4.2. In vitro szaporítás

Az in vitro szaporítás vagy mikroszaporítás a vegetatív szaporítási mód egyik változata, amelyet aszeptikus in vitro körülmények között tenyésztett növényi eredetű explantátumok alkalmazásával érnek el [87]. Lehetőséget kínál nagyszámú olyan növény előállítására, amelyek feltárhatók értékes metabolitok kinyerésére, miközben csökkentik a vadon élő és veszélyeztetett fajok túlzott kizsákmányolását [88]. A differenciált palánták (mikroszaporított növények) használata kötelező, ha a bioaktív molekulát kizárólag speciális növényi szervekben vagy szövetekben állítják elő (pl. illóolajok). Az in vitro szaporított növények használatának másik előnye a stabilitásukkal és a másodlagos metabolitok magasabb hozamával jár. Az in vitro tenyésztési rendszerek alkalmazása lehetővé teszi a szezonális kötöttségektől független termelést és a megcélzott bioaktív molekula gyors és hatékony izolálását, valamint a termelés megbízhatóságát és kiszámíthatóságát [25].

A cisztanche glikozidja növelheti az SOD aktivitását a szív- és májszövetekben, és jelentősen csökkentheti az egyes szövetek lipofuscin- és MDA-tartalmát, hatékonyan megkötve a különböző reaktív oxigéngyököket (OH-, H2O₂ stb.) és megvédheti a DNS-károsodást. OH-gyökök által. A Cistanche feniletanoid glikozidok erős szabad gyökfogó képességgel rendelkeznek, nagyobb redukáló képességgel rendelkeznek, mint a C-vitamin, javítják a SOD aktivitását a spermiumszuszpenzióban, csökkentik az MDA-tartalmat, és bizonyos védő hatást fejtenek ki a spermium membrán működésére. A cistanche poliszacharidok fokozhatják a SOD és a GSH-Px aktivitását a D-galaktóz által okozott kísérletileg öregedő egerek eritrocitáiban és tüdőszöveteiben, valamint csökkenthetik a tüdő és a plazma MDA- és kollagéntartalmát, valamint növelhetik az elasztintartalmat. jó eltávolító hatás a DPPH-ra, meghosszabbítja a hipoxia idejét öregedő egerekben, javítja a SOD aktivitását a szérumban, és késlelteti a tüdő fiziológiás degenerációját kísérletileg öregedő egerekben A sejtmorfológiai degenerációval a kísérletek kimutatták, hogy a Cistanche jó antioxidáns képességgel rendelkezik és potenciálisan gyógyszer lehet a bőröregedési betegségek megelőzésére és kezelésére. Ugyanakkor a Cistanche-ban található echinakozid jelentős mértékben képes megkötni a DPPH szabad gyököket, és képes megkötni a reaktív oxigénfajtákat, megakadályozza a szabad gyökök által kiváltott kollagén lebomlását, valamint jó javító hatással van a timin szabad gyökök anionjainak károsodására.

Kattintson a Cistanche Chemist raktáron lehetőségre

【További információ:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Egyes tanulmányok rámutattak az in vitro szaporítás hatékonyságára a bioaktív vegyületek termelése szempontjából. Goyal et al. (2013) azt találták, hogy a mikroszaporítással nyert lowbush áfonya klónok magasabb flavonoid- és fenoltartalmat mutattak, mint a hagyományos szaporítási módszerrel előállítottak [89]. Hasonló eredményekről számoltak be Ziziphora senior L.-ben Dakah et al. (2014) [90]. A szerzők azt találták, hogy a Ziziphora senior L. in vitro szaporított növényi kivonatai nagyobb gyökfogó képességet mutattak, mint a vadon élő növények. Ezt az észrevehető különbséget az in vitro tenyésztés során fellépő stresszviszonyokkal vagy a növényi növekedést szabályozó anyagok jelenlétével is magyarázták, amelyek stimuláló hatással lehetnek a polifenoltermelésre [90]. A Huperzia serrata, a kínai kultúra fontos hagyományos gyógynövénye, köztudottan értékes vegyületet, a Huperzine A-t (HupA) termel. A mikroszaporított növényekből nyert Huperzia serrata kivonatok fokozott antioxidáns aktivitást mutattak. A HupA termelése azonban alacsonyabb marad a mikroszaporított növényekben, mint a vadon élő növényekben. Ezt követően a Hypericum hookerianum mikroszaporított növényi kivonatokban a hipericin tartalma megnőtt a vadon élő növényekből előállított kivonathoz képest [91]. A Salvia officinalis in vitro tenyészetében az abietán-diterpént csak hajtástenyészetekben mutatták ki, sejtszuszpenziókban, bőrkeményedésekben vagy hajgyökerekben azonban nem [92]. A fentiek ellenére bizonyos esetekben a mikroszaporított növények fenolösszetétele és antioxidáns aktivitása alacsonyabb lehet, mint a vadon élő növényekben, mint például a Cichorium pumilum Jacq [93], a Caralluma tuberculata [94] és az Alocasia longiloba Miq [95] esetében. .

