Abstraktne:Taimed on peamine bioaktiivsete ühendite allikas, mida saab kasutada kosmeetikatoodete valmistamisel. Taimeekstraktidel on palju tõestatud tervisega seotud eeliseid, sealhulgas vananemisvastased ja nahka hooldavad omadused. Suurenenud nõudluse tõttu taimse päritoluga kosmeetikatoodete järele on aga ülioluline eeltingimus tavapärastele meetoditele alternatiivsete lähenemisviiside väljatöötamiseks, et tagada jätkusuutlikuks tootmiseks piisav biomass. Taimekoekultuuri tehnikad, nagu in vitro juurekultuurid, mikropaljundamine või kallogenees, pakuvad võimalust toota märkimisväärses koguses bioaktiivseid ühendeid, sõltumata välistest teguritest, mis võivad nende tootmist mõjutada. Seda tootmist saab oluliselt suurendada ka muude biotehnoloogiliste lähenemisviiside rakendamisega, nagu esilekutsumine, metaboolne insener, lähteainete ja/või toitainete söötmine, immobiliseerimine ja permeabiliseerimine. Selle töö eesmärk oli hinnata biotehnoloogiliste vahendite potentsiaali bioaktiivsete ühendite tootmiseks, keskendudes vananemisvastaste omadustega bioaktiivsetele ühenditele, mida saab kasutada rohelise märgistusega kosmeetikatoodete väljatöötamiseks. Lisaks käsitletakse ka mõningaid näiteid, mis demonstreerivad taimekoekultuuri tehnikate kasutamist kõrge väärtusega bioaktiivsete koostisainete tootmiseks kosmeetikatoodetes, mis näitavad nende vahendite ja lähenemisviiside tähtsust taimse päritoluga kosmeetikatoodete säästva tootmise jaoks.

Tistanche glükosiid võib samuti suurendada SOD aktiivsust südame- ja maksakudedes ning oluliselt vähendada lipofustsiini ja MDA sisaldust igas koes, eemaldades tõhusalt erinevaid reaktiivseid hapnikuradikaale (OH-, H2O₂ jne) ja kaitstes tekitatud DNA kahjustuste eest. OH-radikaalide poolt. Tsistanche fenüületanoidglükosiididel on tugev vabade radikaalide eemaldamisvõime, suurem redutseerimisvõime kui C-vitamiinil, nad parandavad SOD aktiivsust sperma suspensioonis, vähendavad MDA sisaldust ja omavad teatud kaitset sperma membraani funktsioonile. Tsistanche polüsahhariidid võivad suurendada SOD ja GSH-Px aktiivsust D-galaktoosi poolt põhjustatud eksperimentaalselt vananevate hiirte erütrotsüütides ja kopsukudedes, samuti vähendada MDA ja kollageeni sisaldust kopsudes ja plasmas ning suurendada elastiini sisaldust. hea puhastav toime DPPH-le, pikendab hüpoksia aega vananevatel hiirtel, parandab SOD aktiivsust seerumis ja aeglustab eksperimentaalselt vananevatel hiirtel kopsude füsioloogilist degeneratsiooni Raku morfoloogilise degeneratsiooniga on katsed näidanud, et Cistanche'il on hea antioksüdantne võime ja sellel on potentsiaal olla ravim naha vananemishaiguste ennetamiseks ja raviks. Samal ajal on Cistanche ehhinakosiidil märkimisväärne võime eemaldada DPPH vabu radikaale ja eemaldada reaktiivseid hapniku liike, takistada vabade radikaalide poolt indutseeritud kollageeni lagunemist ning samuti on sellel hea parandav toime tümiini vabade radikaalide anioonide kahjustustele.

Klõpsake nuppu Kuidas Cistanche võtta

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

1. Sissejuhatus

Ülemaailmne kosmeetikatööstus kogeb kiiret kasvu tänu iluteadlikkuse kasvule ning kasvavale huvile iluhoolduse, nahakaitse ja kosmeetikatoodete vastu. Selle tulusa sektori laienemisega on tarbijate seas esile kerkinud uus trend sünteetiliste kosmeetikatoodete asemel looduslike, jätkusuutlike ja roheliste kosmeetikatoodete järele, mis suurendab ülemaailmset taimeekstraktide turgu [1]. Näiteks 2021. aastal hinnati selle turu suuruseks 10,19 miljardit USA dollarit ja see peaks 2030. aastal plahvatuslikult kasvama 22,49 miljardi dollarini [2,3]. Seda suurt huvi õigustavad taimeekstraktide silmapaistvad raviomadused, millel puudub või on vähe kõrvaltoimeid [4].

