سابقة‌ بهره گیری از گياهان دارويي به زمان‌هاي بسيار دور برمي‌گردد؛ به‌طوري‌که حتي در کتب قديمي مانند انجيل و کتاب مقدس باستاني هند (ودا)، بهره گیری از برخي گياهان در درمان بيماري‌ها توصيه شده می باشد. اما قدمت بهره گیری از گياهان دارويي، به‌معني طریقه رو به کاهش آن در دنياي مدرن امروزي نيست. امروزه در جوامع صنعتي و در بسياري از کشورهاي پيشرفته و درحال توسعه، بهره گیری از طب سنتي و گياهان دارويي براي حفظ سلامتي، به‌دليل افزايش اعتماد مردم به بهره گیری از اين گياهان، بسيار چشمگير می باشد.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

طبق برآوردي که توسط سازمان بهداشت جهاني ( WHO ) صورت گرفته می باشد، بيش از 80 درصد مردم جهان (نزديک به 5 ميليارد نفر)‌، براي درمان بيماري‌ها هنوز از داروهاي گياهي بهره گیری مي‌کنند. تقريباً يک چهارم داروهاي تهيه‌شدة‌ دنيا داراي منشأ گياهي هستند که يا مستقيماً از گياهان عصاره‌گيري شده‌اند و يا بر اساس ترکيب گياهي،‌ مدوله و سنتز شده‌اند. کار بر روي طب سنتي و بهره گیری از گياهان دارويي، در سراسر جهان و به‌خصوص هند، ژاپن، پاکستان، سريلانکا و تايلند در دست انجام مي‌باشد. در اروپا و در کشورهايي از قبيل آلباني، بلغارستان، کرواسي، فرانسه، آلمان، مجارستان، هلند، اسپانيا و انگلستان و همچنين ترکيه، حدود 1500 گونه از گياهان دارويي و معطر مورد بهره گیری قرار گرفته و در حدود 1400 محصول گياهي در اروپا و ايالات متحده توليد مي‌گردد. در حدود 25 درصد از داروهاي تجويزشده در ايالات متحده، حاوي حداقل يک ترکيب فعال گياهي هستند. در چين، فروش داروهاي سنتي در طول 5 سال اخير دو برابر شده می باشد. در هند نيز صادرات گياهان دارويي نسبت به سال‌هاي قبل سه برابر شده می باشد. تعداد زيادي از فرآورده‌هاي دارويي معروف از گياهان بدست مي‌آيند. مثلاٌ، معمول‌ترين مسکن، يعني (آسپرين)‌ از گونه‌هاي Salix (بيد) و Spiraea به‌دست مي‌آيد. همچنين داروهاي ضد سرطاني زیرا Paclitaxel و Vinblastine فقط از منابع گياهي حاصل مي‌شوند.

بنابراين بهره گیری از روش‌هاي بيوتکنولوژيک به‌مقصود تکثير و افزايش توان ژنتيکي گياهان دارويي و همچنين شناسايي سريع‌تر و دقيق‌تر ژنوتيپ‌هايي که فرآوردة بيشتري توليد مي‌کنند، مي‌تواند بسيار مفيد و از لحاظ تجاري سودآور باشد. در مطلب حاضر، روش‌هاي مختلف بيوتکنولوژيک که مي‌توانند در زمينة افزايش بهره‌وري گياهان دارويي به‌کار طریقه معرفي خواهند گردید.

1- کاربردهاي ” کشت بافت ” در زمينة گياهان دارويي

يکي از بخش‌هاي مهم بيوتکنولوژي “کشت بافت” می باشد که کاربردهاي مختلف آن در زمينة گياهان دارويي، از جنبه‌هاي مختلفي قابل بررسي می باشد:

1-1- باززايي در شرايط آزمايشگاهي ( In-Vitro Regeneration ):

