4.2. Propagazzjoni in vitro

Il-propagazzjoni in vitro, jew il-mikropropagazzjoni hija varjant tal-mod veġetattiv ta' propagazzjoni mwettqa bl-użu ta' esplanti derivati ​​mill-pjanti kkultivati ​​taħt kundizzjonijiet asettiċi in vitro [87]. Joffri l-possibbiltà li jiġi prodott għadd kbir ta’ pjanti li jistgħu jiġu esplorati għall-estrazzjoni ta’ metaboliti ta’ valur filwaqt li jitnaqqas l-isfruttament żejjed ta’ speċi selvaġġi u fil-periklu [88]. L-użu ta' pjanti differenzjati (pjanti mikro-propagati) huwa obbligatorju meta l-molekula bijoattiva tiġi prodotta esklussivament f'organi jew tessuti speċjalizzati tal-pjanti (eż., żjut essenzjali). Vantaġġ ieħor ta 'l-użu ta' pjanti in vitro-propagati huwa assoċjat ma 'l-istabbiltà tagħhom u rendimenti ogħla ta' metaboliti sekondarji. L-użu ta' sistemi ta' kultura in vitro jippermetti produzzjoni indipendenti mir-restrizzjonijiet staġjonali u l-iżolament rapidu u effiċjenti tal-molekula bijoattiva mmirata, flimkien mal-affidabbiltà u l-prevedibbiltà tal-produzzjoni [25].

Glycoside ta 'cistanche jista' wkoll iżid l-attività ta 'SOD fit-tessuti tal-qalb u tal-fwied, u jnaqqas b'mod sinifikanti l-kontenut ta' lipofuscin u MDA f'kull tessut, li jneħħi b'mod effettiv diversi radikali reattivi tal-ossiġnu (OH-, H₂O₂, eċċ.) u jipproteġi kontra ħsara fid-DNA kkawżata. minn OH-radikali. Cistanche phenylethanoid glycosides għandhom kapaċità qawwija ta 'scavenging ta' radikali ħielsa, kapaċità ta 'tnaqqis ogħla minn vitamina C, itejbu l-attività ta' SOD fis-sospensjoni ta 'l-isperma, inaqqsu l-kontenut ta' MDA, u għandhom ċertu effett protettiv fuq il-funzjoni tal-membrana ta 'l-isperma. Cistanche polysaccharides jistgħu jtejbu l-attività ta 'SOD u GSH-Px fl-eritroċiti u tessuti tal-pulmun ta' ġrieden senescent sperimentali kkawżati minn D-galactose, kif ukoll inaqqsu l-kontenut ta 'MDA u kollaġen fil-pulmun u fil-plażma, u jżidu l-kontenut ta' elastin, għandhom effett tajjeb għat-tħaffir fuq DPPH, itawwal iż-żmien ta 'ipoksja fil-ġrieden senescent, itejjeb l-attività ta' SOD fis-serum, u jdewwem id-deġenerazzjoni fiżjoloġika tal-pulmun fi ġrieden senescent b'mod sperimentali B'deġenerazzjoni morfoloġika ċellulari, esperimenti wrew li Cistanche għandu l-abbiltà antiossidant tajba u għandu l-potenzjal li jkun mediċina biex jipprevjeni u jikkura mard tal-ġilda li qed tixjieħ. Fl-istess ħin, echinacoside f'Cistanche għandu kapaċità sinifikanti li jneħħi r-radikali ħielsa DPPH u jista 'jneħħi speċijiet ta' ossiġnu reattiv, jipprevjeni d-degradazzjoni tal-kollaġen indotta minn radikali ħielsa, u għandu wkoll effett tajjeb ta 'tiswija fuq il-ħsara ta' l-anjoni radikali ħielsa tat-timina.

Ikklikkja Fuq cistanche Chemist warehouse

【Għal aktar informazzjoni:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Xi studji indikaw l-effiċjenza tal-propagazzjoni in vitro f'termini tal-produzzjoni ta 'komposti bijoattivi. Goyal et al. (2013) sabu li l-kloni tal-blueberry lowbush miksuba permezz tal-mikropropagazzjoni wrew kontenut ogħla ta 'flavonoid u fenoliku meta mqabbel ma' dawk żviluppati bl-użu tal-metodu konvenzjonali ta 'propagazzjoni [89]. Sejbiet simili ġew irrappurtati f'Ziziphora senior L. minn Dakah et al. (2014) [90]. L-awturi sabu li l-estratti tal-pjanti in vitro-propagati ta 'Ziziphora anzjan L. wrew kapaċità ogħla ta' scavenging radikali minn pjanti selvaġġi. Spjegaw ukoll din id-differenza notevoli mill-kundizzjonijiet tal-istress li jinqalgħu permezz tal-istabbiliment tal-kultura in vitro jew il-preżenza ta 'regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti, li jista' jkollhom effett stimulatorju fuq il-produzzjoni tal-polifenoli [90]. Huperzia serrata, herb tradizzjonali importanti fil-kultura Ċiniża, hija magħrufa li tipproduċi kompost siewi, Huperzine A (HupA). L-estratti ta' Huperzia serrata miksuba minn pjanti mikro-propagati wrew żieda fl-attività antiossidanti. Madankollu, il-produzzjoni ta 'HupA tibqa' aktar baxxa f'pjanti mikro-propagati milli f'dawk selvaġġi. Il-kontenut ta 'hypericin sussegwentement żdied fl-estratti tal-pjanti mikro-propagati Hypericum hookerianum meta mqabbla mal-estratt iġġenerat minn pjanti selvaġġi [91]. Fil-kultura in vitro ta 'Salvia officinalis, abietane diterpene kien skopert biss f'kulturi ta' rimjiet iżda mhux f'sospensjonijiet taċ-ċelluli, kallijiet, jew għeruq bil-xagħar [92]. Minkejja dan ta 'hawn fuq, f'xi każijiet, il-kompożizzjoni fenolika u l-attività antiossidanti jistgħu jkunu aktar baxxi f'pjanti mikro-propagati meta mqabbla ma' dawk selvaġġi, bħal f'Cichorium pumilum Jacq [93], Caralluma tuberculata [94], u Alocasia longiloba Miq [95] .

