القای تحمل به تنش ناشی از عصاره اسطوخودوس (Lavandula angustifolia) در جلبک سبز تک سلولی Dunaliella salina از طریق تعدیلات متابولیکی و تولید بتاکاروتن

نویسندگان

1 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 8056332-0541

3 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

آثار مفید یا زیانبار یک گیاه بر سایر گیاهان از طریق آزاد کردن ترکیبات شیمیایی موسوم به آللوکمیکال‌ها به محیط، آللوپاتی نامیده می‌شود. در پژوهش حاضر، اثر آللوپاتیک عصاره‌های آبی برگ گیاه اسطوخودوس (Lavandula angustifolia L.) بر الگوی رشد و قابلیت تولید بتاکاروتن در جلبک سبز تک سلولی Dunaliella salina مطالعه شده است. بررسی عصاره‌ها نشان داد که میزان ترکیبات فنلی و همچنین قدرت آنتی‌اکسیدانی این عصاره‌ها نسبتاً پایین است. تیمار کشت‌های جلبکی با غلظت‌های 1، 2، 3 و 4 درصد عصاره نشان داد که روند تقسیم سلولی در مقایسه با شاهد متوقف می‌شود. با وجود این، غلظت کلروفیل و بتاکاروتن در این کشت‌های جلبکی به شدت افزایش می‌یابد و بالاترین مقادیر آنها در کشت‌های تیمار شده با غلظت 3 درصد عصاره مشاهده می‌شود. درصد تغییرات وزن تر سلول‌ها، میزان قندهای محلول و غلظت پروتئین‌ها بین زمان صفر و 48 ساعت پس از تیمار با عصاره متناسب با بالا رفتن غلظت عصاره افزایش می‌یابد. این نتایج نشان می‌دهد که سلول‌های D. salina می‌توانند تنش ایجاد شده توسط عصاره‌ها را از طریق تعدیلات متابولیک تحمل کنند. بنابراین، به نظر می‌رسد که سازوکارهای تحمل جلبک به آللوکمیکال‌ها با تعدیلات فیزیولوژیک و متابولیک همراه است و از طریق هدایت جریان کربن در جهت تولید بتاکاروتن، قندهای محلول و کلروفیل، سبب القای تحمل جلبک به شرایط تنش آللوپاتی می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Tolerance induction to stress caused by lavender (Lavandula angustifolia) extracts in the microalga Dunaliella salina through metabolic modifications and β-carotene production

نویسندگان [English]

  • Sahar Mazang-Ghasemi 1
  • Alireza Einali 2
  • Jafar Valizadeh 1
  • Meisam Noroozifar 3
1 Department of Biology, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
3 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

The inhibitory or stimulatory effect of one plant on other plant species through the released chemical compounds into the environment, known as allelochemicals, is called allelopathy. In the present study, effect of aqueous extracts of lavender (Lavandula angustifolia) leaves on growth pattern and ability of β-carotene production in unicellular green alga, Dunaliella salina was investigated. Based on these results, phenolics content and antioxidant capacity of the extracts was relatively low. Treated cultures with extract concentrations of 1, 2, 3 and 4 % showed that the process of cell division was ceased because of extracts phytotoxicity. However, the chlorophyll and β-carotene concentration pronouncedly increased in phytotoxin-treated cells, so that the highest of these values were detected in 3 % extracts-exposed cells. Percentage change of all three fresh weight, total sugar and protein between 0 and 48 h of phytotoxins treatment was significantly increased concurrently with increasing dose of extracts. These results suggest that D. salina tolerate allelochemicals-induced stress by metabolic modifications. Therefore, phytotoxins-tolerance mechanisms in D. salina are associated with physiological and metabolic adjustments by allocating the carbon flux to the synthesis of the sugars, chlorophyll and β-carotene, which induce phytotoxins stress tolerance in this alga.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Allelochemicals
  • Lavender
  • β-carotene
  • Metabolites
  • Dunalilla salina