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The impact of endophytes on the alkaloid pattern of cell suspension cultures of Atropa belladonna L.
Tanja Pfleger
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Sergey B. Zotchev
Mitbetreuer*in
Christoph Wawrosch
DOI
10.25365/thesis.61133
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17896.23038.778477-9
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Pflanzliche Zellsuspensionskulturen produzieren typischerweise nur sehr geringe Mengen an sekundären Metaboliten. Dies wird im Allgemeinen auf die fehlende Differenzierung zurückgeführt, aber auch das Fehlen von Endophyten kann eine Ursache dafür sein. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss von Endophyten von Atropa belladonna L. auf die Bildung von Tropanalkaloiden in Suspensionskulturen der ebengenannten Pflanze. Zu diesem Zweck wurden Zellkulturen aus Belladonna-Kalluslinien etabliert. In einem geeigneten Medium wurden sie gezüchtet und auf ihren Tropanalkaloidgehalt getestet. Zelllinien, die eine hohe Produktion an Tropanalkaloiden aufwiesen, wurden durch mehrere Subkultivierungsschritte vermehrt und mit Hilfe einer Wachstumskurve charakterisiert. Anschließend wurden 7 Tage alte Zellsuspensionslinien, die sich in der exponentiellen Phase befanden, mit autoklavierten Zubereitungen von 4 verschiedenen Endophytenstämmen. Zu diesem Zweck wurden Endophytenkulturen zentrifugiert, um so "Pellet"- und "Überstand"-Elizitorzubereitungen zu erhalten.
Die HPLC-Analysen zeigten, dass der Atropin-Gehalt in Suspensionskulturen, welche mit Pellet-Elizitoren behandelt wurden, im Vergleich zu den Kontrollen signifikant abnahm. Auch nach der Behandlung mit Überstand-Elizitoren sank die Atropinkonzentration im Vergleich zu den Kontrollen deutlich. Der Gehalt an Scopolamin in Zellsuspensionskulturen von Atropa belladonna wies nach Behandlung mit Pellet-Elizitoren eine signifikante Zunahme auf. Die stärksten Auswirkungen auf den Scopolamingehalt in in vitro Kulturen wurden durch Behandlung mit Überstand-Elizitoren erzielt. Im Vergleich zur Kontrolle zeigte jede Probe einen signifikanten Anstieg der Scopolaminmenge. Eine beträchtliche Erhöhung des Konzentration dieses Alkaloids wurde auch durch den Überstand eines spezifischen Bakterienstamms im Vergleich zur TSB-Kontrolle erreicht.
Abstract
(Englisch)
Plant cell suspension cultures typically produce only very low amounts of secondary metabolites. This is generally ascribed to the lack of differentiation, but the absence of endophytes may also be a cause. The present study deals with the impact of endophytes of Atropa belladonna L. on the formation of tropane alkaloids in suspension cultures of the plant. For this purpose, cell cultures were established from belladonna callus lines. In appropriate medium, they were grown and analyzed for their tropane alkaloid content. Cell lines, which showed significant production of tropane alkaloids were multiplied by several sub-culturing steps and characterized for growth. 7-day-old cell suspension cultures in the exponential phase were then elicited with autoclaved preparations of 4 different strains of endophytes. For this purpose, endophyte cultures were centrifuged and “pellet” and “supernatant” elicitor preparations were obtained.
HPLC analyses showed that the atropine content in suspension cultures treated with pellet elicitors decreased significantly in comparison with untreated controls. After elicitation with supernatant preparations, the atropine amount decreased significantly, too. In comparison with the controls, the scopolamine amount in cell suspension cultures of Atropa belladonna showed a significant increase after treatment with pellet elicitors. The most pronounced effect on the scopolamine content of in vitro cultures was achieved through treating them with supernatant elicitors. Compared to the control, every sample showed a significant increase of the scopolamine amount. A significant rise of scopolamine was also reached by the supernatant of one specific bacterial strain, when compared to the TSB-control.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
endophytes cell suspension cultures secondary metabolites
Schlagwörter
(Deutsch)
Endophyten Zellsuspensionskulturen Sekundäre Metaboliten
Autor*innen
Tanja Pfleger
Haupttitel (Englisch)
The impact of endophytes on the alkaloid pattern of cell suspension cultures of Atropa belladonna L.
Paralleltitel (Deutsch)
Der Einfluss von Endophyten auf den Alkaloidgehalt von Zellsuspensionen der Atropa belladonna L.
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
74 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Sergey B. Zotchev
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Nummer
AC15614555
Utheses ID
54012
Studienkennzahl
UA | 449 | | |