4.3. Callogenesis u sospensjonijiet taċ-ċelluli

Il-pjanti juru plastikità ta 'żvilupp notevoli għad-differenzjazzjoni taċ-ċelluli, peress li hija l-karatteristika ewlenija taċ-ċelloli tal-pjanti. Minħabba din il-proprjetà pendenti, il-pjanti jistgħu jiffurmaw mases ta 'ċelluli mhux organizzati, imsejħa calluses, bi tweġiba għal restrizzjonijiet ambjentali, x'aktarx invażjoni ta' patoġeni jew ħsara fiżika [96]. L-istabbiliment tal-kultura tal-callus jiddependi l-aktar fuq id-didifferenziazzjoni taċ-ċelloli. Dan jista' jiġi definit bħala l-proċess li bih iċ-ċelluli maturi jew speċjalizzati jitilfu l-karattru differenzjat tagħhom u jsiru minorenni (dedifferenzjati) [97].

Permezz tat-trasferiment tagħhom għal mezz likwidu, ċapep ta 'kultura ta' callus jistgħu jinqatgħu f'biċċiet żgħar, aggregati, jew saħansitra ċelloli singoli, li bihom jinkisbu kulturi ta 'sospensjoni taċ-ċelluli. A callus huwa tipikament eteroġenju. Is-sospensjonijiet taċ-ċelluli huma sors potenzjali ta 'komposti bijoattivi ta' valur għoli derivati ​​mill-pjanti [97,98]. Is-sospensjonijiet taċ-ċelluli jinkludu popolazzjoni ta 'ċelluli omoġenja, li tipproduċi nutrijenti uniformi u rapidi u regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti. Huma wkoll faċilment jakkomodaw diversi strateġiji bijoteknoloġiċi bħall-elicitation, it-tmigħ tal-prekursur, u l-bijokonverżjoni jew il-bijotrasformazzjoni, kif ukoll il-produzzjoni tal-massa f'bijoreatturi (scale-up) [7]. Diversi komposti bijoattivi importanti derivati ​​mill-pjanti ġew prodotti bl-użu ta 'callogenesis u teknoloġiji ta' sospensjoni taċ-ċelluli, fejn il-maġġoranza nkisbu bl-użu ta 'sospensjonijiet taċ-ċelluli [98]. Il-PDBCs ewlenin li ġew prodotti bl-użu ta 'sospensjonijiet taċ-ċelluli huma Echinan 4 P, Acetos 10 P, Teoside 10, u Teupol 50 P [99,100].

Bosta studji rrappurtaw l-effikaċja tas-sospensjonijiet taċ-ċelluli għall-produzzjoni ta' komposti bijoattivi mixtieqa. Pereżempju, il-produzzjoni ta' ginsenoside inkisbet permezz ta' sospensjonijiet taċ-ċelluli Panax quinquefolium żviluppati f'medja MS fil-preżenza ta' 1 mg/L ta' 2.4-Dichlorphenoxyacetic acid u 0.25 mg/L ta' Kinetin [1 01]. Il-produzzjoni ta 'Shikonine ġiet ivvalutata minn sospensjonijiet taċ-ċelluli ta' Onosma bublotrichum f'medja MS supplimentata b'0.2 mg/L ta 'IAA u 2.10 mg/L ta' Kinetin għal kallijiet u f'mezz SH għal sospensjonijiet taċ-ċelluli [102]. Is-sospensjonijiet taċ-ċelluli ta' Glycyrrhiza uralensis setgħu jipproduċu ammonti sinifikanti ta' flavonoids f'mezz ta' Murashige u Skoog supplimentat b'kombinazzjoni ta' 2,4-D, NAA, u BA u ħarġu b'methyl jasmonate [103]. 20- hydroxyecdysone inkiseb kemm mis-sospensjonijiet taċ-ċelluli ta' Achtranthes bidentate kif ukoll ta' Vitex glabrata mkabbra fil-preżenza ta' kemm NAA kif ukoll 0.2 mg/L ta' BA għal Achtranthes bidentate u l-preżenza ta' 2,4-D u BA għal Vitex glabrata [104].