Taimed on alati olnud bioaktiivsete koostisosade peamine allikas, millel on lai kasutusala. Neil on tõestatud kasu tervisele ja heaolule, sealhulgas antioksüdantide pakkumine ja kaitse UV-kiirguse eest, samuti kortsudevastased, vähivastased, vananemisvastased ja nahka muutvad (valgendavad, niisutavad või rahustavad) omadused [5]. Suure nõudluse tõttu taimse päritoluga kosmeetikatoodete järele on aga tänapäeval mitmed taimeliigid üleekspluateeritud (korjatakse suurel hulgal nende looduslikust elupaigast) või ohus. Lisaks võivad väljakutsed, nagu aeglane kasv, hooajaline saak, mürgiste ühendite esinemine nende keemilises koostises ja bioaktiivsete ühendite erinevused nii taimede vahel kui ka saagikoristuse lõikes, olla piiravad tegurid nende võimalikku kasutamist kosmeetikatööstuses. [4]. Neid piiranguid saab ületada taimekoekultuuri tehnikate rakendamisega koos biotehnoloogiliste vahendite ja lähenemisviisidega.

Taimekoekultuuri tehnikad pakuvad ahvatlevat alternatiivi bioaktiivsete ühendite tootmiseks. Neid saab kergesti määratleda kui biotehnoloogilisi tehnikaid, mis põhinevad toiteväärtusliku söötme ja kontrollitud aseptiliste tingimuste kasutamisel, et tagada taimerakkude, kudede ja elundite kultiveerimine ja areng [6]. Sellel tehnoloogial on palju eeliseid võrreldes tavapäraste põllumajandustavadega, näiteks (i) sekundaarne metaboliitide tootmine, mis ei sõltu sisemistest või välistest teguritest, mis võivad mõjutada põllukultuuride kasvu ja saagikust, (ii) soovitud fütokeemiliste koostisosade saagikus, tagades pideva tootmise ja iii) tootmine kontrollitud tingimustes, piirates seega agrokemikaalidega (pestitsiidid, insektitsiidid, herbitsiidid, keemilised väetised) saastumise ohtu [7].

Praeguseks on taimekoekultuuri tehnikaid kasutades välja töötatud palju rohelise märgistusega tooteid (taimse päritoluga tooteid). Mõned neist on kasutusel kosmeetikas, täpsemalt naha vananemise ja väliste mõjuritega kokkupuute tagajärjel tekkivate nahahaiguste raviks [5,8]. Seetõttu on selle põhjaliku ülevaate peamine eesmärk anda kokkuvõtlik ülevaade taimekoekultuuri tehnikate ja biotehnoloogiliste lähenemisviiside laiaulatuslikest rakendustest kõrge väärtusega bioaktiivsete ühendite tootmisel, mida saab kasutada kosmeetikatoodete koostises, keskendudes sellele. nahahaiguste ennetamise ja naha vananemisvastaste molekulide kohta. Ülevaade hõlmab ka mõningaid näiteid kosmeetiliste preparaatide kohta, mis on patenteeritud viimase kümnendi jooksul ja mille puhul kasutati taimekoekultuuri tehnikaid nende koostiste aktiivsete molekulide tootmiseks.