4.3. Kalogenezis és sejtszuszpenziók

A növények figyelemre méltó fejlődési plaszticitást mutatnak a sejtdifferenciálódás szempontjából, mivel ez a növényi sejtek fő jellemzője. Ennek a kiemelkedő tulajdonságnak köszönhetően a növények szervezetlen sejttömegeket, úgynevezett kalluszokat képezhetnek, válaszul a környezeti korlátokra, legvalószínűbb kórokozó invázióra vagy fizikai károsodásra [96]. A kallusztenyésztés kialakulása leginkább a sejtek dedifferenciálódásán alapul. Ez úgy definiálható, mint az a folyamat, amelynek során az érett vagy specializálódott sejtek elvesztik differenciált jellegüket, és juvenilissá (dedifferenciálódóvá) válnak [97].

Folyékony tápközegbe történő átvitelük révén a kallusztenyészet csomói kis darabokra, aggregátumokra vagy akár egyetlen sejtekre is szétválhatnak, ezáltal sejtszuszpenziós tenyészeteket lehet elérni. A kallusz jellemzően heterogén. A sejtszuszpenziók potenciális forrásai a nagy értékű növényi eredetű bioaktív vegyületeknek [97,98]. A sejtszuszpenziók egy homogén sejtpopulációt foglalnak magukban, amely egyenletes és gyors tápanyag- és növényi növekedésszabályozókat termel. Könnyen alkalmazkodnak számos biotechnológiai stratégiához is, mint például a kiváltás, a prekurzor betáplálás és a biokonverzió vagy biotranszformáció, valamint a bioreaktorokban történő tömeggyártás (méretnövelés) [7]. Számos fontos növényi eredetű bioaktív vegyületet állítottak elő kallogenezis és sejtszuszpenziós technológiával, amelyek többségét sejtszuszpenziók felhasználásával állították elő [98]. A sejtszuszpenziókkal előállított fő PDBC-k az Echinan 4 P, az Acetos 10 P, a Teoside 10 és a Teupol 50 P [99 100].

Számos tanulmány beszámolt a sejtszuszpenziók hatékonyságáról a kívánt bioaktív vegyületek előállítására. Például a ginzenozid termelést Panax quinquefolium sejtszuszpenziókkal érik el, amelyeket MS tápközegben fejlesztettek ki 1 mg/l 2.4-Diklór-fenoxi-ecetsav és 0,25 mg/l Kinetin jelenlétében [1 01]. A shikonin termelést Onosma bublotrichum sejtszuszpenzióiból vizsgálták MS táptalajban, amelyet 0,2 mg/l IAA-val és 2,10 mg/l Kinetinnel egészítettek ki bőrkeményedés esetén, és SH táptalajban sejtszuszpenziók esetében [102]. A Glycyrrhiza uralensis sejtszuszpenziók jelentős mennyiségű flavonoidot tudtak termelni Murashige és Skoog táptalajban, amelyet 2,4-D, NAA és BA kombinációjával egészítettek ki, és metil-jazmonáttal váltottak ki [103]. A 20- hidroxi-ekdizont mind az Achtranthes bidentate, mind a Vitex glabrata sejtszuszpenziókból nyertük, amelyeket NAA és 0,2 mg/L BA jelenlétében növesztettek az Achtranthes bidentate esetében, valamint 2,4-D és BA jelenlétében a Vitex esetében glabrata [104].