Diversi studji preċedenti enfasizzaw il-potenzjal kbir tal-kallus u l-kulturi taċ-ċelluli fit-trattament ta 'disturbi tal-ġilda. Dilochos biflorus estratt idrosolubbli derivat mill-kultura taċ-ċelloli staminali kien ikkaratterizzat minn Belmonte et al. (2014) għall-ammont għoli tiegħu ta 'isoflavoni, prinċipalment daidzein, genistin, u d-derivattivi glukosidiċi tagħhom. L-awturi sabu li l-estratt iġġenerat wera azzjoni inibittiva notevoli ta 'eritema indotta mill-UV, li enfasizza l-effetti protettivi ta' dawn il-komposti derivati ​​mill-pjanti kontra r-radjazzjoni UV, speċifikament kontra l-ħruq mix-xemx u l-eritema solari [105]. Aktar tard, Imparato et al. (2016) użaw mudelli artifiċjali tal-ġilda biex juru l-kapaċità ta 'protezzjoni UV tal-estratti tal-kultura taċ-ċelluli Dilochos biflorus fuq komponenti ECM [106]. Din l-attività dermo-protettiva pendenti kienet marbuta mal-kapaċità tal-estratt li jneħħi r-radikali ħielsa, jinibixxi l-produzzjoni tal-collagenase fuq id-dermis, u jippreserva l-istruttura tal-kollaġen sa 72 siegħa wara l-espożizzjoni għar-radjazzjoni UVA [106]. Butterfly bush (Buddleja davidii) estratti miksuba bl-użu ta 'kulturi ta' sospensjoni taċ-ċelluli pproduċew ammonti għoljin ta 'verbascoside, kompost ta' phenylpropanoid glycoside magħruf għall-proprjetajiet protettivi versatili tiegħu (antiossidant, chelator, anti-infjammatorju). L-esplorazzjoni tal-proprjetajiet dermatoloġiċi tal-estratti ġġenerati wriet il-kapaċità qawwija ta 'tiswija tal-ġilda u l-azzjoni preventiva tal-infjammazzjoni tal-ġilda ta' dan l-estratt, attribwit għall-inibizzjoni qawwija tal-attività tal-collagenase u r-ripressjoni ta 'fatturi pro-infjammatorji [107]. L-estratti tal-kultura taċ-ċelluli tal-pjanti tal-kafè Bengal (Coffea bengalensis) huma ħielsa mill-kaffeina u wrew potenzjal kbir għall-użu fil-kura tal-ġilda. Pereżempju, intwera li l-estratt idrosolubbli derivat minn kulturi taċ-ċelluli Coffea bengalensis wassal għas-sinteżi tal-collagen I u II fil-fibroblasti, ippromwova l-attività tal-lipase, u stimula l-espressjoni ta 'ġeni relatati mal-idratazzjoni fil-keratinoċiti [108].

5. Approċċi Bijoteknoloġiċi Ewlenin biex tiżdied il-Produzzjoni ta' Komposti Bijoattivi Derivati ​​mill-Pjanti

Il-kultura taċ-ċelluli u tat-tessuti tal-pjanti (PCTC) tipprovdi għodda bijoteknoloġika promettenti għall-ġenerazzjoni ta 'numru wiesa' ta 'fitokimiċi għal skopijiet farmaċewtiċi. Madankollu, xi każijiet ta’ suċċess biss huma disponibbli fis-suq minħabba produttività fitokimika minima, li mhix biżżejjed biex tkopri l-ispejjeż tal-kultura [76]. Għalhekk, matul l-aħħar għaxar snin, ir-riċerka kienet orjentata lejn it-titjib tal-produzzjoni ta’ fitokimiċi ta’ valur għoli mingħajr ma jiżdiedu l-ispejjeż tal-produzzjoni biex jiżdied l-użu ta’ tekniki ta’ kultura in vitro bħala “fabbriki kimiċi” [109]. Diversi strateġiji, fosthom elicitation, inġinerija metabolika, immobilizzazzjoni, permeabilizzazzjoni, u sistemi b'żewġ fażijiet, intużaw b'mod wiesa 'biex tiżdied il-produzzjoni ta' PDBCs (Figura 2) [77].

5.1. Elicitation

L-elicitation hija waħda mill-aktar proċeduri effiċjenti applikati llum biex tittejjeb il-produzzjoni bijoteknoloġika tal-PDBCs. L-elicitation teħtieġ l-użu ta’ komposti speċifiċi, komunement magħrufa bħala elicitors, biex iħeġġu d-difiża tal-pjanti u jagħtu bidu għall-bijosintesi u l-produzzjoni tal-metaboliti sekondarji [110]. Jistgħu jiġu distinti żewġ tipi distinti ta 'elicitors: elicitors abijotiċi u bijotiċi. L-elicitors abijotiċi jiġbru s-sustanzi mhux bijoloġiċi kollha, bħal komposti inorganiċi, pereżempju, joni tal-metall jew imluħa (klorur tal-kalċju, nitrat tal-fidda, sulfat tal-manjeżju, klorur tal-merkurju, klorur tal-kobalt, joni taż-żingu, eċċ.), magħrufa li jistimulaw il-produzzjoni ta ' sustanzi bijoattivi permezz tal-aġġustament tal-metaboliżmu sekondarju tal-pjanti tagħhom [43]. B'differenza mill-elicitors abijotiċi, l-elicitors bijotiċi għandhom oriġini bijoloġika. Jintużaw jew bħala estratti mhux raffinati jew patoġenu parzjalment purifikat jew prodotti derivati ​​mill-pjanti. Jistgħu jkunu jew ta' kompożizzjoni kumplessa, bħal fungus u estratti tal-ħmira, jew kompożizzjoni speċifika bħal glycoproteins, chitosan purifikat, alġinat, xanthan, polysaccharides, eċċ. [111]. Diversi parametri, fosthom it-tip ta’ elicitor, il-konċentrazzjoni, il-ħin ta’ espożizzjoni, it-tip ta’ kultura, il-kompożizzjoni tal-medja, il-linja taċ-ċelluli, l-istadju, u l-età tal-kultura, huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw l-effiċjenza tal-proċedura ta’ elicitation fil-produzzjoni tal-PDBC [112] .

