از پریلا تا بیوراکتور؛ نخستین گزارش جهانی تولید شیکونین و لوتیولین از ریشه‌های مویین

مسلم بهمن‌کار در گفت‌وگو با ایانا اظهار داشت: «در این پژوهش، ریشه‌های مویین پریلا القا و شرایط کشت آن‌ها بهینه‌سازی شد و سپس ریشه‌ها در یک بیوراکتور غوطه‌وری مورد کشت قرار گرفتند تا توانایی آن‌ها در تولید زیست‌توده و تجمع ترکیبات هدف بررسی شود.»

او افزود: «نتایج حاصل از آنالیز HPLC نشان داد شیکونین در ریشه‌های مویین به میزان قابل‌توجهی تجمع پیدا کرده است؛ به‌گونه‌ای که مقدار آن بیش از دو برابر میزان اندازه‌گیری‌شده در برگ‌های گیاهان سالم پریلا در شرایط گلخانه‌ای بود.»

عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد ادامه داد: «مقدار لوتیولین نیز در ریشه‌های مویین با مقدار آن در برگ‌های گیاه قابل مقایسه بود.»

عملکرد بهتر ریشه‌های مویین در بیوراکتور

بهمن‌کار درباره عملکرد سامانه کشت گفت: «ریشه‌های مویین پریلا در شرایط تاریکی، در بیوراکتور حجم بسیار بیشتری نسبت به کشت در ارلن‌های شیکر ایجاد کردند.»

به گفته او، این یافته نشان می‌دهد استفاده همزمان از فناوری ریشه مویین و بیوراکتور می‌تواند برای توسعه سامانه‌های تولید زیست‌توده و متابولیت‌های ثانویه گیاهی مورد توجه قرار گیرد و در ادامه، ظرفیت توسعه به مقیاس‌های بزرگ‌تر را داشته باشد.

ترکیباتی با ظرفیت‌های زیستی و دارویی

این پژوهشگر با اشاره به اهمیت شیکونین و لوتیولین اظهار کرد: «هر دو ترکیب از مواد زیست‌فعال مورد توجه در پژوهش‌های دارویی و زیست‌پزشکی هستند.»

او درباره شیکونین افزود: «این ترکیب در مطالعات پیش‌بالینی، فعالیت‌های ضدسرطانی متعددی از خود نشان داده است که از جمله آن‌ها می‌توان به القای مرگ سلولی و مهار تکثیر و مهاجرت سلول‌های سرطانی اشاره کرد.»

بهمن‌کار تأکید کرد: «این یافته‌های پیش‌بالینی به معنای اثبات اثر درمانی شیکونین در انسان نیست و برای نتیجه‌گیری درباره کاربردهای درمانی آن، مطالعات بالینی بیشتری مورد نیاز است.»

پریلا؛ از مطالعات ضدویروسی تا تولید کنترل‌شده ترکیبات ارزشمند

بهمن‌کار گفت: «گزارش‌های پژوهشی متعددی، فعالیت ضدویروسی پریلا را بررسی کرده‌اند و در یکی از مطالعات آزمایشگاهی، عصاره برگ این گیاه توانسته است تکثیر SARS-CoV-2 را در مدل‌های سلولی مهار کند.»

به گفته او، نتایج آزمایشگاهی به‌تنهایی برای نتیجه‌گیری درباره اثر درمانی در انسان کافی نیست و بررسی این موضوع به مطالعات بالینی بیشتری نیاز دارد.

عبور از وابستگی به فصل و مزرعه

بهمن‌کار با بیان این‌که اهمیت این پژوهش تنها به افزایش زیست‌توده محدود نمی‌شود، اظهار کرد: «یکی از ظرفیت‌های مهم این فناوری، امکان تولید کنترل‌شده ترکیبات ارزشمند گیاهی است.»

او توضیح داد: «در کشت سنتی، تولید مواد گیاهی به عواملی مانند شرایط مزرعه، فصل، آبیاری و محیط وابسته است، در حالی که در سامانه ریشه‌های مویین و بیوراکتور می‌توان شرایط تولید را در یک محیط کنترل‌شده مدیریت کرد.»

این پژوهشگر افزود: «به همین دلیل، ترکیب فناوری ریشه مویین با بیوراکتور می‌تواند زمینه‌ای برای حرکت از تولید وابسته به شرایط طبیعی به سمت تولید زیستی کنترل‌شده و در نهایت توسعه سامانه‌های قابل‌توسعه در مقیاس بزرگ‌تر باشد.»

نقش پژوهشگران صفی‌آباد و دانشگاه تهران

بهمن‌کار در این پژوهش با همکاری پژوهشگران دانشگاه تهران در توسعه و ارزیابی این سامانه و بررسی ظرفیت پریلا برای تولید ترکیبات زیست‌فعال نقش مؤثری داشته است.

این مطالعه حاصل پیوند حوزه‌های گیاهان دارویی، کشت بافت و زیست‌فناوری است و نشان می‌دهد می‌توان از ظرفیت ریشه‌های مویین برای تولید هدفمند ترکیبات ثانویه گیاهی استفاده کرد.

انتشار پژوهش در مجله BMC Plant Biology

عنوان این پژوهش «Shikonin and Luteolin Production in Hairy Root Culture of Perilla frutescens (L.) Britton» است که در مجله بین‌المللی BMC Plant Biology با ضریب تأثیر ۶ و رتبه Q1 منتشر شده است.

بر اساس نتایج این مطالعه، ریشه‌های مویین پریلا را می‌توان به‌عنوان یک سامانه زیستی کوچک و قابل توسعه برای تولید ترکیبات ارزشمند در نظر گرفت؛ سامانه‌ای که به جای اتکا به تولید گیاه در مزرعه، امکان هدایت فرآیند تولید را در شرایط کنترل‌شده فراهم می‌کند.