Vliv olova na sekundární metabolismus embryogenní kultury
klanoprašky čínské (Schisandra chinensis)

J 2007

Vliv olova na sekundární metabolismus embryogenní kultury klanoprašky čínské (Schisandra chinensis)

VLAŠÍNOVÁ, Helena, Lenka BŘEZINOVÁ, Kateřina CHVÁTALOVÁ, Václav DIOPAN, Karel STEJSKAL et. al.

Basic information

Original name

Vliv olova na sekundární metabolismus embryogenní kultury klanoprašky čínské (Schisandra chinensis)

Name (in English)

Influence of lead on the secondary metabolismus of embryogenic culture of Schisandra chinensis

Authors

Edition

Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin, Olomouc, Česká společnost exp. biologie rostlin, 2007, 1213-6670

Other information

Language

Czech

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

30105 Physiology

Country of publisher

Czech Republic

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Organization unit

Faculty of Medicine

Keywords in English

lead; Schisandra; lignans; thiols

Abstract

ORIG EN

V originále

Olovo (Pb) je přirozenou součástí zemské kůry, ale činností člověka se dostává do ovzduší i do půd v koncentracích, které poškozují živé organizmy. Jedním z nejdůležitějších procesů, které mohou být negativně ovlivněny přítomností Pb je embryogeneze. Vhodným modelem ke studiu vlivu Pb na embryogenezi u rostlin se na základě podobnosti vývoje zygotického a somatického embrya, jeví embryogenní kultura in vitro, protože umožňuje sledovat reakci na přítomnost toxického kovu v kultivačním médiu za relativně standartních podmínek na geneticky vysoce homogenním materiálu. V uvedené práci byla použita embryogenní kultura léčivé rostliny klanoprašky čínské (Schisandra chinensis), odvozená ze zygotického embrya. Tato rostlina má velmi dobře vyvinuty obranné mechanizmy vůči biotickým faktorům, o čemž svědčí jednak to, že je velmi důležitou součástí tradiční čínské medicíny, kde se využívá mimo jiné i jejích antiseptických účinků, jednak také to, že téměř netrpí chorobami a nenapadají ji škůdci. Její sekundární metabolity, především lignany s unikátní strukturou, odvozenou od dibenzocyklooktadienu, vykazují vysokou schopnost deaktivovat volné radikály, proto je pravděpodobné, že bude vhodným modelem i ke studiu abiotického stresu, který je spojen s uvolňováním těchto radikálů. V práci byl sledován vliv Pb na přírůstek hmotnosti této modelové kultury in vitro. Zajímavé bylo, že kultura reagovala snížením hmotnosti na nižší koncentraci olova (50 mikroM) citlivěji, než na koncentrace vyšší (250 a 500 mikroM), které dokonce růst mírně stimulovaly. Tato reakce byla proto následně studována prostřednictvím různých markerů, jako byl obsah thiolových sloučenin cysteinu, glutathionu a fytochelatinu pomocí cyklické voltametrie, kde bylo využito Brdičkovy reakce). Pro lepší pochopení jevů bezprostředně následujících po aplikaci Pb byla na základě elektrochemických změn amperometricky detekována také produkce oxidu dusnatého (Apollo) v časových intervalech 10, 20, 30, 60 min, 1, 2, 3, 4, 5 hod a 1, 2, 3, 4, 5 dní. Po 21 dnech byly sledovány kromě rozdílů v hmotnosti a obsahu thiolů i rozdíly v obsahu pěti majoritních lignanů pomocí kapalinové chromatografie (HPLC) (Slanina a kol. 1997). Výsledky byly doplněny dvěma zkouškami viability, založenými na detekci aktivních enzymů. Bylo využito fluorescenční mikroskopie a porovnáno zastoupení živých a mrtvých buněk na základě selektivního barvení fluoresceindiacetátem (detekce aktivních esteráz živých buněk) a propidium iodidem (pronikajícím přes poškozené membrány mrtvých buněk) při použití širokopásmové UV excitace. Dále byla studována mitochondriální aktivita kultur ovlivněných různými koncentracemi Pb pomocí methyl thiazollyl tetrazolium bromidu a výsledky hodnoceny na základě absorbance. Z předběžných výsledků vyplývá, že embryogenní kultura klanoprašky čínské je vhodnou modelovou kulturou pro studium reakce na stresové působení Pb. Navíc zákonitosti, které tyto výsledky naznačují, budou moci být využity při studiu elicitačních procesů, směřujících k využití in vitro kultur této významné léčivé rostliny k cílené produkci lignanů. Výsledky jsou předběžné a bude je nutno ještě důkladněji prověřit, ale přesto nabízejí spektrum námětů k zamyšlení nad obdivuhodnou schopností rostlin, vyrovnat se se stresovými vlivy, způsobenými neuváženými zásahy člověka do životního prostředí.

