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Production of arbutin and bergenin in callus cultures of Bergenia pacumbis (Buch.-Ham. ex D.Don) C.Y.Wu & J.T.Pan
Patrick Höninger
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Sergey Zotchev
Mitbetreuer*in
Christoph Wawrosch
DOI
10.25365/thesis.63011
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16301.13222.899771-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Etablierung und Charakterisierung von Kalluskulturen von Bergenia pacumbis sowie der Identifizierung von aus dieser Pflanze isolierten Endophyten. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen als Grundlage für künftige Untersuchungen zum Einfluss von Endophyten als biotische Elizitoren der Biosynthese von Sekundärmetaboliten, im Besonderen Arbutin und Bergenin, in Zellsuspensionskulturen von Bergenia pacumbis dienen.
Der erste Schritt war die Etablierung von Kalluslinien aus den Blättern von B. pacumbis. Zwei unterschiedliche Medien mit verschiedenen Konzentrationen an Zytokininen und Auxinen wurden hinsichtlich eines optimalen Wachstums des Kallus- getestet. Um ausreichend Biomasse zu produzieren, wurden die Zelllinien mehrere Monate lang hochvermehrt. Die besten Resultate bezüglich des Wachstums konnten mit MS Medium und Zusatz von je 10 µM Benzylaminopurin (BAP) und 1-Naphthylessigsäure (NAA) erzielt werden.
In weiterer Folge wurden Proben verschiedener Zelllinien lyophilisiert, extrahiert und mittels High Pressure Liquid Chromatography (HPLC) auf ihren Gehalt an Arbutin und Bergenin analysiert. Die Ergebnisse waren das exakte Gegenteil dessen, was in den Blättern von B. pacumbis gefunden wurde. Die Kalluszellen enthielten deutlich mehr Bergenin als Arbutin.
Ein weiterer Teil der Arbeit war das Sequenzieren von 16S rDNA aus Endophyten, die aus verschiedenen Organen von B. pacumbis isoliert worden waren. Die Sequenzen wurden mit den Datenbanken http://www.straininfo.net und http://ncbi.nlm.nih.gov referenziert. Insgesamt konnten 47 Isolate erfolgreich identifiziert werden. Diese Ergebnisse könnten für künftige Untersuchungen hilfreich sein, um herauszufinden, inwieweit Extrakte aus Endophyten als biotische Elizitoren die Produktion von Arbutin und Bergenin in Suspensionskulturen von B. pacumbis erhöhen.
Abstract
(Englisch)
The present study deals with the establishment and characterization of Bergenia pacumbis callus cultures and the identification of endophytes isolated from this plant. The findings gained from this work will serve as basics for future investigations into the impact of endophytes as biotic elicitors of the biosynthesis of plant secondary metabolites in cell cultures of B. pacumbis, with special focus on arbutin and bergenin.
The first step was to establish callus cultures using explants from leaves of B. pacumbis specimen. Two different basal nutrient media supplemented with various concentrations of auxins and cytokinins were screened for optimal callus growth. Callus cultures were propagated for several months to grow sufficient cell mass. The best results were achieved using MS medium with 10 µM of 6-benzylaminopurine (BAP) and 1-naphthaleneacetic acid (NAA) each.
Subsequently, samples of callus lines were lyophilised, extracted and analysed with High-Performance-Liquid-Chromatography (HPLC) to determine their arbutin and bergenin contents. The results were opposing expectations based on what was found in extracts of Bergenia leaves. Callus cells contained much more bergenin than arbutin.
Another part of the work was to amplify and sequence of the 16S rDNA extracted from endophyte strains previously isolated from different organs of B. pacumbis plants. Sequences were referenced to http://www.straininfo.net and http://ncbi.nlm.nih.gov databases and 47 isolates could be identified successfully. These results could aid future research on whether endophytic extracts could act as biotic elicitors to enhance the production rate of arbutin and bergenin in suspension cultures of B. pacumbis.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
endophytes callus culture plant cell culture bergenia pacumbis sequencing
Schlagwörter
(Deutsch)
Endophyten Kalluskultur Pflanzenzellkultur Bergenia pacumbis Sequenzieren
Autor*innen
Patrick Höninger
Haupttitel (Englisch)
Production of arbutin and bergenin in callus cultures of Bergenia pacumbis (Buch.-Ham. ex D.Don) C.Y.Wu & J.T.Pan
Paralleltitel (Deutsch)
Produktion von Arbutin und Bergenin in Kalluskulturen von Bergenia pacumbis (Buch.-Ham. ex D.Don) C.Y.Wu & J.T.Pan
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
102 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Sergey Zotchev
AC Nummer
AC16142979
Utheses ID
55798
Studienkennzahl
UA | 449 | | |