L-elicitation intużat ħafna biex tiżdied il-produzzjoni tal-PDBC kulturi in vitro. Diversi rapporti enfasizzaw l-effiċjenza ta' dan il-metodu. L-elicitation ta 'ċelluli ta' sospensjoni Pueraria cannoli bl-użu ta 'aċidu saliċiliku tejbet il-produzzjoni u l-akkumulazzjoni ta' isoflavonoid, b'mod aktar speċifiku, khwakhurin, daidzein, puerarin, u genistin, li huma molekuli li juru proprjetajiet kbar kontra t-tixjiħ [57]. F'Solanum xanthocarpum, l-elicitation tal-kultura tal-callus bl-użu tad-dawl blu rriżultat fi produzzjoni massima ta 'methyl-caffeate, esculetin, caffeic acid, u scopoletin. Dawn il-molekuli huma magħrufa għall-attività kbira antiossidant, anti-infjammatorja, antidijabetika u kontra t-tixjiħ tagħhom [113]. L-applikazzjoni tal-istress tal-melħ ikkawżat minn NaCl għal callus ikkultivat (Cynara cardunculus L. var altilis) żiedet il-kontenut fenoliku u antiossidant totali, li rriżulta f'żieda fil-produzzjoni ta 'pro-collagen u akkwaporin fiċ-ċelloli tal-ġilda, u b'hekk żiedet il-produzzjoni ta' bijoattivi. komposti li jistgħu jintużaw għal formulazzjonijiet kożmetiċi [114]. L-elicitation tal-methyl jasmonate applikata għall-kulturi tal-għeruq tax-xagħar ta' Isatis indigotica wriet riżultati eċċellenti fil-produzzjoni ta' lignans. Ippermetta wkoll l-iskoperta ta’ AP2/ERFs TFs li ġew implikati fil-produzzjoni ta’ din il-klassi ta’ komposti bijoattivi, kif ukoll ġeni bijosintetiċi regolati ’l fuq, li jissottolinja l-importanza li jinħoloq fl-identifikazzjoni ta’ mekkaniżmi regolatorji ewlenin li jistgħu jintużaw għal inġinerija metabolika kulturi in vitro [115]. Eżempji oħra ta 'l-effikaċja ta' l-istimulazzjoni tal-produzzjoni PDBC huma murija fit-Tabella 3.

5.2. Prekursur u Tmigħ tan-Nutrijent

It-tmigħ tal-prekursur huwa strateġija bijoteknoloġika li tiddependi fuq il-kapaċità tal-pjanti u l-kulturi taċ-ċelluli tal-pjanti li jikkonvertu l-prekursuri (supplimentati mill-kultura tal-midja) fi prodotti mixtieqa bl-użu ta 'enzimi pre-eżistenti [135,136]. Din it-teknoloġija ġiet użata b'mod wiesa 'biex tiskatta l-produzzjoni ta' komposti speċifiċi. Pereżempju, bosta rapporti wrew l-effiċjenza tat-tmigħ tal-prekursur fl-istimulazzjoni tas-sintesi tal-PDBC. Il-kulturi tal-għeruq tax-xagħar ta' Linum album mitmugħa bi prekursur tal-lignan magħruf, konifer aldehyde, irriżultaw f'żieda konsiderevoli fil-produzzjoni ta' pinoresinol, lariciresinol u podophyllotoxin [137]. Fis-sospensjonijiet taċ-ċelluli u ċ-ċelluli derivati ​​mill-weraq ta 'Centella asiatica, l-akkumulazzjoni ta' asiaticoside inkisbet biż-żieda ta 'aċidi amminiċi mal-midja tal-kultura, b'mod aktar preċiż, leucine [138]. Karppinen et al. (2007) irrappurtaw sejbiet simili għall-produzzjoni ta 'hyperforin minn kulturi ta' rimjiet Hypericum perforatum. Pereżempju, l-awturi sabu li l-amministrazzjoni ta 'isoleucine u valine lill-kultura ta' l-isparar kienet responsabbli għall-produzzjoni ta 'hyperforin. Billi ssegwi l-inserzjoni ta 'isoleucine u valine bl-użu ta' forom ttikkettjati ta 'dawn l-aċidi amminiċi, l-awturi skoprew li dawn iż-żewġ aċidi amminiċi ġew inkorporati fil-katina tal-ġenb ta' l-aċil kemm ta 'hyperforin kif ukoll ta' hyperforin [138].