Számos korábbi tanulmány hangsúlyozta a kalluszban és sejttenyészetekben rejlő nagy lehetőségeket a bőrbetegségek kezelésében. A Dilochos biflorus őssejttenyészetből származó vízoldható kivonatot Belmonte et al. (2014) nagy mennyiségű izoflavonja, főként daidzein, genisztin és ezek glükozidszármazékai miatt. A szerzők azt találták, hogy az előállított kivonat észrevehető gátló hatást mutat az UV-indukált bőrpír ellen, ami rávilágított ezeknek a növényi eredetű vegyületeknek az UV-sugárzással szembeni védőhatására, különösen a leégés és a szoláris erythema ellen [105]. Később Imparato et al. (2016) mesterséges bőrmodelleket használtak a Dilochos biflorus sejtkultúra-kivonatok UV-védő képességének bemutatására ECM-komponenseken [106]. Ez a kiemelkedő bőrvédő aktivitás a kivonat azon képességéhez kapcsolódik, hogy megköti a szabad gyököket, gátolja a kollagenáz termelést a dermiszben, és megőrzi a kollagén szerkezetét akár 72 órán keresztül az UVA sugárzás után [106]. A sejtszuszpenziós tenyészetekkel nyert lepkebokor (Buddleja davidii) kivonatai nagy mennyiségű verbaszkozidot, egy fenilpropanoid glikozid vegyületet termeltek, amely sokoldalú védő tulajdonságairól (antioxidáns, kelátképző, gyulladáscsökkentő) ismert. Az előállított kivonatok dermatológiai tulajdonságainak feltárása kimutatta ennek a kivonatnak az erős bőrjavító képességét és a bőrgyulladás megelőző hatását, ami a kollagenáz aktivitás erős gátlásának és a gyulladást elősegítő faktorok visszaszorításának tulajdonítható [107]. A bengáli kávé (Coffea bengalensis) növényi sejtkultúra kivonatai koffeinmentesek, és nagy potenciállal rendelkeznek a bőrápolásban. Kimutatták például, hogy a Coffea bengalensis sejttenyészetekből származó vízoldható kivonat kollagén I és II szintézist váltott ki a fibroblasztokban, elősegítette a lipáz aktivitást, és serkentette a hidratációval kapcsolatos gének expresszióját a keratinocitákban [108].

5. A növényi eredetű bioaktív vegyületek termelésének növelésének fő biotechnológiai megközelítései

A növényi sejt- és szövetkultúra (PCTC) ígéretes biotechnológiai eszközt kínál számos gyógyászati ​​célú fitokemikáliának előállítására. A piacon azonban csak néhány sikeres eset áll rendelkezésre a minimális fitokémiai termelékenység miatt, amely nem elegendő a tenyésztési költségek fedezésére [76]. Így az elmúlt évtizedben a kutatás a nagy értékű fitokemikáliák termelésének fokozására irányult anélkül, hogy növelték volna a termelési költségeket az in vitro tenyésztési technikák "vegyi gyárként" való használatának növelése érdekében [109]. Számos stratégiát alkalmaztak a PDBC-k termelésének fokozására, köztük a kiváltást, az anyagcsere-tervezést, az immobilizálást, a permeabilizálást és a kétfázisú rendszereket (2. ábra) [77].