تکثير گياهان در شرايط آزمايشگاهي، روشي بسيار مفيد جهت توليد داروهاي گياهي باکيفيت می باشد. روش‌هاي مختلفي براي تکثير در آزمايشگاه هست که از جملة‌ آنها، ريزازديادي می باشد. ريزازديادي فوايد زيادي نسبت به روش‌هاي سنتي تکثير دارد. با ريزازديادي مي‌توان نرخ تکثير را بالا برد و مواد گياهي عاري از پاتوژن توليد نمود. گزارش‌هاي زيادي در ارتباط با بکارگيري تکنيک ” کشت بافت ” جهت تکثير گياهان دارويي هست. با اين روش براي ايجاد کلون‌هاي گياهي از تيرة لاله در مدت 120 روز بيش از 400 گياه کوچک همگن و يک شکل گرفته گردید که 90 درصد آنها به رشد معمولي خود ادامه دادند. براي اصلاح گل انگشتانه، از نظر صفات ساختاري، مقدار بيوماس، ميزان مواد مؤثره و غيره با معضلات زيادي مواجه خواهيم گردید ولي با تکثير رويشي اين گياه از راه کشت بافت و سلول، مي‌توان بر آن معضلات غلبه نمود. چنان‌که مؤسسة گياهان دارويي بوداکالاز در مجارستان از راه کشت بافت و سلول گل انگشتانه موسوم به آکسفورد، توانست پايه‌هايي کاملاٌ همگن و يک شکل از گياه مذکور به‌دست آورد. از جملة گياهان ديگر مي‌توان موارد زير را نام برد:

Catharanthus roseus, Cinchona ledgeriana, Digitalis spp, Rehmannia glutinosa, Rauvolfia serpentina, Isoplexis canariensis

1-2- باززايي از طريق جنين‌‌زايي سوماتيک (غيرجنسي):

توليد و توسعة مؤثر جنين‌هاي سوماتيک، پيش‌نيازي براي توليد گياهان در سطح تجاري می باشد. جنين‌زايي سوماتيک فرآيندي می باشد که طي آن گروهي از سلول‌ها يا بافت‌هاي سوماتيک، جنين‌هاي سوماتيک تشکيل مي‌دهند. اين جنين‌ها شبيه جنين‌هاي زيگوتي (جنين‌هاي حاصل از لقاح جنسي) هستند و در محيط کشت مناسب مي‌توانند به نهال تبديل شوند. باززايي گياهان با بهره گیری از جنين‌زايي سوماتيک از يک سلول، در بسياري از گونه‌هاي گياهان دارويي به اثبات رسيده می باشد. بنابراين در اين حالت با در نظر داشتن پتانسيل متفاوت سلول‌هاي مختلف در توليد يک ترکيب دارويي، مي‌توان گياهاني با ويژگي برتر نسبت به گياه اوليه توليد نمود. ازجمله گياهان دارويي که توانسته‌اند از آنها جنين سوماتيک به‌دست آورند، مي‌توان موارد زير را بيان نمود:

Podophyllum hexandrum , Bunium persicum, Acacia catechu , Aesculus hippocastanum and Psoralea corylifolia

1-3- حفاظت گونه‌هاي گياهان دارويي از طريق نگهداري در سرما:

با تکيه بر کشت بافت و سلول مي‌توان براي نگهداري کالتيوارهاي مورد نظر در بانک ژن يا براي نگهداري طولاني مدت اندام‌هاي تکثير گياه در محيط نيتروژن مايع، اقدام نمود. نگهداري در سرما، يک تکنيک مفيد جهت حفاظت از کشت‌هاي سلولي در شرايط آزمايشگاهي می باشد. در اين روش با بهره گیری از نيتروژن مايع (196- درجه سانتي‌گراد) فرآيند تقسيم سلولي و ساير فرآيندهاي متابوليکي و بيوشيميايي متوقف شده و در نتيجه مي‌توان بافت يا سلول گياهي را مدت زمان بيشتري نگهداري و حفظ نمود. با در نظر داشتن اينکه مي‌توان از کشت‌هاي نگهداري شده در سرما، گياه کامل باززايي نمود، لذا اين تکنيک مي‌تواند روشي مفيد جهت حفاظت از گياهان دارويي در معرض انقراض باشد. مثلاً بر اساس گزارشات چاپ گردیده، روش نگهداري در سرما، روشي مؤثر جهت نگهداري کشت‌هاي سلولي گياهان دارويي توليدکنندة آلکالوئيد همچون Rauvollfia serpentine , D. lanalta , A. belladonna , Hyoscyamus spp . می باشد. اين تکنيک، مي‌تواند جهت نگهداري طيفي از بافت‌هاي گياهي زیرا مريستم‌ها، بساک و دانة گرده، جنين، کالوس و پروتوپلاست به‌کار رود. تنها محدوديت اين روش، مشکل دسترسي به نيتروژن مايع می باشد.

