اسید سالیسیلیک باعث ترشح کروسین و فنولیک‌ها در سلول‌های کشت سوسپانسیون زعفران می‌شود

تولید کروسین، یک آپوکاروتنوئید نادر و ارزشمند با فعالیت زیستی قوی، در کشت تعلیق سلولی زعفران (Crocus sativus L.) که از کالوس‌های مشتق‌شده از خامه ایجاد شده بود، به دست آمد تا یک سیستم درون‌آزمایشگاهی برای تولید متابولیت فراهم شود. اسید سالیسیلیک (SA) در غلظت‌های مختلف برای القای تولید متابولیت استفاده شد و اثر آن پس از ۴ روز درمان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تجزیه و تحلیل HPLC-DAD برای تعیین مقدار کل کروسین و روش فولین-سیکالتو برای تعیین محتوای ترکیبات فنولی (PC) به‌کار رفت.

جالب این که، علی‌رغم مهار رشد سلولی، ترشح قابل توجهی در زمانی که بالاترین غلظت SA اعمال شد، مشاهده گردید و این منجر به افزایش ۷ برابری تولید کروسین و ۴ برابری ترکیبات فنولی نسبت به سلول‌های شاهد شد. بیشترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌های سلولی پس از القای SA با غلظت 0.1 میلی‌مولار مشاهده شد.استخراج‌های قابل حل در آب سلول‌های زعفران در غلظت‌های 1، 0.5 و 0.1 میکروگرم در میلی‌لیتر اثرات مهاری قابل توجهی بر روی زنده‌مانی سلول‌های سرطانی MDA-MB-231 نشان دادند.

شاخص‌های واکوئولی هتروژن RFP-SYP51، GFPgl133Chi و AleuRFP به صورت موقت در پروتوپلاست‌های مشتق‌شده از تعلیق‌های سلولی زعفران بیان شدند و نشان دادند که کاربرد SA باعث اثر استرسی سریع شده و منجر به مرگ سلول‌ها می‌شود. تحریک تعلیق سلولی با SA در روز هفتم چرخه رشد سلول و زمان برداشت 24 ساعته بهینه شد تا از این سلول‌ها برای بالاترین افزایش تولید متابولیت در سلول‌های زعفران استفاده شود.

The production of crocin, an uncommon and valuable apocarotenoid with strong biological activity, was obtained in a cell suspension culture of saffron (Crocus sativus L.) established from style-derived calli to obtain an in-vitro system for metabolite production. Salycilic acid (SA) was used at different concentrations to elicit metabolite production, and its effect was analyzed after a 4 days of treatment. HPLC-DAD analysis was used for total crocin quantification while the Folin-Ciocâlteu method was applied for phenolic compounds (PC) content.

Interestingly, despite cell growth inhibition, a considerable exudation was observed when the highest SA concentration was applied, leading to a 7-fold enhanced production of crocin and a 4-fold increase of phenolics compared to mock cells. The maximum antioxidant activity of cell extracts was evidenced after SA 0.1 mM elicitation. Water-soluble extracts of saffron cells at concentrations of 1, 0.5, and 0.1 µg mL-1 showed significant inhibitory effects on MDA-MB-231 cancer cell viability.

The heterologous vacuolar markers RFP-SYP51, GFPgl133Chi, and AleuRFP, were transiently expressed in protoplasts derived from the saffron cell suspensions, revealing that SA application caused a rapid stress effect, leading to cell death. Cell suspension elicitation with SA on the 7th day of the cell growth cycle and 24 h harvest time was optimized to exploit these cells for the highest increase of metabolite production in saffron cells.