5.1. Kiváltás

A kiváltás az egyik leghatékonyabb eljárás, amelyet napjainkban alkalmaznak a PDBC biotechnológiai termelésének javítására. A kiváltáshoz speciális vegyületek, közismert nevén elicitorok használata szükséges a növény védekezésének ösztönzésére, valamint a másodlagos metabolitok bioszintézisének és termelésének beindítására [110]. Az elicitoroknak két típusa különböztethető meg: abiotikus és biotikus elicitor. Az abiotikus kiváltók összegyűjtenek minden nem biológiai anyagot, például szervetlen vegyületeket, például fémionokat vagy sókat (kalcium-klorid, ezüst-nitrát, magnézium-szulfát, higany-klorid, kobalt-klorid, cinkionok stb.), amelyekről ismert, hogy serkentik a bioaktív anyagok a növényi másodlagos anyagcsere-beállításuk révén [43]. Az abiotikus elicitorokkal ellentétben a biotikus elicitorok biológiai eredetűek. Nyers kivonatként vagy részben tisztított kórokozóként vagy növényi eredetű termékekként használják őket. Lehetnek összetett összetételűek, például gomba- és élesztőkivonatok, vagy speciális összetételűek, például glikoproteinek, tisztított kitozán, alginát, xantán, poliszacharidok stb. [111]. Számos paraméter, köztük az előhívó típusa, koncentrációja, az expozíció ideje, a tenyészet típusa, a táptalaj összetétele, a sejtvonal, a stádium és a tenyészet kora, a fő tényezők, amelyek befolyásolják a PDBC termelésben végzett kiváltási eljárás hatékonyságát [112]. .

A kiváltást széles körben alkalmazzák a PDBC termelés fokozására in vitro tenyészetekben. Több jelentés is hangsúlyozta ennek a módszernek a hatékonyságát. A Pueraria cannoli szuszpenziós sejtek szalicilsavval történő előidézése fokozta az izoflavonoidok, pontosabban a khwakhurin, a daidzein, a puerarin és a genisztin termelését és felhalmozódását, amelyek olyan molekulák, amelyek nagyszerű öregedésgátló tulajdonságokkal rendelkeznek [57]. A Solanum xanthocarpumban a kalluszkultúra kék fénnyel történő kiváltása a metil-kaffeát, az eszculetin, a kávésav és a szkopoletin csúcstermelését eredményezte. Ezek a molekulák kiváló antioxidáns, gyulladáscsökkentő, antidiabetikus és öregedésgátló hatásukról ismertek [113]. A NaCl által kiváltott sóstressz alkalmazása egy termesztett kardán (Cynara cardunculus L. var altilis) kalluszra növelte a teljes fenol- és antioxidáns-tartalmat, ami a prokollagén és az akvaporin termelés növekedését eredményezte a bőrsejtekben, ezáltal fokozva a bioaktív anyagok termelődését. kozmetikai készítményekhez használható vegyületek [114]. Az Isatis indigotica szőrös gyökérkultúrákon alkalmazott metil-jázmonát kiváltás kiemelkedő eredményeket mutatott a lignánok termelésében. Lehetővé tette továbbá az AP2/ERF-ek TF-ek felfedezését, amelyek szerepet játszanak a bioaktív vegyületek ezen osztályának előállításában, valamint a fokozottan szabályozott bioszintetikus géneket, ami aláhúzza a kulcsfontosságú szabályozó mechanizmusok azonosításának fontosságát, amelyek felhasználhatók metabolikus manipuláció in vitro kultúrák [115]. A PDBC termelés stimulációjának kiváltásának hatékonyságára vonatkozó további példák a 3. táblázatban láthatók.

5.2. Prekurzor és tápanyag etetés

A prekurzor táplálás egy biotechnológiai stratégia, amely a növények és növényi sejtkultúrák azon képességétől függ, hogy a prekurzorokat (melyet a táptalajtenyészettel kiegészítve) a már meglévő enzimek segítségével kívánt termékekké alakítani [135,136]. Ezt a technológiát széles körben alkalmazzák bizonyos vegyületek előállításának elindítására. Például számos jelentés igazolta a prekurzor táplálás hatékonyságát a PDBC szintézis stimulálásában. Az ismert lignán prekurzorral, a tűlevelű aldehiddel táplált Linum album szőrös gyökérkultúrák a pinorezinol, lariciresinol és podophyllotoxin termelés jelentős növekedését eredményezték [137]. A Centella asiatica levélből származó kallusz- és sejtszuszpenziókban az asiaticosid felhalmozódást aminosavak, pontosabban leucin hozzáadásával sikerült elérni [138]. Karppinen et al. (2007) hasonló eredményekről számoltak be a Hypericum perforatum hajtástenyészetekből származó hiperforintermelésre vonatkozóan. A szerzők például azt találták, hogy az izoleucin és a valin beadása a lövéskultúrához felelős a hiperforin termeléséért. Az izoleucin és valin beépülésének nyomon követésével ezen aminosavak jelölt formáival a szerzők felfedezték, hogy ez a két aminosav beépült mind a hiperforin, mind a hiperforin acil oldalláncába [138].