1-4- توليد متابوليت‌هاي ثانويه از گياهان دارويي:

از لحاظ تاريخي، اگرچه تکنيک ” کشت بافت ” براي اولين بار، در سال‌هاي 1940-1939 در مورد گياهان به‌کار گرفته‌گردید، ولي در سال 1956 بود که يک شرکت دارويي در کشور آمريکا ( Pfizer Inc ) اولين پتنت را در مورد توليد متابوليت‌ها با بهره گیری از کشت توده‌اي سلول‌ها منتشر نمود. کول و استابو (1967) و هبل و همکاران (1968) توانستند مقادير بيشتري از ترکيبات ويسناجين ( Visnagin ) و ديوسجنين ( Diosgenin ) را با بهره گیری از کشت بافت نسبت به حالت طبيعي (استخراج از گياه کامل) به‌‌دست آورند. گياهان، منبع بسياري از مواد شيميايي هستند که به‌عنوان ترکيب دارويي مصرف مي‌شوند. فرآورده‌هاي حاصل از متابوليسم ثانويه گياهي ( Secondary Metabolite ) جزو گرانبهاترين ترکيب شيميايي گياهي ( Phytochemical ) هستند. با استفاد از کشت بافت مي‌توان متابوليت‌هاي ثانويه را در شرايط آزمايشگاهي توليد نمود. لازم به‌ذکر می باشد که متابوليت‌هاي ثانويه، دسته‌اي از مواد شامل اسيدهاي پيچيده، لاکتون‌ها، فلاونوئيدها و آنتوسيانين‌ها هستند که به‌صورت عصاره يا پودرهاي گياهي در درمان بسياري از بيماري‌هاي شايع به‌کار برده مي‌شوند.

1-4-1-راهکارهاي افزايش متابوليت‌هاي ثانويه گياهي از طريق کشت بافت

1- بهره گیری از محرک‌هاي ( Elicitors ) زنده و غير زنده‌اي که مي‌توانند مسيرهاي متابوليکي سنتز متابوليت‌هاي ثانويه را تحت تأثير قرار داده و ميزان توليد آنها را افزايش دهند. لازم به‌ذکر می باشد که اين محرک‌ها در شرايط طبيعي نيز بر گياه تأثير گذاشته و باعث توليد يک متابوليت خاص مي‌شوند.

2- افزودن ترکيب اولية ( Precursor ) مناسب به محيط‌کشت، با اين ديدگاه که توليد محصول نهايي در نتيجه وجود اين ترکيبات در محيط‌کشت، القاء گردد.

3- افزايش توليد يک متابوليت ثانويه در اثر ايجاد ژنوتيپ‌هاي جديدي که از طريق امتزاج پروتوپلاست يا مهندسي ژنتيک، به‌دست مي‌آيند.

4- بهره گیری از مواد موتاژن جهت ايجاد واريته‌هاي پربازده

5- کشت بافت ريشة گياهان دارويي (ريشه، نسبت به بافت‌هاي گياهي ديگر، پتانسيل بيشتري جهت توليد متابوليت‌هاي ثانويه دارد)

1-4-2- مثال‌ها

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

مثال‌هاي قابل ذکر آنقدر زياد می باشد که تصور مي‌گردد هر ماده‌اي با منشاء گياهي، مانند، متابوليت‌هاي ثانويه را مي‌توان به‌وسيلة کشت‌هاي سلولي توليد نمود: مانند ترکيباتي که از طريق کشت سلولي و کشت بافت به توليد انبوه رسيده می باشد،‌ داروي ضد سرطان تاکسول می باشد. اين دارو که در درمان سرطان‌هاي سينه و تخمدان به‌کار مي‌رود از پوست تنه درخت سرخدار ( Taxus brevilifolia L. ) استخراج مي‌گردد. از آنجايي‌که توليد تاکسول به‌دليل وجود 10 هستة استروئيدي در ساختار شيميايي آن بسيار مشکل می باشد و جمعيت طبيعي درختان سرخدار نيز براي استخراج اين ماده بسيار اندک می باشد، لذا راهکار ديگري را براي توليد تاکسول بايد به‌کار گرفت. در حال حاضر، براي توليد تاکسول از تکنيک کشت بافت و کشت قارچ‌هايي که بر روي درخت رشد کرده و تاکسول توليد مي‌کنند،‌ بهره گیری مي‌گردد.