2. Naha vananemine: tähtsus ja põhjused

2.1. Naha anatoomiline struktuur ja põhifunktsioonid

Nahk on inimkeha peamine organ ja moodustab kuuendiku inimkeha kogumassist. Nahk koosneb anatoomiliselt kolmest põhikihist: epidermis, pärisnahk ja hüpodermis, mida tuntakse ka nahaaluse koena (joonis 1) [9]. Väliskiht (epidermis) koosneb viiest erinevast kihist: basaalkiht (stratum basal), ogakiht (stratum spinosum), teraline kiht (stratum granulosum), selge kiht (stratum lucidum) ja sarvkiht (stratum corneum) [10] . Dermis, mis on keskmine kiht, on basaalmembraani kaudu epidermisega keerukalt ühendatud. Erinevalt epidermisest, mis koosneb erinevatest rakukihtidest, koosneb dermis peamiselt ekstratsellulaarsest maatriksist (ECM), mis on rakuline komponent. Selle rakulise maatriksi moodustavad peamiselt kollageenkiud, mis moodustavad 75 protsenti naha kuivkaalust ning pakuvad plastilist tugevust ja elastsust [11]. Lisaks kollageenile hõlmavad ECM-i valgud elastiini ja glükoproteiine, mis hõlmavad higipoore ja juuksefolliikulisid ning sisaldavad lümfi-, veresoonte- ja neuronaalseid süsteeme [9]. Kolmas kiht, hüpodermis, sisaldab rasvarakke (adipotsüüte), mis on ümber paigutatud rasvasagaratesse, mis moodustavad lahtise sidekoe [12].

Nahk täidab laia valikut funktsioone. See pakub kehale keemilist ja füüsilist kaitset väliste vigastuste eest, nagu patogeenid, UV-kiirgus, keemilised ohud, dehüdratsioon ja temperatuurikõikumised [8]. Samuti tagab see vee ja elektrolüütide tasakaalu (higinäärmed ja epidermaalne barjäär) ja termoregulatsiooni (termoretseptorid) ning osaleb immuunvastuses (nahaga seotud lümfoidkoed (SALT)). Närvilõpmete, nagu Meissneri, Paciniani ja Ruffini verekeste olemasolu koos Krause sibulate ja Merkeli rakkudega annab nahale sensoorse funktsiooni. Teine oluline funktsioon on seotud homöostaasi, ainevahetuse, säilitamise, selektiivse imendumise ja ainete eliminatsiooniga [12]. Lisaks nendele bioloogilistele funktsioonidele mängib nahk rolli füüsilises veetluses (joonis 1) [9].

2.2. Naha vananemine

Naha vananemine on üks levinumaid dermatoloogilisi probleeme, mis mõjutab inimese nahka. Tavaliselt iseloomustab seda elastsuse ja nahatooni kaotus, peente kortsude ja vanuselaikude teke ning suutmatus haavu parandada. Naha vananemine on mitmefaktoriline protsess, mida juhivad nii sisemised (geneetiline taust, hormoonid, aeg jne) kui ka välised (saaste, kokkupuude UV-kiirgusega jne) [15]. Seda iseloomustavad bioloogiliselt epidermise ja naha-epidermaalse ühenduskoha muutused koos naha rakuvälise maatriksi üldise lagunemisega. Viimane on enamasti põhjustatud kollageeni- ja elastiinikiudude muutustest [16]. Naha vananemine võib ilmneda aja tõttu (kronoloogiline vananemine, mis tuleneb sisemistest teguritest) või fotovananemisest (välistest teguritest tingitud fotovananemine). Kronoloogiline vananemine põhjustab naha ja epidermise kihtide vähenemist, närvilõpmete arvu vähenemist ja suguhormoonide tootmist, mis viib tundlikkuse kaotuseni. See naha vananemisprotsess toimub peamiselt reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) ülekuhjumise tõttu. Üldiselt on kindlaks tehtud, et 1,5–5 protsenti rakkude tarbitavast hapnikust muundatakse sisemiste protsesside käigus ROS-iks [8]. ROS-i saab toota mitokondrites (keratinotsüütides ja fibroblastides), endoplasmaatilises retikulumis (tsütokroom P450) ja tsütosoolis (arahhidoonhappe metabolismi teel toodetud ROS) [17]. ROS-i tootmist võib vallandada interleukiinide üleekspressioon. Lisaks ROS-i tootmise suurenemisele on naha vananemine seotud ka maatriksi metalloproteinaaside (MMP) ja MMP inhibiitorite (TIMP) kõrge ja madala ekspressiooniga. On tõestatud, et nende spetsiifiliste proteinaaside ekspressiooni variatsioonid on seotud ROS-i koguse varieerumisega. Suurenenud ROS-i kogus viib aktivaatorvalgu -1 (AP-1) ülesreguleerimiseni, mis omakorda kutsub esile kollageeni lagunemise MMP poolt ja käivitab tuumafaktori kappa B (NF-κB) aktiveerimise. ) ja põletikuliste reaktsioonide kogum [8].