Ugyanazt az elvet követve, mint a prekurzor takarmányozás, a tápanyag-etetés célja a PDBC-k hozamának növelése a táptalaj fizikai és kémiai tényezőinek beállításával. Ez a stratégia hatékonynak bizonyult a biomassza növelésére és a ginzenozid ginzenzid járulékos gyökérkultúrákból történő előállítására. A [139]-ben leírtak szerint a biomassza-termelés és a ginzenozid mennyisége nőtt, ha a tenyészetet frissen készített tápközeggel töltötték fel. Hasonló eredményekről számoltak be az Echinacea purpurea járulékos gyökértenyészetekből származó kávé-melléktermékek [140] és a Taxus chinensis sejtszuszpenziókból származó taxoltermelés [141] esetében is.

5.3. Metabolic Engineering

Az anyagcsere-sebészet definíciója szerint meghatározott anyagok vagy molekulák, például gyógyszerek, vegyszerek, üzemanyagok és gyógyszerek előállítása a sejtekben zajló anyagcsere-útvonalak megzavarásával [142]. Vadonatúj álláspontot ad a PDBC bioszintézis útjainak jobb megértéséhez a túlzott expressziós vizsgálatokon keresztül. Ez más útvonalak (kompetitív útvonalak) elnyomását is jelentheti a specifikus bioszintézisút-mediátorok metabolikus áramlásának fokozása érdekében, hogy biztosítsák a fokozott termelést [143]. Ennek a stratégiának a fő célja a sejtaktivitás ösztönzése a sejtfunkciók rekombináns DNS-technológiával történő manipulálásával. Eddig számos stratégia, például azonos fajból vagy különböző organizmusokból izolált gének bejuttatása, a célgén expresszióját fokozó promóterek (a célzott gének konstitutív expressziója például 35S promoter használatával), vagy a célzott gén vagy gének megzavaró expressziója (antiszensz) , RNS interferenciát vagy CRISPR/Cas9 technológiákat) alkalmaztak e cél elérése érdekében [144]. A genetikai manipuláció leggyakoribb példája az Agrobacterium tumefacient által közvetített genetikai transzformáció alkalmazása, amely lehetővé teszi a kívánt gén bejuttatását.

A bioszintézis út közbenső termékeinek genetikai megszakítása más alternatív transzformációs módszerekkel is végrehajtható, mint például protoplaszt transzformáció, biolisztika (mikrolövedék bombázás), liposzóma által közvetített transzformáció vagy pollencső útvonalak [143]. Az anyagcsere-sebészet számos előnnyel jár a bioaktív vegyületek termelésének növelésében a bioszintetikus folyamatukban részt vevő gének túlzott expressziójával (amelyek a szabályozó enzimek termeléséért felelősek) [145]. Tekintettel azonban a növényi sejtekben zajló szabályozási folyamat összetettségére, valamint a kritikus és sebességkorlátozó enzimek jelenlétére, amelyek felelősek a bioaktív vegyületek bőségének visszacsatolásáért, a PDBC-k metabolikus tervezéssel történő előállítása korlátozott. Így további vizsgálatok szükségesek a sebességkorlátozó lépések és szabályozásuk azonosításához [146,147].

