اثرات القاگرهای PEG و نانوسیلیس بر تولید متابولیت‌های ثانویه در زعفران (Crocus sativus L.)

بخش‌های خشک شدهٔ خامهٔ گیاه Crocus sativus L. به‌عنوان داروی سنتی با خواص ضد التهابی و ضد سرطان شناخته می‌شوند و این اثرات مرتبط با متابولیت‌های ثانویهٔ این گیاه است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر استرس اسمزی و نانوذرات بر عملکرد ترکیبات ضد التهابی و فعالیت چندین آنزیم آنتی‌اکسیدانی در زعفران طراحی شد. پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) 6000 (۱۲٪) و محلول ۲ میلی‌مول نانو سیلیکا دو هفته قبل از گلدهی بر سطح گیاهان گلدانی اعمال شدند. آنالیز HPLC و اندازه‌گیری فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی بر روی نمونه‌های بافت برگ و گل در گیاهان کنترل و تیمارشده انجام شد.

نتایج نشان داد که هر دو تیمار PEG و نانو سیلیکا محتوای کروکین، پیکروکروسین، سافرنال و کروستین را افزایش داده و فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT) و اسکوربات پراکسیداز (APX) را نسبت به تیمار کنترل بالا بردند.محتوای نسبی آب نیز توسط نانو سیلیکا افزایش و توسط محرک‌های پلی‌اتیلن گلیکول کاهش یافت. می‌توان نتیجه گرفت که در زعفران، تنظیم اسمزی تحت شرایط تنش منجر به پاسخ‌های بیوشیمیایی به عنوان پیام‌رسان ثانویه می‌شود که به نوبه خود تولید متابولیت ثانویه مناسبی را تحریک می‌کند. به دلیل اهمیت اقتصادی و افزایش تقاضا برای متابولیت‌های ثانویه و همچنین هزینه بالای سنتز شیمیایی آن‌ها، استفاده از محرک‌های PEG و نانو سیلیکا می‌تواند تولید متابولیت‌های ثانویه را افزایش دهد.

“Dried stigmas of Crocus sativus L., is known as traditional medicine for anti-inflammatory, anti cancer properties, and its associated with secondary metabolites of this plant. The present research was designed in order to study the effect of osmotic and nano-particles’ stress on yield of anti-inflammatory com pounds and the activity of several antioxidant enzymes in saffron. Polyethylen glycol (PEG) 6000 (12%) and solution of 2 mM of nano-silica were applied two weeks before flowering on the surface of potted plants. HPLC analysis and measuring the activity of antioxidant enzymes were done on samples from leaf and flower tissue in the control and treated plants.

Outcomes showed that both PEG and nano-silica treatments elevated the content of crocin, picrocrocin, safranal, and crocetin and raised the activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) enzymes compared to the control treatment. The rel ative content of water was also increased by nano-silica and reduced with polyethylene glycol elicitors. It can be concluded that in saffron, osmotic adjustment under stress conditions results in biochemical responses as a sec ondary messenger which in turn induces the production of an appropriate secondary metabolite. Due to eco nomic importance and increased demand of secondary metabolites and also high costs of their chemical syn thesis, the application of PEG and nano-silica elicitors could increase secondary metabolites’ pr”