Naha vananemine on rohkem väljendunud fotovananenud nahal, millel on sügavamad kortsud, märgatavam elastsuskaotus ja kare nahatekstuur [8]. Selles füsioloogilises protsessis osalevad mitmesugused rakulised stressorid, nagu (i) kromatiini struktuuri muutused, (ii) telomeeride lühenemine, (iii) mitokondriaalne düsfunktsioon, (iv) onkogeeni aktiveerimine (v) epigeneetilised ahelad, (vi) põletik ja (vii) ) immunosupressioon [15,18]. UVR-i indutseeritud oksüdatiivne stress on fotovananemise peamine põhjus. Naha kokkupuude UV-kiirgusega kutsub esile neuroendokriinsüsteemi aktiveerumise. See aktiveerimine toimub kas keemiliste vahendajate või närviülekande kaudu [8]. Lisaks aktiveerib fotovananemine ka hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealise (HPA) telge, mis põhjustab kahjustuste leevendamiseks homöostaatiliste reaktsioonide esilekutsumist. UV-R-indutseeritud DNA kahjustus tekib ROS-i tasakaalustamatuse tõttu, mis põhjustab DNA oksüdatiivse kahjustuse spetsiifilise markeri, 8-hüdroksü-2′-desoksüguanosiini (8-OH-dG) tootmist. ) [19]. Lisaks aktiveerib ROS ka teisi markereid, nagu interleukiin-6 (IL-6), tuumori nekroosifaktor (TNF-) ja tsüklooksügenaasi ensüümid. Geeniekspressiooni tasemel käivitab ROS-i akumuleerumine NF-κB ekspressiooni ja indutseeritava lämmastikoksiidi süntaasi (iNOS) ekspressiooni, mis hõlbustab hüperpermeaablust ja angiogeneesi, reguleerides veresoonte endoteeli kasvufaktorit (VEGF) [20]. Lisaks NF-κB-le aktiveeritakse ka mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaasid (MAPK-d), suurendades seeläbi MMP geeni transkriptsiooni. MMP geenide ülesreguleerimine mõjutab negatiivselt ECM-i homöostaasi ja käivitab elastiini ja kollageeni lagunemise [8].

3. Vananemisvastaste omadustega taimset päritolu bioaktiivsed ühendid

Taimse päritoluga bioaktiivsetel ühenditel (PDBC), mis tulenevad taimede ainevahetusest, on üldiselt antioksüdantsed, põletikuvastased ja antibakteriaalsed omadused ning neil on ka paljulubavad vananemisvastased omadused [21,22]. Tavaliselt tuntud kui sekundaarsed metaboliidid, PDBC-d on keemilised elemendid, mis ei osale otseselt taimede normaalsetes kasvuprotsessides [21]. Tavaliselt toodetakse neid keskkonnapiirangute tõttu kaitseks kiskjate, patogeenide või UV-kiirguse eest; liikidevaheliseks konkurentsiks; või abistavad paljunemist (feromoonid, värvained ja atraktiivsed lõhnad) [23]. Need looduslikud ühendid võib jagada vitamiinideks (vitamiinid C ​​ja E), polüfenoolideks (flavonoidid, fenoolhapped, stilbeenid ja lignaanid) ja terpenoidrühmadeks [24].