5.4. Immobilizálás

Az immobilizálás az egyik kulcsfontosságú stratégia, amely a PDBC-k termelésének fokozására alkalmazható PCTC rendszerekben. Egy gélmátrix használatára támaszkodik, amely lehetővé teszi a sejtek bezárását. Ugyanakkor a sejtek magas koncentrációjú ionoknak vannak kitéve, hogy semlegesítsék a sejtmetabolizmusra gyakorolt ​​nemkívánatos hatásokat. Ez a stratégia világszerte vonzotta a tudósokat és kutatókat, mivel lehetővé teszi a sejtek életképességének és az előállított bioaktív vegyületek stabilitásának növelését, valamint a kívánt molekulák termelésének növelését [148]. A sejtek bezárásához vagy immobilizálásához számos vegyszer, például agaróz, alginát, agar és algináttal kombinált poliakrilamid használható gélmátrixként. Az alginát polimerek a leggyakrabban használt anyagok a sejtimmobilizáláshoz, mivel ezek mutatják a legjobb eredményeket a PDBC termelési hozamok tekintetében. Például az Eurycoma longifolia sejtaggregátum 2,5 százalékos alginát polimerrel három hétig tartó bezáródása a 4H-imidazol-4-on, a can thin-6-on, valamint a striktozidin-szintáz termelésének jelentős növekedését eredményezte. nem immobilizált sejtekhez [149]. Kitozanáz előállításához Gongronella sp. sejtekben a legmagasabb termelést a kalcium-alginát (E404) géllel és poliuretán habbal kombinált sejtimmobilizációval érték el 5,5 pH-n [150]. A Juniperus chinensisben Premjet et al. (2007) azt találták, hogy a podophyllotoxin termelése 96-98 százalékkal nőtt a bezárt sejtekben alginát polimer alkalmazásával [151]. A Plumbago rosea-val immobilizált sejtek az E404 használatával háromszoros növekedést eredményeztek a plumbagin, az ebben a növényfajban jelentett fontos bioaktív vegyület termelésében a nem bezárt sejtekhez képest [152,153]. A sejtimmobilizáció jótékony hatása azzal magyarázható, hogy a gél (polimer) mátrix megfelelő diffúziós gradienst generál az immobilizált sejtek felett, ami javítja a biokémiai kommunikációt. A polimer mátrixok automatikusan beindítják a sejtaggregátumok képződését, ezáltal csökkentve a sejtek tenyésztőközegtől való függőségét, ami magasabb PDBC-hozamot eredményez [148]. Bár a sejt immobilizálása növeli a PDBC termelést, a bioaktív vegyületek gyakran bezáródnak és gyakran raktározódnak a sejtvakuólumokban. Így a sejt immobilizációs és termelési folyamata gazdaságilag függ attól, hogy a sejt mennyire tudja kiválasztani a kívánt bioaktív vegyületeket a szomszédos tápközegbe, ami természetes (passzív és aktív transzport) vagy mesterséges (permeabilizációs stratégia) szekréciós mechanizmusok segítségével természetes úton is megtörténhet [135].

5.5. Permeabilizáció

Mint fentebb említettük, a PDBC-k általában speciális szervekbe vagy sejtstruktúrákba záródnak, általában sejtvakuólumokban. Ezért a PDBC tápközegbe történő felszabadulása megfelelő tisztítási eljárással párosítva lehetővé teheti a kívánt vegyületek visszanyerését. A permeabilizációs stratégia a növényi sejtmembránok permeabilitásának növelése érdekében kémiai vagy fizikai módszerek alkalmazásán alapul. A kémiai úton közvetített permeabilizálás könnyen megvalósítható szerves oldószerekkel, mint például dimetil-szulfoxiddal [DMSO] és izopropanollal, valamint poliszacharidokkal, például kitozánnal [135]. Taxolt, hexadekánt, dibutil-ftalátot vagy dekanolt használtak a Taxus chinensis sejttenyészet permeabilitásának növelésére [141]. Más permeabilizációs módszerek, mint például az elektromos mezők és a szonikáció, alkalmazhatók a PDBC-k visszanyerésére a sejtvakuolákból [135]. Vegye figyelembe, hogy a PDBC-k felhalmozódását megváltoztathatja a termékszintézis visszacsatolási szabályozása (gátlása), vagy a tápközegben lévő bioaktív vegyületek lebomlása. Ez az akadály elkerülhető az in situ termékeltávolítással, amely közvetlen folyadék-folyadék vagy folyadék-szilárd elválasztással jár [154], ahol ez utóbbi jobb eredményeket mutatott, mint a folyadék-folyadék tenyésztési rendszer. Szilárd-folyékony rendszerekhez általában XAD4, XAD7 gyantákat és aktív szenet használnak. Korábban például kimutatták, hogy az XAD7 alkalmazása javította az ajmalicin és a szerpentin termelődését C. roseusban, a plumbagin termelődését Pityriasis roseában, egy alkaloid az Eschscholzia californicában, és a taxuyunnanin C termelődését Taxus chinensisben [155–158]. Az XAD4-et sikeresen alkalmazták a Morinda elliptica antrakinonok előállítására [159].