Wara l-istess prinċipju bħall-għalf tal-prekursur, l-għalf tan-nutrijenti għandu l-għan li jżid ir-rendiment tal-PDBCs billi jaġġusta l-fatturi fiżiċi u kimiċi tal-midja tal-kultura. Din l-istrateġija ġiet ippruvata li hija effettiva għat-titjib tal-bijomassa u l-produzzjoni ta 'ġinsenoside minn kulturi ta' għeruq aċċidentali tal-ġinseng. Kif irrappurtat fi [139], il-produzzjoni tal-bijomassa u l-ammonti ta 'ginsenoside żdiedu meta l-kultura ġiet rifornita b'mezz ta' kultura ppreparat frisk. Ġew irrappurtati wkoll sejbiet simili għall-produzzjoni ta' prodotti sekondarji caffeic minn kulturi ta' għeruq aċċidentali ta' Echinacea purpurea [140] u produzzjoni ta' taxol minn sospensjonijiet taċ-ċelluli Taxus chinensis [141].

5.3. Inġinerija Metabolika

L-inġinerija metabolika hija definita bħala l-produzzjoni ta’ sustanzi jew molekuli speċifiċi, bħal farmaċewtiċi, kimiċi, fjuwils, u drogi, billi tfixkel il-mogħdijiet metaboliċi fiċ-ċelloli [142]. Jagħti perspettiva ġdida fjamanta biex tifhem aħjar ir-rotot tal-bijosintesi tal-PDBC permezz ta 'studji ta' espressjoni żejda. Jista 'wkoll jimplika r-ripressjoni ta' mogħdijiet oħra (mogħdijiet kompetittivi) biex ittejjeb il-fluss metaboliku tal-medjaturi speċifiċi tar-rotta tal-bijosintesi biex tiġi żgurata produzzjoni elevata [143]. L-għan ewlieni ta 'din l-istrateġija huwa li tħeġġeġ l-attività ċellulari permezz tal-manipulazzjoni tal-funzjonijiet taċ-ċelluli bl-użu tat-teknoloġija tad-DNA rikombinanti. S'issa, diversi strateġiji, bħall-introduzzjoni ta' ġeni iżolati mill-istess speċi jew organiżmi differenti, promoturi li jtejbu l-espressjoni tal-ġeni fil-mira (espressjoni kostituttiva ta' ġeni mmirati bl-użu ta' promotur 35S, pereżempju), jew espressjoni ta' tfixkil ta' ġene jew ġeni mmirati (antisens). , interferenza RNA, jew teknoloġiji CRISPR/Cas9), intużaw biex jintlaħaq dan il-għan [144]. L-aktar eżempju komuni ta 'manipulazzjoni ġenetika huwa l-użu ta' trasformazzjoni ġenetika medjata minn Agrobacterium tumefacient, li tista 'tippermetti l-introduzzjoni tal-ġene mixtieq.

It-tfixkil ġenetiku tal-intermedji tal-mogħdija tal-bijosintesi jista 'jsir ukoll bl-użu ta' metodi ta 'trasformazzjoni alternattivi oħra bħat-trasformazzjoni tal-protoplasti, il-bijolistika (bumbardament ta' mikroprojettili), trasformazzjoni medjata minn liposomi, jew mogħdijiet tat-tubu tal-polline [143]. L-inġinerija metabolika toffri ħafna vantaġġi għall-produzzjoni fuq skala kbira ta' komposti bijoattivi billi jesprimu żżejjed ġeni (responsabbli għall-produzzjoni ta' enzimi regolatorji) li huma involuti fil-mogħdijiet bijosintetiċi tagħhom [145]. Madankollu, minħabba l-kumplessità tal-proċess regolatorju fiċ-ċelloli tal-pjanti u l-preżenza ta 'enzimi kritiċi u li jillimitaw ir-rata responsabbli għar-regolazzjoni ta' feedback ta 'l-abbundanza ta' komposti bijoattivi, il-produzzjoni ta 'PDBCs permezz ta' inġinerija metabolika hija limitata. Għalhekk, investigazzjonijiet addizzjonali huma meħtieġa biex jiġu identifikati l-passi li jillimitaw ir-rata u r-regolamentazzjoni tagħhom [146,147].