In English

Influence of lead on the secondary metabolismus of embryogenic culture of Schisandra chinensis was studied.

Links

GA522/07/0995, research and development project

Name: Regulace biosyntézy sekundarních metabolitů v buněčné kultuře Schisandra chinensis

Investor: Czech Science Foundation

Citovat

VLAŠÍNOVÁ, Helena, Lenka BŘEZINOVÁ, Kateřina CHVÁTALOVÁ, Václav DIOPAN, Karel STEJSKAL, Vojtěch ADAM, Zuzana TESAŘÍKOVÁ, Jaroslava BLAŽKOVÁ, Andrea WINSCHOVÁ, Jiří SLANINA, René KIZEK and Ladislav HAVEL. Vliv olova na sekundární metabolismus embryogenní kultury klanoprašky čínské (Schisandra chinensis) (Influence of lead on the secondary metabolismus of embryogenic culture of Schisandra chinensis). Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin. Olomouc: Česká společnost exp. biologie rostlin, 2007, vol. 7, No 2, p. 129-129. ISSN 1213-6670.

@article{749232,
   author = {Vlašínová, Helena and Březinová, Lenka and Chvátalová, Kateřina and Diopan, Václav and Stejskal, Karel and Adam, Vojtěch and Tesaříková, Zuzana and Blažková, Jaroslava and Winschová, Andrea and Slanina, Jiří and Kizek, René and Havel, Ladislav},
   article_location = {Olomouc},
   article_number = {2},
   keywords = {lead; Schisandra; lignans; thiols},
   language = {cze},
   issn = {1213-6670},
   journal = {Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin},
   title = {Vliv olova na sekundární metabolismus embryogenní kultury klanoprašky čínské (Schisandra chinensis)},
   volume = {7},
   year = {2007}
}