6. Antioxidáns anyagok előállítása kozmetikai készítményekhez biotechnológia segítségével

A PCTC technikák különböző biotechnológiai megközelítésekkel kombinálva, amelyek nagy mennyiségű PDBC előállítását célozzák, számos kozmetikai termék kifejlesztéséhez vezettek, amelyek öregedésgátló és bőrvédő hatásúak. Néhányat szabadalmaztattak, és több kozmetikai terméket fejlesztettek ki a kozmetikai ipar vezető vállalatai. Az alábbiakban néhány példa látható az elmúlt évtizedben bejegyzett szabadalmakra. Véletlenszerűen választották ki őket, hogy bemutassák a biotechnológia, elsősorban a növényi szövettenyésztési technikák konkrét alkalmazásait galenikus és kozmetikai termékek készítésére:

• Blum és munkatársai által az Egyesült Államokban bejegyzett szabadalom. 2012-ben a Malus domestica cv Uttwiler Spaetlauber termésből származó dedifferenciált növényi sejtek kifejlesztéséhez és kozmetikai készítmények előállításához való felhasználásához, az őssejtek belső és külső stressztényezőkkel szembeni védelmének biztosítására, az őssejtburjánzás elősegítésére, valamint a megelőzésre. sejtapoptózis (US 8 580 320 B2 szabadalom). Ezekből a sejtszuszpenziókból különböző kozmetikai készítményeket fejlesztettek ki, köztük eltűnő krémeket, folyékony balzsamokat, intenzív hajmaszkokat, szemkörnyékápoló krémeket. A kifejlesztett kozmetikai készítmények hatékonyságát köldökzsinórból, szőrtüszőből és fibroblasztokból származó őssejteken tesztelték.

• Syringa vulgaris növényi sejteket sikeresen generáltunk növényi szövetek in vitro tenyésztésével aszeptikus körülmények között, specifikus növényi növekedést szabályozó anyagokkal kiegészített növekedési tartályokban egy olasz csapat által (Dal Monte et al., 2006; szabadalmi szám: US 7,718,199 B2). Vizes extrakciót végeztünk a kalluszból származó sejtszuszpenziókon. A HPLC-profilozás jelentős mennyiségű verbaszkozid és verbaszkozid jelenlétét tárta fel. A sejtszuszpenzióból származó kivonatok erős antioxidáns és szabad gyökfogó hatást mutattak. Ezen túlmenően a kifejlesztett kivonatok nagyszerű hajhullásgátló tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel gátolják az 5-alfa-reduktázt és a lipoxigenázt. Az előállított kivonatok erős anti-tirozináz aktivitást és figyelemre méltó bőrfehérítő tulajdonságokat is mutattak.

• Az írisz növények (Iris pallida, Iris germanica és Iris florentina) differenciálatlan sejtjeit Breton és Gueniche állította elő 2001-ben. A keletkezett sejtekből galenikus preparátumokat fejlesztettek ki. A feltalálók állításait követve a kifejlesztett készítmények napvédő krémeket tartalmaztak, olyan hatóanyagokkal, amelyek az MMP fehérjék enzimatikus gátlásán keresztül biztosították az extracelluláris mátrix fehérjék védelmét, például az UV sugárzástól (Breton és Gueniche 2001-ben, Szabadalmi szám: EP 1 174 120 B1).

• Az in vitro sejttenyészetekkel nyert Leontopodium alpinum differenciálatlan sejteket francia feltalálók (Gracioso és mtsai) kozmetikai készítmények készítéséhez használták fel. A felfedezést a feltalálók szabadalomként tették közzé 2016-ban (szabadalmi letétbe helyezés 2015-ben, szabadalom száma: WO 2016/113659 A1). A kifejlesztett terméket kozmetikai kezelésként javasolták a bőr elöregedett sejtek homeosztázisának helyreállítására, valamint a sejtek anyagcseréjének és energetikai aktivitásának fokozására.

