The research on the dynamics of phenolic acids accumulation in in vitro cultures of three Hypericum perforatum cultivars – Elixir, Helos and Topas

Dziurawiec zwyczajny (Hypericum perforatum L.) jest dobrze znaną i wykorzystywaną w medycynie rośliną o właściwościach leczniczych. Jego monografia po raz pierwszy ukazała się w 1970 roku w Farmakopei Polskiej IV. Roślina ta posiada właściwości przeciwdepresyjne, przeciwnowotworowe, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe oraz antyoksydacyjne. Wykorzystywana jest także w schorzeniach układu pokarmowego, jako środek działający spazmolitycznie.Celem pracy magisterskiej było przeprowadzenie analizy jakościowej oraz ilościowej zawartości kwasów fenolowych oraz innych metabolitów – katechin i hyperycyny, przy użyciu HPLC, w metanolowych ekstraktach pochodzących z badanych kultur. W tym celu prowadzono wytrząsane, pędowe kultury in vitro trzech odmian hodowlanych Hypericum perforatum – ‘Elixir’, ‘Helos’ i ‘Topas’ przez okres 4 i 5 tygodni oraz kultury agarowe przez 5 tygodni. Hodowano je na podłożu Murashige-Skoog z dodatkiem regulatorów wzrostu (NAA i BAP) w różnych stężeniach (0,1/0,1; 1,0/1,0; 2,0/2,0 i 3,0/3,0 mg/l).W większości badanych kultur potwierdzono obecność sześciu kwasów fenolowych: kwasu protokatechowego, neochlorogenowego, 3,4-dihydroksyfenylooctowego, chlorogenowego, kryptochlorogenowego oraz wanilinowego. Najwyższe zawartości uzyskano dla kwasów 3,4-dihydroksyfenylooctowego (224,29 mg/100 g s.m.) i neochlorogenowego (81,5 mg/100 g s.m.). Największą całkowitą zawartość kwasów fenolowych otrzymano w wytrząsanych kulturach in vitro odmiany ‘Topas’ prowadzonej na podłożu z dodatkiem 0,1/0,1 mg/l NAA i BAP – 347 mg/100 g s.m.. Zawartość hyperycyny była bardzo zróżnicowana. W kulturach agarowych z dodatkiem 0,1/0,1 mg/l NAA i BAP potwierdzono maksymalną jej zawartość - 288,12 mg/100 g s.m.. Obecność metabolitów z grupy katechin (epikatechiny i galusanu epikatechiny) stwierdzono tylko w kulturach agarowych. Zaproponowane w ramach niniejszej pracy modele prowadzenia kultur in vitro sprzyjają pozyskiwaniu metabolitów wtórnych.St. John’s wort (Hypericum perforatum L.) is a well-known and used in medicine plant with therapeutic properties. For the first time its monograph was published in 1970 in Polish Pharmacopoeia IV. This plant possess antidepressant, antineoplastic, anti-inflammatory, antibacterial, antiviral and antioxidant properties. It is also used in gastrointestinal diseases as a spasmolytic agent.The aim of this master’s thesis was to conduct qualitative and quantitative analysis of the content of the phenolic acids and other metabolites – catechins and hypericin, using HPLC in methanolic extracts from studied cultures. For this purpose, agitated in vitro cultures of three cultivars of Hypericum perforatum – ‘Elixir’, ‘Helos’, ’Topas’ were grown for 4 and 5 weeks and agar cultures for 5 weeks. They were maintained on Murashige-Skoog medium with the addition of growth regulators (NAA and BAP) in various concentrations (0.1/0.1; 1.0/1.0; 2.0/2.0 and 3.0/3.0 mg/l).In the majority of these cultures, the presence of six phenolic acids was confirmed: protocatechuic, neochlorogenic, 3,4-dihydroxyphenylacetic, chlorogenic, cryptochlorogenic and vanillic. The highest contents were obtained for 3,4-dihydroxyphenylacetic acid (224.29 mg/100 g DW) and neochlorogenic acid (81.5 mg/100 g DW). The highest total content of phenolic acids was obtained in agitated in vitro cultures of the 'Topas' cultivar grown on a medium supplemented with 0.1/0.1 mg/l NAA and BAP - 347 mg/100 g DW. The content of hypericin was very differentiated. The maximal hypericin content - 288.12 mg/100 g DW, was confirmed in agar cultures with 0.1/0.1 mg/l NAA and BAP. The presence of catechins (epicatechin and epicatechin gallate) was found only in agar cultures. The models of in vitro cultures proposed in this thesis are conducive to obtaining secondary metabolites