3.1. Taimse päritoluga bioaktiivsete ühendite peamised tootmisviisid

Taimse päritoluga bioaktiivsetel ühenditel on märkimisväärne bioloogiline aktiivsus. Neid kõrge väärtusega molekule on sajandeid ammutatud loodusest korjatud taimedest. Arvestades nende molekulide madalat tootmissaagist, on sünteetilise keemia arendamise, mikroobide ja seente inseneriteaduse (heteroloogiline tootmine) avastamisega ning taimekoekultuuri tehnikate väljatöötamisega tekkinud mitmeid alternatiive. PDBC-de kaubanduslik tarnimine on tavaliselt suur probleem, mis on seotud ühendite kättesaadavusega. Näiteks on üldiselt tunnistatud, et sekundaarsete metaboliitide esinemine on sageli piiratud vähem kui 1 protsendiga taime kuivkaalust [25, 26]. Seega on loomulik saak tavaliselt ebapraktiline, kuna see ei suuda tagada piisavas koguses soovitud ühendit [27]. Näiteks 38 mg kvertsetiin-3-glükosiidi [28] tootmiseks on vaja keskmiselt 1 kg mustikaid. Looduslikku saaki võivad piirata ka taimse materjali hooajaline kättesaadavus, selle kasvu- ja arengukiirused ning liigirohkus looduses [29]. Lisaks looduslikust saagist saadavate bioaktiivsete ühendite vähesele saagikusele ei ole nende väärtuslike ühendite tootmine taimede poolt tavaliselt rahuldav, kuna nende tootmist saab mõnel juhul esile kutsuda ainult teatud tingimustes või taimespetsiifilises arengufaasis [30]. ,31].

Keemilist sünteesi võib pakkuda ka alternatiivse lähenemisviisina mõnede bioaktiivsete ühendite, näiteks karotenoidide, tootmiseks. Astaksantiini keemiline süntees maksab keskmiselt 1000 USD/kg, mis on rohkem kui Haematococcus pluvialise loomuliku saagi maksumus [32,33]. See alternatiivne tootmisviis näitab aga probleeme, mis on seotud asjaomaste keemiliste reaktsioonide rangete tingimustega ning soovimatute kõrvalsaaduste ja kõrvalsaaduste tootmisega [34,35].

Mikroobide ja seente biotehnoloogia avastamise ja arendamisega on tekkinud veel üks tootmisviis. See tehnoloogia, mida nimetatakse ka heteroloogseks tootmiseks, põhineb enamasti mikroorganismide, nagu pärm, seen või bakterid, kasutamisel. Selle protsessi käigus toodeti edukalt mitmeid molekule, sealhulgas resveratrooli, sekundaarset metaboliiti, mis on tuntud oma suure meditsiinilise ja kosmeetilise potentsiaali (vananemisvastane) poolest, suurtes kogustes, kasutades geneetiliselt muundatud mikroobseid peremehi, nagu Corynebacterium glutamicum, Escherichia coli ja Lactococcus lactis või rekombinantsed pärmid, nagu Saccharomyces cerevisiae [36–39]. Resveratrooli toodavad taimed erinevas koguses, näiteks 0,36 mg/kg Viti vinifera viljadest, 1 mg/kg Ampelopsis japonica juurtest ja 7,95 mg/kg Morus alba õhust osadest [40], kuid jääb madalamaks kui rekombinantsete mikroorganismide kasutamisel teatatud. Näiteks võib resveratrooli tootmine rekombinantset pärmi või baktereid kasutades ulatuda 812 mg/l või 2,34 g/l-ni [37,41]. Pange tähele, et heteroloogse tootmise edukus sõltub soovitud bioaktiivsete ühendite biosünteesiteede teadmistest ja mõistmisest, kuigi mitmete bioaktiivsete ühendite biosünteesis osalev molekulaarne kaskaad on juba iseloomustatud. Selle tehnoloogia peamised piirangud on aga seotud taimse päritoluga ensüümide madala aktiivsusega mikroobide peremeesorganismides (pärm, bakterid või seened) koos madala lähteainete pakkumisega. Seega tuleks teha täiendavaid uuringuid, et teha kindlaks parimad kandidaatensüümid ja optimaalsed tingimused, mis võimaldavad metaboolsete vaheühendite muundamiseks soovitud produktideks, mis väldivad vahemolekulide kuhjumist mikroobide peremeesorganismides [35].