• A Marrubium vulgare differenciálatlan sejtjeit Ringenbach és munkatársai kozmetikai készítmények kifejlesztéséhez felhasználták nyersanyagként. egy jól ismert kozmetikai cég számára. A szabadalmat 2016-ban jegyezték be. Ehhez a szabadalomhoz in vitro sejttenyésztési eljárással nyert növényi sejtekből kozmetikai készítményt készítettek. A feltalálók ezt a kozmetikai készítményt helyi kezelésekhez javasolták a bőr általános állapotának, megjelenésének és függelékeinek javítására, pontosabban a pórusok összehúzására és a bőr tökéletlenségeire. A felfedezett hatóanyagból különböző galenikus készítményeket fejlesztettek ki, köztük krémeket, szérumokat, szövetmaszkokat és tisztító lotionokat (szabadalmi szám: WO 2017/163174 A1).

• Egy olasz csapat (Tito et al.) 2016-ban kozmetikai készítményt fejlesztett ki. A jelen szabadalom által lefedett találmány három növényfaj szomatikus embrióinak felhasználására összpontosít: Lotus japonicus, Citrus limon és Rosa gardenia. Az előállított kivonatok kiváló hatást mutattak a bőr öregedési tökéletlenségei ellen, és bőrszövet-megújító tulajdonságokkal rendelkeznek (szabadalmi szám: WO 2016/173867 A1).

• Berry és munkatársai Camellia sinensis var assamica dedifferenciált őssejtkultúra extrakciójából fejlesztettek ki egy kozmetikai terméket, amely képes megvédeni a bőrt a kiszáradástól és/vagy megelőzni az UV-sugárzás okozta károsodást. A kifejlesztett terméket 2017-ben szabadalmaztatták. A találmány hatékonyságát humán felnőtt bőrfibroblasztokon tesztelték. A feltalálók szerint az előállított teakivonatok gyulladásgátló tulajdonságokat mutattak, megakadályozták a bőrsejtek kiszáradását, és megvédték a bőrsejteket az UV-sugárzástól (szabadalom száma: WO 2017/178238 A1).

7. Következtetések

A bőr öregedése az egyik leggyakrabban előforduló bőrgyógyászati ​​probléma, amely az emberi bőrt és annak megjelenését érinti, ami sebgyógyulási kudarcokhoz, ráncok kialakulásához, valamint a bőr tónusának és rugalmasságának elvesztéséhez vezet. Az évek során számos vegyi alapú terméket fejlesztettek ki, hogy megakadályozzák a bőr öregedésgátló folyamatait és csökkentsék annak hatását. A vegyi termékek használatával azonban több probléma is felmerült, leginkább a sejtérzékenységgel, allergiával, illetve egyes vegyi termékek és anyagok mellékhatásaival. Alternatív megoldásként természetes és növényi eredetű termékeket javasoltak kiemelkedő tulajdonságaik alapján. A növényi eredetű bioaktív összetevők kifejlesztése azonban nagymértékben függ a növényi anyagtól, amelyet mind belső, mind külső tényezők befolyásolhatnak. A növényi szövettenyésztési technikák ezektől a tényezőktől függetlenül hatalmas mennyiségű homogén növényi anyagot tudnak szállítani, hogy biztosítsák a bioaktív vegyületek megfelelő termelését. Ezen túlmenően, PDBC-k előállíthatók olyan biotechnológiai stratégiákkal, mint a kiváltás, az anyagcsere-kezelés, a tápanyag- és prekurzor-táplálás, az immobilizálás és a permeabilizálás. Ez a munka átfogó áttekintést nyújtott a bioaktív vegyületek előállítására használt biotechnológiai technikákról, különös tekintettel az öregedésgátló tulajdonságokkal rendelkező antioxidánsokra. A kozmetikai termékek gyártása során használt növényi szövettenyésztési technikák néhány példájával is foglalkozunk, hogy kiemeljük a biotechnológiai eszközök fontosságát a PDBC-k fenntartható előállításában.

【További információ:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】