神奇睡茄不定根诱导：体外培养促进次生代谢产物合成，为商业生产带来新曙光

为探究如何提高睡茄（Withania somnifera）不定根（ARs）中次生代谢产物的合成，研究人员用褪黑素（MT）、茉莉酸甲酯（MeJa）和水杨酸（SA）等诱导物刺激 ARs。结果发现 MT 能增加根生物量，MeJa 可提高总酚含量和抗氧化活性。该研究为商业生产提供了可持续策略。

　　本研究对睡茄（Withania somnifera）展开探讨，这是一种在阿育吠陀医学中用于治疗多种疾病，尤其是性功能障碍的常绿灌木。研究人员从叶片外植体建立了不定根（ARs）培养体系，并使用重要的诱导物，如褪黑素（MT；2.15、4.3、6.4 和 8.6 μM）、茉莉酸甲酯（MeJa；25–100 μM）和水杨酸（SA；100–300 μM）进行刺激。结果显示，这些诱导物显著影响了睡茄不定根悬浮培养物中睡茄内酯（withanolides）的合成和生物活性化合物的积累。在所有测试条件中，在添加 6.4 μM 褪黑素（MT）和 4.9 μM 吲哚丁酸（IBA）的 Murashige 和 Skoog（MS）培养基上生长的不定根，生物量积累最高。研究人员每周监测根培养物的生长动力学，为期六周（42 天）。在含有 MT 和 IBA 的 MS 液体培养基上培养时，根在第 35 天达到鲜重 13 g?L^?1、干重 0.15 g?L^?1 。此外，用 100 μM 和 25 μM 剂量的 MeJa 处理的根，分别展现出最高的总酚含量（TPC）35.8 mg g^?1 DW 和 75.3% 的 1,1 - 二苯基 - 2 - 三硝基苯肼（DPPH）自由基清除活性。而且，基于对用 300 μmol MeJa 处理的根进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和高效液相色谱（HPLC）分析，鉴定出了 moupinamide 和 withaferin A 等睡茄内酯，以及绿原酸等大量酚类化合物。该研究得出结论，在处理睡茄不定根的诱导物中添加 MT，可增加其体外根生物量，并增强重要次生代谢产物的原位合成。这一策略未来可能在商业规模上可持续生产睡茄内酯的工业应用中发挥重要作用。