5.4. Immobilizzazzjoni

L-immobilizzazzjoni hija waħda mill-istrateġiji ewlenin li jistgħu jiġu applikati biex itejbu l-produzzjoni ta 'PDBCs fis-sistemi PCTC. Jiddependi fuq l-użu ta 'matriċi tal-ġell li tippermetti l-qbid taċ-ċelluli. Fl-istess ħin, iċ-ċelloli huma esposti għal konċentrazzjonijiet għolja ta 'jonji biex jinnewtralizzaw l-impatt mhux mixtieq fuq il-metaboliżmu taċ-ċelluli. Din l-istrateġija ġibdet xjenzati u riċerkaturi madwar id-dinja peress li tippermetti żieda fil-vijabbiltà taċ-ċelluli u l-istabbiltà tal-komposti bijoattivi prodotti, minbarra ż-żieda fil-produzzjoni ta 'molekuli mixtieqa [148]. Għall-qbid jew l-immobilizzazzjoni taċ-ċelluli, diversi kimiċi, bħal agarose, alginate, agar, u polyacrylamide flimkien ma 'alginate, jistgħu jintużaw bħala l-matriċi tal-ġel. Il-polimeri tal-alġinat huma l-aktar sustanzi komuni użati għall-immobilizzazzjoni taċ-ċelluli, peress li juru l-aħjar riżultati f'termini ta 'rendimenti tal-produzzjoni PDBC. Pereżempju, il-qbid ta' l-aggregat taċ-ċelluli Eurycoma longifolia b'2.5 fil-mija ta' polimeru alġinat għal tliet ġimgħat irriżulta f'żieda sostanzjali fil-produzzjoni ta' 4H-imidazol-4-one, jista' rqiq-6-wieħed, u strictosidine-synthase meta mqabbel għal ċelloli mhux immobilizzati [149]. Għall-produzzjoni ta’ chitosanase minn Gongronella sp. ċelluli, l-ogħla produzzjoni nkisbet bl-użu ta 'immobilizzazzjoni taċ-ċelluli b'ġel tal-alġinat tal-kalċju (E404) flimkien ma' fowm tal-polyurethane f'pH 5.5 [150]. F'Juniperus chinensis, Premjet et al. (2007) sabu li l-produzzjoni ta 'podophyllotoxin żdiedet b'96-98 fil-mija f'ċelloli maqbuda bl-użu ta' polimeru alġinat [151]. Ċelloli immobilizzati minn Plumbago rosea bl-użu ta 'E404 irriżultaw f'żieda ta' tliet darbiet fil-produzzjoni ta 'plumbagin, il-kompost bijoattiv importanti rrappurtat f'din l-ispeċi tal-pjanti, meta mqabbel ma' ċelloli mhux maqbuda [152,153]. L-effetti ta 'benefiċċju tal-immobilizzazzjoni taċ-ċelluli jistgħu jiġu spjegati mill-fatt li l-matriċi tal-ġel (polimeru) tiġġenera gradjent ta' diffużjoni xieraq fuq iċ-ċelloli immobilizzati, li jtejjeb il-komunikazzjoni bijokimika. Matriċi polimeri awtomatikament iqanqlu l-istabbiliment ta 'aggregati taċ-ċelluli, u b'hekk inaqqsu d-dipendenza taċ-ċelloli fuq il-midja tal-kultura, li jirriżultaw f'rendiment ogħla ta' PDBCs [148]. Għalkemm l-immobilizzazzjoni taċ-ċelluli żżid il-produzzjoni tal-PDBC, il-komposti bijoattivi ħafna drabi huma maqbuda u spiss maħżuna fil-vakuoli taċ-ċelluli. Għalhekk, l-immobilizzazzjoni taċ-ċelluli u l-proċess ta 'produzzjoni huma ekonomikament dipendenti fuq il-kapaċità taċ-ċellula li tnixxi l-komposti bijoattivi mixtieqa fil-mezz ta' ħdejn, li jista 'jseħħ b'mod naturali bl-użu ta' mekkaniżmi ta 'sekrezzjoni naturali (trasport passiv u attiv) jew artifiċjali (strateġija ta' permeabilizzazzjoni) [135].

5.5. Permeabilizzazzjoni

Kif imsemmi hawn fuq, il-PDBCs huma ġeneralment maqbuda f'organi speċjalizzati jew strutturi taċ-ċelluli, ġeneralment f'vakuoli taċ-ċelluli. Għalhekk, ir-rilaxx tal-PDBC fil-mezz tal-kultura flimkien ma 'proċedura ta' purifikazzjoni xierqa jista 'jippermetti l-irkupru tal-komposti mixtieqa. L-istrateġija ta 'permeabilizzazzjoni tiddependi fuq l-użu ta' approċċi kimiċi jew fiżiċi biex tiżdied il-permeabilità tal-membrani taċ-ċelluli tal-pjanti. Il-permeabilizzazzjoni medjata mill-kimika tista 'faċilment tiġi implimentata bl-użu ta' solventi organiċi, bħal dimethylsulfoxide [DMSO] u isopropanol, u polysaccharides bħal chitosan [135]. Taxol, hexadecane, dibutyl phthalate, jew decanol intużaw biex tiżdied il-permeabilità tal-kultura taċ-ċelluli Taxus chinensis [141]. Metodi oħra ta 'permeabilizzazzjoni, bħal kampi elettriċi u ivvibrar, jistgħu jiġu applikati biex jirkupraw PDBCs minn vacuoles taċ-ċelluli [135]. Innota li l-akkumulazzjoni ta 'PDBCs tista' tiġi mibdula jew bir-regolazzjoni tar-rispons (inibizzjoni) tas-sintesi tal-prodott jew mid-degradazzjoni ta 'komposti bijoattivi fil-midja. Dan l-ostaklu jista 'jiġi evitat billi tuża t-tneħħija tal-prodott in situ, li tinvolvi separazzjoni diretta likwidu-likwidu jew likwidu-solidu [154], fejn din tal-aħħar wera riżultati aħjar mis-sistema ta' kultura likwidu-likwidu. Għal sistemi solidu-likwidu, reżini XAD4, XAD7, u faħam attivat huma komunement użati. Pereżempju, qabel intwera li l-użu ta 'XAD7 tejjeb il-produzzjoni ta' ajmalicine u serpentine f'C. roseus, plumbagin f'Pityriasis rosea, alkaloid f'Eschscholzia californica, u taxuyunnanine C f'Taxus chinensis [155-158]. XAD4 ġie applikat b'suċċess għall-produzzjoni ta 'anthraquinones minn Morinda elliptica [159].

