenja, pre svih 3,5-O-dikafeoilhininskom kiselinom.
Najzastupljenija jedinjenja su fenolne kiseline iz grupe derivata cimetne kiseline i to:
neohlorogena, 3,5-O-dikafeoilhininska i dikafeoilhininska kiselina. Pored fenolnih kiselina
detektovano je i 17 flavonoida. Relativni udeo fenolnih kiselina i flavonoida se razlikovao u
zavisnosti od dela biljke korišćenog za pripremanje matanolnog ekstrakta.
Uporedna analiza fitohemijskog sastava isparljivih komponenti etarskog ulja T. vugare
sakupljenog sa prirodnog staništa i izdanaka gajenih in vitro pokazala je takođe velike
razlike u zastupljenosti pojedinačnih ali i čitavih grupa jedinjenja. GC/MS analizom je
pokazano da su kod biljaka iz prirode dominantne komponente u etarskom ulju pripadale
grupi oksidovanih monoterpena, sa najzastupljenijim jedinjenjima trans-hrisantenil
acetatom , trans-hrizantenolom , trans-tujonom i cis-tujonom. Sa druge strane, etarsko ulje
in vitro gajenih biljaka T. vulgare karakterisalo se ujednačenim prisustvom monoterpena i
seskviterpena. Svi monoterpeni identifikovani kod in vitro biljaka bili su prisutni i u
etarskom ulju biljaka iz prirode dok su seskviterpenska jedinjenja bila daleko zastupljenija i
raznovrsnija kod in vitro biljaka.
Za analizu bioloških aktivnosti jedinjenja sekundarnog metabolizma T. vulgare korišćeni su
etarsko ulje i metanolni ekstrakti dobijeni iz biljaka sakupljenih iz prirode. Rezultati su
pokazali da svi analizirani metanolni ekstrakti ispoljavaju značajnu antioksidativnu
aktivnost koja je korelirala sa sadržajem ukupnih fenola u ekstraktima. Metanolni ekstrakt
korena posedovao je najveći antioksidativni kapacitet a ujedno je sadržavao i najviše
ukupnih fenola, sa najvećom relativnom zastupljenošću neohlorogene, 3,5-Odikafeoilhininske
i dikafeoilhininske kiseline u odnosu na ostale ekstrakte.
Etarsko ulje i metanolni ekstrakti cveta, lista, stabljike i korena T. vulgare ispoljili su i
značajnu antimikrobnu aktivnost testiranu na 8 bakterijskih i 6 vrsta mikromiceta. Etarsko
ulje T. vulgare ispoljilo je jako antimikrobno dejstvo prema većini ispitivanih bakterijskih
(5 od analiziranih 8) i svim vrstama mikromiceta. S druge strane, metanolni ekstrakti
korena, lista, cveta i stabljike T. vulgare ispoljili su jaku aktivnost na sve testirane vrste
bakterija i većinu mikromiceta. U većini slučajeva efekti testiranih ekstrakata su bili na
nivou efekata referentnih antibiotika i antimikotika korišćenih kao pozitivne kontrole, te se
etarsko ulje i metanolni ekstrakti T. vulgare mogu preporučiti u prevenciji i lečenju
infekcija izazvanih vrstama prema kojima je pokazana visoka aktivnost ali i kao agensi u
konzerviranju i očuvanju kvaliteta namirnica u prehrambenoj industriji.
U daljem radu ispitivan je citotoksični potencijal etarskog ulja i metanolnih ekstrakata na
maligne ćelijske linije humanog adenokarcinoma cerviksa (HeLa). Radi utvrđivanja nivoa
selektivnog efekta ispitivana je i aktivnost na zdrave humane ćelijske linije fetalnih
fibroblasta pluća (MRC-5). Rezultati in vitro testa su pokazali da je etarsko ulje ispoljilo
najslabiju citotoksičnost dok su metanolni ekstrakti stabla i korena pokazali slabije
citotoksično delovanje na ciljne ćelije u odnosu na metanolne ekstrakte lista i cveta. Nakon
tretmana metanolnim ekstraktima lista i cveta kod većine HeLa ćelija došlo je do gubitka
adhezije, skupljanja membrane i zaokrugljivanja ćelija što je ukazivalo na ćelijsku smrt.
Praćenje efekta etarskog ulja T. vulgare na larve gubara (Lymantria dispar L.) pokazalo je
da etarsko ulje T. vulgare nije ispoljilo akutnu toksičnost na gusenice drugog stadijuma
razvića ali je izazvalo odlaganje presvlačenja i značajno smanjenje procenta presvučenih
gusenica. Ingestija etarskog ulja uticala je i na druge parametre rastenja i razvića
posmatrane kod gusenica četvrtog stupnja razvića. Etarsko ulje je smanjilo dnevni prirast
mase gusenica četvrtog stupnja kao i brzinu konzumacije hrane. Iako je etarsko ulje uticalo
i na smanjenje konverzije svarene hrane u biomasu gusenica, to smanjenje se nije pokazalo
kao statistički značajno pa se može zaključiti da je time smanjen negativni efekat ingestije
etarskog ulja i delom kompenzovan smanjeni unos hrane izazvan prisustvom etarskog ulja.
U cilju ispitivanja potencijala etarskog ulja T. vulgare da indukuje mehanizme odbrane in
vitro gajenih biljaka krompira koje su rasle u atmosferi ispunjenoj isparljivim
komponentama ovog ulja, analizirana je ekspresija 4 gena uključena u mehanizme odbrane
protiv patogena i herbivornih insekata. Prisustvo etarskog ulja izazvalo je intenzivnu
indukciju dva analizirana PR (eng. pathogenesis-related) gena, PR-2 i PR-5. Prve promene
u ekspresiji uočene su nakon 8 sati od izlaganja, a maksimum ekspresije od oko 50 puta
zabeležen je za PR-2 gen nakon 12 h.
Na osnovu preliminarne PTR-MS analize i merenja zastupljenosti pojedinačnih jedinjenja
etarskog ulja u atmosferi teglica u kojima je bio krompir dominantna jedinjenja su bila
monoterpenski ugljovodonici α-pinen i p-cimen. Pored ovih jedinjenja i artemizia-keton,
cis-tujon, trans-tujon i kamfor su bili veoma zastupljeni, nagoveštavajući da bi možda
upravo ove grupe jedinjenja mogli biti odgovorni za indukciju odbrane krompira.
Ključne reči:
Tanacetum vulgare L.; In vitro kultura; Etarsko ulje; Metanolni ekstrakti; Antimikrobna aktivnost; Citotoksična aktivnost; Insekticidna aktivnost; Indukcija odbrambenih mehanizamaIzvor:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2017, 1-233URI
http://uvidok.rcub.bg.ac.rs/handle/123456789/2159https://radar.ibiss.bg.ac.rs/handle/123456789/2852