In vitro agitated cultures of St. John’s wort (Hypericum perforatum L.) cultivars

Ziele dziurawca zwyczajnego (Hypericum perforatum L.) posiada bardzo bogaty skład chemiczny, zawiera pochodne naftodiantronu (dimeryczne antrachinony), flawonoidy, katechiny i ich pochodne, kwasy fenolowe, ksantony, pochodne floroglucynolu oraz olejek eteryczny. Bogaty skład chemiczny tego surowca determinuje jego liczne zastosowania terapeutyczne.Celem pracy było prowadzenie wytrząsanych kultur pędowych trzech odmian hodowlanych dziurawca zwyczajnego: „Elixir”, „Helos” i „Topas”, trwającej 3 tygodnie na podłożu MS (wg. Murashige i Skoog) z dodatkiem regulatorów wzrostu i różnicowania roślin: 0,1 mg/l BAP (6-benzyloaminopuryny) i 0,1 mg/l NAA (kwasu 1-naftylooctowego) oraz suplementowanie ich fenyloalaniną (prekursor) i/lub jasmonianem metylu (elicytor) przez 2, 4 lub 7 dni. Następnie poddano biomasę analizie chromatograficznej w celu oznaczenia zawartości metabolitów wtórnych (kwasów fenolowych, flawonoidów, katechin). We wszystkich badanych próbkach potwierdzono obecność: kwasu protokatechowego, kwasu 3,4- dihydroksyfenylooctowego, kwasu chlorogenowego, kwasu neochlorogenowego, kwasu kryptochlorogenowego, kwercetyny, luteoliny, kemferolu, hyperozydu, rutozydu, kwercytryny, katechiny oraz epikatechiny. W ekstraktach z biomasy, którą suplementowano fenyloalaniną potwierdzono dodatkowo obecność: kwasu p-hydroksybenzoesowego, kwasu p-kumarowego, apigetryny, epigallokatechiny oraz galusanu epikatechiny. Dominującą ilościowo grupą metabolitów były flawonoidy (maksymalnie 3,3g/100g dw), a wśród nich kwercetyna. Wykazano, że suplementacja podłoża hodowlanego fenyloalaniną powoduje w biomasie wzrost zawartości analizowanych grup metabolitów, natomiast elicytacja jasmonianem metylu skutkuje głównie wzrostem zawartości kwasów fenolowych. Wykazano również synergistyczny efekt po podaniu fenyloalaniny razem z jasmonianem metylu.St. John's wort herb (Hypericum perforatum L.) has a very rich chemical composition, containing naphthodianthrone derivatives (dimeric anthraquinones), flavonoids, catechins and their derivatives, phenolic acids, xanthones, phloroglucinol derivatives and essential oil. The generous chemical composition of this raw material determines its numerous therapeutic applications.The aim of the study was the cultivation of agitated shoot cultures of the St. John's wort cultivars "Elixir", "Helos" and "Topas", for 3 weeks on the MS medium (according to Murashige and Skoog) with the addition of plant growth regulators: 0.1 mg/l BAP (6-benzylaminopurine) and 0.1 mg/l NAA (1-naphthylacetic acid) and supplementing them with phenylalanine (precursor) and/or methyl jasmonate (elicitor) for 2, 4 or 7 days. Then, the biomass was subjected to chromatographic analysis, determining the content of secondary metabolites (phenolic acids, flavonoids, catechins).The presence of protocatechuic acid, 3,4-dihydroxyphenylacetic acid, chlorogenic acid, neochlorogenic acid, cryptochlorogenic acid, quercetin, luteolin, kaempferol, hyperoside, rutoside, quercitin, catechin and epicatechin was confirmed in all tested samples. The presence of p-hydroxybenzoic acid, p-coumaric acid, apigetrin, epigallocatechin and epicatechin gallate was additionally confirmed in biomass extracts supplemented with phenylalanine. A quantitatively dominant group of metabolites were flavonoids (max. 3.3g/100g dw), including quercetin. It has been shown that the supplementation of the culture medium with phenylalanine causes an increase in the content of the analysed groups of metabolites in the biomass, while the elicitation by methyl jasmonate results mainly in an increase in the content of phenolic acids. A synergistic effect was also demonstrated when phenylalanine was administered together with methyl jasmonate