Regulacija produkcije labdanskih diterpena u kulturi in vitro Cistus creticus L. i analiza njihove biološke aktivnosti
Regulation of labdane diterpenes production in Cistus creticus L. in vitro culture and analysis of their biological activity.
Author
Skorić, Marijana V.Mentor
Todorović, Slađana
Committee members
Sabovljević, Aneta
Glamočlija, Jasmina

Simonović, Ana

Metadata
Show full item recordAbstract
Cistus creticus L. je višegodišnja, žbunasta biljka koja nastanjuje suva i topla
područja Mediterana. Smolu ove vrste lokalno stanovništvo Krita sakuplja od davnina
zbog izraženih aromatičnih i lekovitih svojstava. Dominantna biološki aktivna
komponenta smole i izdanaka ove biljke su labdanski diterpeni, dok je koren biljke još
uvek nepoznatog sastava. U cilju iznalaženja optimalnih uslova za produkciju
labdanskih diterpena predmet istraživanja ove disertacije bio je ispitivanje regulacije
produkcije labdanskih diterpena u biljkama C. creticus gajenim in vitro pod uticajem
različitih abiotičkih faktora i hranljivih podloga sa varirajućim sadržajem različitih
šećera. Uspešno je uspostavljena in vitro kultura biljaka C. creticus na MS medijumu
bez fitohormona, pri čemu parametri rastenja i razvića eksplantata nisu pokazali
značajne razlike između ispitivanih klonova. Optimalne koncentracije ugljenih hidrata
za rastenje i razviće biljaka C. creticus u uslovima in vitro su od 0,...03 M do 0,1 M
saharoze i glukoze. Histohemijskim analizama listova izdanaka gajenih in vitro je
utvrđeno da kapitatne glandularne trihome tipa II C. creticus predstavljaju mesto
akumulacije labdanskih diterpena i fenolnih jedinjenja. Genetička transformacija C.
creticus je izvršena pomoću Agrobacterium rhizogenes A4M70GUS, pri čemu je
uspostavljena kultura transformisanih korenova.
Fitohemijska karakterizacija biljaka C. creticus gajenih in vitro, omogućila je
identifikaciju i kvantifikaciju glavnih grupa sekundarnih metabolita (terpena i fenolnih
jedinjenja) koji se u ovim uslovima produkuju. Labdanski diterpeni su dominantna
jedinjenja u izdancima biljaka C. creticus gajenim in vitro, a među njima su
najzastupljeniji labd-7,13-dien-15-ol i labd-7,13-dien-15-ol acetat. Od isparljivih
sekundarnih metabolita najzastupljeniji su monoterpeni i seskviterpeni. U
dihlormetanskim ekstraktima eksudata kapitatnih trihoma tipa II najzastupljenije
jedinjenje je labd-7,13-dien-15-ol acetat. U korenovima C. creticus potvrđeno je
prisustvo fenolnih jedinjenja i masnih kiselina, dok labdanski diterpeni nisu detektovani.
Analiza sadržaja fenolnih jedinjenja ukazala je da su u etanolnim ekstraktima izadanaka
i korenova prisutna fenolna jedinjenja kao što su hininska kiselina, galokatehin i
katehin...
Cistus creticus L. is a perennial, bushy plant that inhabits mainly dry and warm
areas of the Mediterranean. The resin of this species has been actively collected by the
local inhabitants of Crete since ancient times due to its aromatic and medicinal
properties. The predominant bioactive component of the resin and the shoots of this
plant are labdane diterpenes, while the chemical composition of the roots is still
unknown. In order to find the optimal conditions for the labdane diterpenes production,
the subject of this thesis was to investigate the regulation of labdane-type diterpenes
production in in vitro grown plants of C. creticus, as influenced by various abiotic
factors and growth media with varying content of different carbohydrates. In vitro
culture of C. creticus was successfully established on hormone-free MS medium, and
the parameters of growth and development of explants showed no significant
differences among analyzed clones. Optimal concentrations of carbohyd...rates for in vitro
growth and development of C. creticus ranged from 0.03 M to 0.1 M sucrose or
glucose. Genetic transformation of C. creticus was performed with Agrobacterium
rhizogenes A4M70GUS and the culture of transformed roots was established.
Regeneration of transformed plants was unsuccessful. Histochemical analysis of the
leaves from in vitro cultured C. creticus shoots showed that labdane diterpenes and
phenolic compounds accumulate in the type II capitate glandular trichomes.
Phytochemical characterization of in vitro grown C. creticus has enabled the
identification and quantification of two major groups of secondary metabolites (terpenes
and phenols), which are produced under these conditions. Predominant compounds
accumulating in shoots of C. creticus grown in vitro were labdane diterpenes, the most
abundant among them being labd-7,13-diene-15-ol and labd-7,13-dien-15-ol acetate.
Amongst the volatile secondary metabolites, the most abundant were monoterpenes and
sesquiterpenes. Labd-7,13-dien-15-ol acetate was the most abundant compound in
dichloromethane extracts of type II capitate trichomes exudates. In the roots of C.
creticus, the presence of the phenolic compounds and fatty acids was determined,
whereas labdane diterpenes were not detected...