سولاسودين ( Solasodine ) نيز از ترکيبات ديگري می باشد که از طريق کشت سوسپانسيون سلولي گياه Solanum eleganifoliu به‌دست مي‌آيد. مانند متابوليت‌هاي ديگري که از طريق تکنيک کشت بافت و در مقياس تجاري توليد مي‌گردد، شيکونين ( Shikonin ) (رنگي با خاصيت ضد حساسيت و ضد باکتري) می باشد. مثال‌هاي زير گوياي کارايي تکنيک کشت بافت در توليد متابوليت‌هاي ثانويه می باشد.

توليد آلکالوئيد پيروليزيدين ( Pyrolizidine ) از کشت بافت ريشة Senecio sp ، سفالين ( Cephaelin ) و امتين ( Emetine ) از کشت کالوس Cephaelis ipecacuanha ، آلکالوئيد کوئينولين ( Quinoline ) از کشت سوسپانسيون سلولي Cinchona ledgerione و افزايش بيوسنتز آلکالوئيدهاي ايندولي با بهره گیری از کشت سوسپانسيون سلولي گياه Catharanthus roseus .

1-4-3- بهره گیری از بيورآکتورها در توليد صنعتي متابوليت‌هاي ثانويه

توليد متابوليت ثانوية گياهي با خصوصيات دارويي در شرايط آزمايشگاهي، فوايد زيادي در مقايسه با استخراج اين ترکيبات از گياهان، تحت شرايط طبيعي دارد. کنترل دقيق پارامترهاي مختلف، سبب مي‌گردد که کيفيت مواد حاصل در طول زمان تغيير نکند. درحالي که در شرايط طبيعي مرتباٌ تحت تأثير شرايط آب و هوايي و آفات می باشد. تحقيقات زيادي در زمينة بهره گیری از کشت‌هاي سوسپانسيون و سلول گياهي براي توليد متابوليت‌هاي ثانويه صورت گرفته می باشد. مانند ابزارهايي که براي کشت وسيع سلول‌هاي گياهي به‌کار رفته‌اند، بيورآکتورها هستند. بيورآکتورها، مهمترين ابزار در توليد تجاري متابوليت‌هاي ثانويه از طريق روش‌هاي بيوتکنولوژيک، محسوب مي‌شوند.

مزاياي بهره گیری از بيورآکتورها در کشت انبوه سلول‌هاي گياهي عبارتند از:

1- کنترل بهتر و دقيق‌تر شرايط خاص مورد نياز براي توليد صنعتي ترکيبات فعال زيستي از طريق کشت سوسپانسيون سلولي

2- امکان تثبيت شرايط در طول مراحل مختلف کشت سلولي در بيورآکتور

3- جابجايي و حمل‌ونقل آسان‌تر کشت (مثلاً، برداشتن مايه‌کوبه در اين حالت راحت می باشد)

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

4- با در نظر داشتن اينکه در شرايط کشت سوسپانسيون، جذب مواد غذايي به‌وسيلة سلول‌ها افزايش مي‌يابد، لذا نرخ تکثير سلول‌ها زياد شده و به‌تبع آن ميزان محصول (ترکيب فعال زيستي) بيشتر مي‌گردد.

5- در اين حال، گياهچه‌ها به آساني توليد و ازدياد مي‌شوند.

سيستم بيورآکتور براي کشت‌هاي جنين‌زا و ارگانزاي چندين گونة گياهي به‌کار رفته می باشد که از آن‌جمله مي‌توان به توليد مقادير زيادي سانگئينارين ( sanguinarine ) از کشت سوسپانسيون سلولي Papaver somniferum با بهره گیری از بيورآکتور، تصریح نمود. با در نظر داشتن اينکه بيورآکتورها، شرايط بهينه را براي توليد متابوليت‌هاي ثانويه از سلول‌هاي گياهي فراهم مي‌آورند، لذا تغييرات زيادي در جهت بهينه‌سازي اين سيستم‌ها، براي توليد مواد با ارزش دارويي (با منشأ گياهي) همچون جينسنوسايد ( ginsenoside ) و شيکونين صورت گرفته می باشد.


دیدگاهتان را بنویسید