بررسی اثر قارچ piriformospora indica بر رشد و تولید آلکالوئیدهای آتروپین و اسکوپولامین گیاه atropa belladonna

گیاه شابیزک یا آتروپا بلادونا، یک گیاه علفی چندساله است و مهمترین منبع اقتصادی برای بدست آوردن تروپان آلکالوئیدهای دارویی مانند هیوسیامین و اسکوپولامین در خانواده سلاناسه است. اسکوپولامین و پیش ساز آن، هیوسیامین دارای کاربرد پاراسمپاتولیتک و مهارکننده رقابتی استیل کولین هستند. در این پروژه اثر piriformospora indica، قارچ آندوفیت ریشه¬ و افزایش دهنده رشد گیاهان، بر رشد و تولید آلکالوئیدهای گیاهچه¬های شابیزک و سوسپانسیون سلولی آن بررسی شد. گیاهچه¬ها و سوسپانسیون سلولی شابیزک به مدت دوهفته با قارچ p. indica همزیست شده و سپس مقدار اسکوپولامین و آتروپین تولید شده به وسیله کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا ((hplc اندازه¬گیری شد. همچنین، بیان دو ژن مربوط به آنزیم¬های محدود کننده سرعت شامل پوترسین n-متیل ترانسفراز (pmt) و هیوسیامین 6-?- هیدروکسیلاز (h6h) با استفاده از rt-pcr بررسی شد. افزایش چشمگیری در پارامترهای رشد، مقدار تروپان آلکالوئیدها و بیان ژن دو آنزیم کلیدی درگیر در بیوسنتز تروپان آلکالوئیدها، شامل pmt و h6h، در مقایسه با نمونه¬های شاهد مشاهده شد. افزایش رشد و میزان آلکالوئیدهای مشاهده شده، هماهنگ با میزان افزایش بیان دو ژن اصلی بیوسنتز آلکالوئیدها بود. این نتایج نشان می¬دهد p. indica مقادیر آتروپین و اسکوپولامین گیاه شابیزک و سوسپانسیون سلولی آن را (تا چندین برابر) افزایش می¬دهد. قارچ p. indica می¬تواند در غیاب گیاه میزبان تکثیر شود و درنتیجه می¬تواند برای افزایش متابولیت¬های ثانویه و زیتوده در گیاه شابیزک بکار رود. مطالعه¬ی اخیر روشی موثر برای تولید صنعتی آتروپین و اسکوپولامین به وسیله¬ی کشت گیاه شابیزک در مقیاس وسیع و بدون استفاده از ریشه مویین در بیوراکتور، فراهم می¬کند.