6. Produzzjoni ta 'Sustanzi Antiossidanti għal Formulazzjonijiet Kosmetiċi li jużaw il-Bijoteknoloġija

Tekniki PCTC flimkien ma 'approċċi bijoteknoloġiċi differenti li jimmiraw li jipproduċu ammonti għoljin ta' PDBCs wasslu għall-iżvilupp ta 'diversi prodotti kożmetiċi b'attività anti-aging u dermo-protettiva. Xi wħud minnhom ġew privattivati, u diversi prodotti kożmetiċi ġew żviluppati minn kumpaniji ewlenin fl-industrija tal-kosmetiċi. Hawn taħt hawn xi eżempji ta’ privattivi li ġew irreġistrati fl-aħħar għaxar snin. Intgħażlu b'mod każwali biex juru applikazzjonijiet konkreti tal-bijoteknoloġija, prinċipalment tekniki tal-kultura tat-tessuti tal-pjanti, għall-formulazzjoni ta 'prodotti galeniċi u kożmetiċi:

• Privattiva rreġistrata fl-Istati Uniti minn Blum et al. fl-2012, relatati mal-iżvilupp ta 'ċelloli tal-pjanti dedifferenzjati mill-frott Malus domestica cv Uttwiler Spaetlauber u l-użu tagħhom fil-formulazzjoni ta' preparazzjonijiet kosmetiċi biex jiżguraw il-protezzjoni taċ-ċelloli staminali kontra fatturi ta 'stress kemm interni kif ukoll esterni, promozzjoni tal-proliferazzjoni taċ-ċelloli staminali, u prevenzjoni ta 'apoptożi taċ-ċelluli (Privattiva US 8,580,320 B2). Minn dawn is-sospensjonijiet taċ-ċelluli, ġew żviluppati preparazzjonijiet kożmetiċi differenti, fosthom kremi li jgħibu, balzmi likwidi, maskri tax-xagħar intensivi, u kremi għall-għajnejn. L-effiċjenza tal-preparazzjonijiet kożmetiċi żviluppati ġiet ittestjata fuq ċelloli staminali li joriġinaw minn kurduni taż-żokra, follikuli tax-xagħar, u fibroblasti.

• Ċelloli tal-pjanti Syringa vulgaris ġew ġġenerati b'suċċess mill-kultura in vitro ta 'tessuti tal-pjanti taħt kundizzjonijiet asettiċi f'kontenituri tat-tkabbir supplimentati b'regolaturi speċifiċi tat-tkabbir tal-pjanti minn tim Taljan (Dal Monte et al., 2006; Numru tal-Privattivi: US 7,718,199 B2). Saret estrazzjoni milwiema fuq sospensjonijiet taċ-ċelluli derivati ​​mill-callus. Il-profili HPLC żvelaw il-preżenza ta 'ammonti sinifikanti ta' verbascoside u verbascoside. L-estratti derivati ​​mis-sospensjoni taċ-ċelluli wrew attività antiossidant u tkessiħ qawwija kontra r-radikali ħielsa. Barra minn hekk, l-estratti żviluppati wrew proprjetajiet kbar kontra t-telf tax-xagħar minħabba l-kapaċità tagħhom li jinibixxu 5-alpha reductase u lipoxygenase. L-estratti ġġenerati wrew ukoll attività qawwija kontra t-tirosinażi u proprjetajiet notevoli li jbajdu l-ġilda.

• Ċelloli mhux differenzjati tal-pjanti Iris (Iris pallida, Iris germanica, u Iris florentina) ġew iġġenerati minn Breton u Gueniche fl-2001. Preparazzjonijiet Galeniċi ġew żviluppati miċ-ċelloli ġenerati. Wara d-dikjarazzjonijiet tal-inventuri, il-preparazzjonijiet żviluppati kienu jinkludu ħarsien mix-xemx, b'ingredjenti attivi li jiżguraw il-protezzjoni tal-proteini tal-matriċi extra-ċellulari, bħal mir-radjazzjoni UV, permezz tal-inibizzjoni enżimatika tal-proteini MMP (Breton u Gueniche fl-2001, Numru tal-Privattivi: EP 1 174 120 B1).

• Ċelloli mhux differenzjati ta 'Leontopodium alpinum miksuba bl-użu ta' kulturi ta 'ċelluli in vitro intużaw għall-formulazzjoni ta' preparazzjonijiet kożmetiċi minn inventuri Franċiżi (Gracioso et al.). L-iskoperta ġiet ippubblikata bħala privattiva mill-inventuri fl-2016 (Depożizzjoni tal-Privattiva fl-2015, Numru tal-Privattiva: WO 2016/113659 A1). Il-prodott żviluppat ġie propost bħala trattament kosmetiku għar-restawr tal-omeostażi taċ-ċelluli tal-ġilda u ż-żieda fil-metaboliżmu taċ-ċelluli u l-attività enerġetika.