Lisaks heteroloogsele tootmisele on taimse päritoluga bioaktiivsete ühendite tootmiseks jätkusuutliku alternatiivina pakutud välja taimede in vitro kultiveerimistehnikad. Need tehnikad pakuvad tervete taimede kasutamisega võrreldes mitmeid eeliseid, peamiselt (i) patogeenide eemaldamine, (ii) tootmise suurendamine bioreaktori kasutamise kaudu, kui kultiveerimisprotsess on hästi omandatud, mis võib tõhusalt vähendada tegevuskulud ja iii) looduslike saaduste lihtne puhastamine ja töötlemine [42,43]. Seega on sellel alusel viimasel ajal bioaktiivsete koostisosade tootmiseks kasutatud taimekoekultuuri tehnikaid. Mitmed näited on rõhutanud nende tehnikate tõhusust, nagu taksooli, podofüllotoksiini, fütoeeni või berberiini tootmine vastavalt Taxus sp., Podophyllum hexandrum, Citrus sinensis ja Coptis japonica rakukultuuridest [44–47].

3.2. Taimsete antioksüdantide dermo-kaitsev toime

PDBC-dest saadud fotokaitsetooted on viimastel aastakümnetel pälvinud üha suuremat tähelepanu, kuna need võivad ennetada oksüdatiivset stressi, UVA-kiirguse kahjustusi ja nahavähki. Looduslikke antioksüdante, sealhulgas polüfenoole, flavonoide, C-vitamiini ja E-vitamiini, on hiljuti kasutatud päikesekaitsetoodetes ja kosmeetikatoodete koostises nende kõrgete antioksüdantsete omaduste tõttu, mis võivad moodustada UV-kiirguse eest kaitsva barjääri. Tabelites 1 ja 2 on kokku võetud kõige asjakohasemad uuringud, mis on tehtud vastavalt inimese ja hiire rakuliinidel, et uurida eeterlike õlide, taimeekstraktide ja taimekoekultuuridest saadud ekstraktide dermokaitset.

4. Taimekoekultuuri tehnikad väärtuslike antioksüdantide tootmiseks

Taimede in vitro kultuure saab kasutada looduslike antioksüdantide allikatena [25]. Neid kultiveerimissüsteeme kasutades saab keskkonnatingimustest sõltumatult toota suures koguses antioksüdantide molekule. Võib kasutada mitmeid in vitro lähenemisviise, nagu mikropaljundamine, in vitro juurekultuurid (karvased juured) või kalluse ja rakususpensioonid.

4.1. Juhuslikud juured ja karvased juured

On hästi teada, et in vivo juured toodavad enamikul juhtudel rohkem fütokeemilisi aineid kui teised taimeorganid. Selle põhjal on farmaatsia sekundaarsete metaboliitide tootmiseks välja töötatud in vitro juurekultuuril põhinev tehnoloogia [76]. In vitro annavad juhuslikud juured võimaluse metaboliitide tootmiseks pikema aja jooksul taimede in vitro kultuurisüsteemides ilma geneetilist stabiilsust kaotamata. Selle silmapaistva omaduse annab in vitro juurekultuuride väga diferentseeritud olemus [77]. Eristada saab kahte erinevat juurekultuuri: transformeerimata ja transformeeritud karvajuurekultuure. Transformeerimata juuri võib saada eksplantaadikultuuride kaudu spetsiifiliste fütohormoonide juuresolekul, mis on tõenäolisemalt auksiinid, nagu indoolvõihape (IBA), indool-3-äädikhape (IAA) või naftaleenäädikhape (NAA). ) üksi või mõnel juhul kombineerituna tsütokiniinidega [78]. Erinevalt transformeerimata juurekultuuridest arendatakse transformeeritud kultuurid taimeeksplantaatide nakatamise teel Agrobacterium rhizogenes'ega. Transformeerunud karvased juured on saadud paljudelt üheidulehelistelt ja kaheidulehelistelt taimeliikidelt. Selle meetodi edu põhjuseks on enamasti Agrobacterium'i Ri plasmiidi T-DNA piirkond, millel on ülioluline roll võõr- või välise DNA tõhusal sisestamisel peremeestaimeraku tuumagenoomi [77]. Leiti, et nakkusprotsess on seotud rol-geenide olemasoluga T-DNA piirkonnas. Rolligeenid hõlmavad geene rolA, rolB ja rolC ning põhjustavad sekundaarse metaboliidi biosünteesi indutseerimist, kusjuures rolB on kolmest geenist kõige võimsam [79]. Transformatsioonitehnoloogia pakub võimalust sisestada taimerakkudesse terapeutiliste taimede sekundaarsete metaboliitide raja ensüüme kodeerivaid võõrgeene, et suurendada spetsiifilise metaboliidi tootmist [77, 79]. Mõned uuringud on teatanud selle tehnoloogia edust huvipakkuvate molekulide tootmisel. Rosmariinhappe tootmine saavutati edukalt, kasutades Agrobacterium rhizogenes A4 ja ARCC 15834 tüvedega transfekteeritud Salvia officinalis'e võrsete kultuurist saadud transformeeritud karvajuuri [80]. Rosmariinhapet toodeti ka eliitkarvastest juurtest, mis saadi Ocimum basilicum ja Dracocephalum Moldavia taimede Agrobacterium rhizogene-vahendatud transformatsioonil [81,82]. Toodetud rosmariinhappe kogus varieerus liigiti veidi, jäädes vahemikku 76,41 mg/g DW kohta, mis saadi Ocimum basilicum karvasjuurekultuuriga, kuni 78,05 mg/g DW-ni, mis registreeriti Dracocephalum Moldavia A. rhizogene-transformed juurtega [81,82]. . Rosmariinhappe tootmist uurisid varem Shekarchi et al. (2012) looduses kasvatatud 21 sugukonda Labiatae taimeliigil [83]. Autorid näitasid, et rosmariinhappe sisaldus oli erinevate liikide puhul vahemikus 0–58,8 mg/g DW, mis oli madalam kui transformeeritud karvajuurte kasutamisel saadud väärtused. Seda in vitro kultiveerimissüsteemi kasutav tootmissaagis oli kõrgem kui in vivo kultiveeritud juurte abil toodetud saagis, mis on elujõuline alternatiiv kõrge väärtusega ühendite suuremahuliseks tootmiseks.