TY  - JOUR
ID  - 749232
AU  - Vlašínová, Helena - Březinová, Lenka - Chvátalová, Kateřina - Diopan, Václav - Stejskal, Karel - Adam, Vojtěch - Tesaříková, Zuzana - Blažková, Jaroslava - Winschová, Andrea - Slanina, Jiří - Kizek, René - Havel, Ladislav
PY  - 2007
TI  - Vliv olova na sekundární metabolismus embryogenní kultury klanoprašky čínské (Schisandra chinensis)
JF  - Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin
VL  - 7
IS  - 2
SP  - 129-129
EP  - 129-129
PB  - Česká společnost exp. biologie rostlin
SN  - 12136670
KW  - lead
KW  - Schisandra
KW  - lignans
KW  - thiols
N2  - Olovo (Pb) je přirozenou součástí zemské kůry, ale činností člověka se dostává do ovzduší i do půd v koncentracích, které poškozují živé organizmy. Jedním z nejdůležitějších procesů, které mohou být negativně ovlivněny přítomností Pb je embryogeneze. Vhodným modelem ke studiu vlivu Pb na embryogenezi u rostlin se na základě podobnosti vývoje zygotického a somatického embrya, jeví embryogenní kultura in vitro, protože umožňuje sledovat reakci na přítomnost toxického kovu v kultivačním médiu za relativně standartních podmínek na geneticky vysoce homogenním materiálu. V uvedené práci byla použita embryogenní kultura léčivé rostliny klanoprašky čínské (Schisandra chinensis), odvozená ze zygotického embrya. Tato rostlina má velmi dobře vyvinuty obranné mechanizmy vůči biotickým faktorům, o čemž svědčí jednak to, že je velmi důležitou součástí tradiční čínské medicíny, kde se využívá mimo jiné i jejích antiseptických účinků, jednak také to, že téměř netrpí chorobami a nenapadají ji škůdci. Její sekundární metabolity, především lignany s unikátní strukturou, odvozenou od dibenzocyklooktadienu, vykazují vysokou schopnost deaktivovat volné radikály, proto je pravděpodobné, že bude vhodným modelem i ke studiu abiotického stresu, který je spojen s uvolňováním těchto radikálů. V práci byl sledován vliv Pb na přírůstek hmotnosti této modelové kultury in vitro. Zajímavé bylo, že kultura reagovala snížením hmotnosti na nižší koncentraci olova (50 mikroM) citlivěji, než na koncentrace vyšší (250 a 500 mikroM), které dokonce růst mírně stimulovaly. Tato reakce byla proto následně studována prostřednictvím různých markerů, jako byl obsah thiolových sloučenin cysteinu, glutathionu a fytochelatinu pomocí cyklické voltametrie, kde bylo využito Brdičkovy reakce). Pro lepší pochopení jevů bezprostředně následujících po aplikaci Pb byla na základě elektrochemických změn amperometricky detekována také produkce oxidu dusnatého (Apollo) v časových intervalech 10, 20, 30, 60 min, 1, 2, 3, 4, 5 hod a 1, 2, 3, 4, 5 dní. Po 21 dnech byly sledovány kromě rozdílů v hmotnosti a obsahu thiolů i rozdíly v obsahu pěti majoritních lignanů pomocí kapalinové chromatografie (HPLC) (Slanina a kol. 1997). Výsledky byly doplněny dvěma zkouškami viability, založenými na detekci aktivních enzymů. Bylo využito fluorescenční mikroskopie a porovnáno zastoupení živých a mrtvých buněk na základě selektivního barvení fluoresceindiacetátem (detekce aktivních esteráz živých buněk) a propidium iodidem (pronikajícím přes poškozené membrány mrtvých buněk) při použití širokopásmové UV excitace. Dále byla studována mitochondriální aktivita kultur ovlivněných různými koncentracemi Pb pomocí methyl thiazollyl tetrazolium bromidu a výsledky hodnoceny na základě absorbance. Z předběžných výsledků vyplývá, že embryogenní kultura klanoprašky čínské je vhodnou modelovou kulturou pro studium reakce na stresové působení Pb. Navíc zákonitosti, které tyto výsledky naznačují, budou moci být využity při studiu elicitačních procesů, směřujících k využití in vitro kultur této významné léčivé rostliny k cílené produkci lignanů. Výsledky jsou předběžné a bude je nutno ještě důkladněji prověřit, ale přesto nabízejí spektrum námětů k zamyšlení nad obdivuhodnou schopností rostlin, vyrovnat se se stresovými vlivy, způsobenými neuváženými zásahy člověka do životního prostředí.
ER  -

VLAŠÍNOVÁ, Helena, Lenka BŘEZINOVÁ, Kateřina CHVÁTALOVÁ, Václav DIOPAN, Karel STEJSKAL, Vojtěch ADAM, Zuzana TESAŘÍKOVÁ, Jaroslava BLAŽKOVÁ, Andrea WINSCHOVÁ, Jiří SLANINA, René KIZEK and Ladislav HAVEL. Vliv olova na sekundární metabolismus embryogenní kultury klanoprašky čínské (Schisandra chinensis) (Influence of lead on the secondary metabolismus of embryogenic culture of Schisandra chinensis). \textit{Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin}. Olomouc: Česká společnost exp. biologie rostlin, 2007, vol.~7, No~2, p.~129-129. ISSN~1213-6670.

Detailed Information on Publication Record