• Ċelloli mhux differenzjati ta 'Marrubium vulgare intużaw bħala materja prima għall-iżvilupp ta' preparazzjonijiet kożmetiċi minn Ringenbach et al. għal ditta kosmetika magħrufa. Il-privattiva ġiet irreġistrata fl-2016. Għal din il-privattiva, ġiet ippreparata kompożizzjoni kosmetika minn ċelloli tal-pjanti miksuba bl-użu tal-proċess ta 'kultura taċ-ċelluli in vitro. L-inventuri pproponew din il-preparazzjoni kosmetika għal trattamenti topiċi biex itejbu l-kundizzjoni ġenerali, id-dehra u l-appendiċi tal-ġilda, b'mod aktar preċiż, għall-issikkar tal-pori u l-imperfezzjonijiet tal-ġilda. Mill-ingredjent attiv skopert, ġew żviluppati formulazzjonijiet galeniċi differenti, fosthom kremi, serum, maskri tat-tessuti, u lozjonijiet għat-tindif (Numru tal-Privattiva: WO 2017/163174 A1).

• Ġiet żviluppata formulazzjoni kożmetika minn tim Taljan (Tito et al.) fl-2016. L-invenzjoni koperta minn din il-privattiva tiffoka fuq l-użu tal-embrijuni somatiċi ta 'tliet speċi ta' pjanti: Lotus japonicus, Citrus limon, u Rosa gardenia. L-estratti ġġenerati wrew azzjoni kbira kontra l-imperfezzjonijiet tat-tixjiħ tal-ġilda u fihom proprjetajiet ta 'tiġdid tat-tessut tal-ġilda (Numru tal-Privattiva: WO 2016/173867 A1).

• Prodott kożmetiku bil-kapaċità li jipproteġi l-ġilda mit-tnixxif u/jew jipprevjeni ħsara mir-radjazzjoni UV ġie żviluppat minn estrazzjoni ta' kultura ta' ċelloli staminali dedifferenzjati ta' Camellia sinensis var assamica minn Berry et al. Il-prodott żviluppat kien privattiva fl-2017. L-effiċjenza tal-invenzjoni ġiet ittestjata f'fibroblasti tal-ġilda adulti umani. Skont l-inventuri, l-estratti tat-te iġġenerati wrew proprjetajiet anti-infjammatorji, evitaw it-tnixxif taċ-ċelluli tal-ġilda, u pproteġu ċ-ċelloli tal-ġilda mir-radjazzjoni UV (Numru tal-Privattiva: WO 2017/178238 A1).

7. Konklużjonijiet

It-tixjiħ tal-ġilda hija waħda mill-kwistjonijiet dermatoloġiċi l-aktar frekwenti li jaffettwaw il-ġilda tal-bniedem u d-dehra tagħha, li tirriżulta f'falliment fit-tiswija tal-feriti, żvilupp tat-tikmix, u telf ta 'ton tal-ġilda u elastiċità. Bosta prodotti bbażati fuq il-kimiċi ġew żviluppati matul is-snin biex jipprevjenu l-proċess kontra t-tixjiħ tal-ġilda u jnaqqsu l-impatt tiegħu. Madankollu, bl-użu ta 'prodotti kimiċi, qamu diversi problemi, l-aktar marbuta mas-sensittività taċ-ċelluli, allerġiji, u l-effetti sekondarji ta' xi prodotti u sustanzi kimiċi. Bħala alternattiva, ġew proposti prodotti naturali u derivati ​​mill-pjanti bbażati fuq il-proprjetajiet eċċellenti tagħhom. Madankollu, l-iżvilupp ta 'ingredjenti bijoattivi derivati ​​mill-pjanti huwa dipendenti ħafna fuq materjal tal-pjanti, li jista' jiġi affettwat kemm minn fatturi intrinsiċi kif ukoll estrinsiċi. Tekniki tal-kultura tat-tessuti tal-pjanti jistgħu jwasslu kwantitajiet kbar ta 'materjal tal-pjanti omoġenju indipendenti minn dawk il-fatturi biex jiżguraw il-produzzjoni suffiċjenti ta' komposti bijoattivi. Barra minn hekk, PDBCs jistgħu jiġu prodotti bl-użu ta 'strateġiji bijoteknoloġiċi bħal elicitation, inġinerija metabolika, għalf ta' nutrijenti u prekursuri, immobilizzazzjoni u permeabilizzazzjoni. Dan ix-xogħol ippreżenta reviżjoni komprensiva tat-tekniki bijoteknoloġiċi użati biex jipproduċu komposti bijoattivi, b'enfasi fuq antiossidanti li juru proprjetajiet kontra t-tixjiħ. Xi eżempji ta' tekniki ta' kultura tat-tessuti tal-pjanti użati fil-produzzjoni ta' prodotti kożmetiċi huma indirizzati wkoll biex tiġi enfasizzata l-importanza ta' għodod bijoteknoloġiċi għall-produzzjoni sostenibbli ta' PDBCs.

【Għal aktar informazzjoni:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】