On laialdaselt teada, et juurte poolt eritatavad keemilised ühendid kujutavad endast kaitsemolekulide reservuaari, mida taimed kasutavad oma loomulike kaitsemehhanismide tugevdamiseks ja end patogeensete rünnakute eest kaitsmiseks [84]. Paljud karvajuurekultuurid on pälvinud tähelepanuväärset tähelepanu nende kõrge väärtusega fütokeemiliste ühendite tõttu, nagu resveratrool Arachis hypogaeast, indoolalkaloidid Catharanthus roseusest, artemisiniin taimest Artemisia annua ja kamptotetsiin Camptotheca acuminata või Ophiorrhiza pumila [85]. Sena et al. (2018) teatasid glükosinolaatide, hüdroksükaneelhapete ja nende glükosiididerivaatide olemasolust Brassica rapa karvajuurekultuurides. Hüdroalkoholist saadud ekstrakt avaldas tugevat melanogeenset toimet, tugevat intratsellulaarse türosinaasi aktiivsuse pärssimist ja melaniini sisalduse olulist vähenemist primaarsetes melanotsüütides. See melanogeensuse vastane toime oli võrreldav tuntud sünteetilise türosinaasi inhibeeriva ravimi, kojiinhappe [71] inhibeerimispotentsiaaliga. Lisaks näitas samadest Brassica rapa karvajuurekultuuridest saadud glükoproteiinipreparaat sarnast hüpopigmenteeritud aktiivsust ja vähendas melaniini akumulatsiooni türosinaasi aktiivsuse negatiivse regulatsiooni kaudu. Samuti häiris see melanogeneesi signaaliülekande kaskaadi ja reguleeris mikroftalmiaga seotud transkriptsioonifaktori ekspressiooni, mida tuntakse melaniini sünteesi võtmeregulaatorina [71]. Panaxi ženšenni karvajuurekultuurid, mis ekspresseerisid üle PAP1 geeni (antotsüaniini pigmendi 1 tootmine), näitasid polüfenoolsete ühendite, sealhulgas antotsüaniini suurenenud tootmist [85]. Lisaks näitasid transformeeritud karvajuurekultuuridest saadud hüdroalkoholiekstraktid silmapaistvaid dermokaitseomadusi ning neil oli tugev inhibeeriv toime elastaasi ja türosinaasi ensüümide vastu [70, 86].

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】