خیز ستاد زیست فناوری برای تامین مواد اولیه زیستی صنایع آرایشی

مرکز اطلاعات بیوتکنولوژی ایران به نقل از ایرنا، طبق گزارش ها کشورمان یکی از بازارهای بزرگ مصرفی محصولات آرایشی و بهداشتی در دنیا محسوب می شود، به طوریکه گفته می شود حجم بازار سالانه لوازم آرایشی در کنار محصولات بهداشتی در کشورمان جدا از بحث های کیفیت و اصالت محصول، حدود ۲٫۲ میلیارد دلار است که از این میزان تنها ۳۰ درصد از سوی تولید‌کنندگان داخلی تامین و عرضه می‌شود.

حال آن که بخش عمده ای از این مواد آرایشی وارداتی که بیشتر بی کیفیت و تقلبی هستند، از مواد شیمیایی مضر برای سلامتی تهیه می شوند.

اما امروزه تولید محصولات آرایشی با استفاده از روش‌های زیستی با سرعت بسیار بالایی در حال پیشرفت است و طبق گزارش ها یک شرکت انگلیسی از یک عصاره پروبیوتیک که اثرات درمانی مفیدی بعنوان ماده ضدپیری نشان داده است، استفاده می‌کند.

همچنین یک شرکت بیوتکنولوژی آلمانی از زیست‌پلیمرهای موجود در تار عنکبوت که توسط تخمیر مخمری تولید می‌شوند، در تولید برخی محصولات آرایشی بهره می برد.

با این حال بسیاری از رنگدانه‌هایی که تولیدکنندگان موادغذایی و لوازم آرایشی به آنها نیاز دارند، در طبیعت تولید می‌شوند، اما به جهت دشواری استخراج آنها از گیاهان، بسیاری از تولیدکنندگان به استفاده از رنگ‌دانه‌های مصنوعی روی آورده‌اند.

در این میان، یکی از وظایف اصلی ستاد توسعه زیست فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، حمایت از شرکت ها و موسسات پژوهشی تولید کننده مواد اولیه و فرآورده های نهایی محصولات زیست فناوری آرایشی، بهداشتی، دارویی و بیولوژیک است و در این راستا تفاهمنامه هایی نیز با برخی شرکت ها و شتاب دهنده های خصوصی داشته است.

دکتر مصطفی قانعی، رئیس ستاد توسعه زیست فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری اظهار کرد: در واقع وظیفه این ستاد نهادینه کردن دانش برای جلوگیری از عقب ماندن و وابستگی بخش صنعت کشورمان است و در بخش صنایع آرایشی با یک شرکت عمده وارد مذاکره شده ایم که اگر موفق شویم با سایر متقاضیان نیز مذاکره خواهیم داشت.

وی با اشاره به ارزبری بالای حوزه محصولات آرایشی بهداشتی در کشور و همچنین استفاده از مواد شیمیایی مضر برای سلامتی در این نوع از محصولات مصرفی گفت: ستاد توسعه زیست فناوری پیشنهادی به تولید کنندگان محصولات آرایشی و بهداشتی داده است مبنی براینکه حاضریم مواد اولیه آنها را که عمدتا شیمیایی است از طریق حوزه دانش بنیان به مواد زیستی تبدیل کنیم.

دبیر ستاد توسعه زیست فناوری معانت علمی می گوید: در صورتی که این اتفاق بیافتد قیمت محصولات آرایشی و بهداشتی و همچنین عوارض ناشی از استفاده این محصولات بسیار کاهش خواهد یافت.

وی ادامه داد: ما این پیشنهاد را به تولیدکنندگان داخل داده ایم چرا که آنها به دلیل اینکه صادرات نیز دارند می توانند رقابت پذیری خود را در بازارهای خارجی افزایش دهند.

دکتر قانعی در پاسخ به چگونگی وضعیت جایگزینی مواد زیستی به جای مواد شیمیایی در تولید محصولات آرایشی بهداشتی در دنیا اظهار کرد: البته در دنیا چنین فعالیت هایی در حال انجام است اما نه به شکل کارهای گسترده ای که تمام مواد اولیه مورد نیاز تبدیل به زیستی شود.

وی تصریح کرد: ما در ستاد زیست فناوری معاونت علمی تیم خیلی خوبی را ساماندهی کردیم و این تیم لیست مواد مورد نیاز صنایع آرایشی و بهداشتی را گرفته اند و در صورتی که تست های فنی جواب دهد، پیش بینی می شود بخش عمده ای از نیازهای این حوزه را تامین کنیم.

قانعی با ذکر مثال و با بیان اینکه استفاده از رنگ در تولید محصولات آرایشی بسیار فراوان است گفت: به طور حتم این رنگ به صورت زیستی از سوی محققان حوزه زیست فناوری از طریق جلبک‌ها (algae) قابل تولید و جایگزینی است. البته طبیعی است که بخش صنعت با این مسائل که در کاهش واردات و همچنین ارتقای سلامت جامعه نقش به سزایی دارد آشنا نباشد.

وی اظهارکرد: ما پیش بینی می کنیم که ظرف یکسال جواب بگیریم و به نتیجه برسیم چراکه بعنوان یک ستاد ریسک پذیر تقبل کردیم که این کار را انجام دهیم و در تست های فنی نیز نشان دادیم که تولید رنگ های زیستی از عوارض بسیار کمتر و اثر بهتری برخوردار است.

  • 1
    Share

جزئیات همایش فقه مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته اعلام شد

به گزارش مرکز اطلاعات بیوتکنولوژی به نقل از مهر، همایش فقه مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته ۱۸ اسفندماه سال جاری از سوی پژوهشگاه فرهنگ و اندیشه اسلامی و با همکاری ستاد زیست‌فناوری، انجمن علمی بیوتکنولوژی، انجمن علمی ژنتیک ایران و انجمن فقه و حقوق حوزه علمیه قم در شهر مقدس قم برگزار خواهد شد. در این باره با دکتر محمود حکمت‌نیا دبیر علمی همایش گفتگویی ترتیب دادیم که حاصل این گفتگو را در ادامه می‌خوانید:

 

*ضرورت برگزاری همایش فقه مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته چیست؟

 

تاثیر زیست‌فناوری و مهندسی ژنتیک در افزایش چشمگیر توانمندی انسان در حوزه حیات و علوم زیستی، موجب شده است مسایلی در حوزه‌های کلامی، حقوقی، اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و اخلاقی در سطح جهان مطرح شود که نتایج این بحث‌ها در شناخت و تبیین سیاست‌ها و هنجارهای این حوزه تعیین کننده است.جمهوری اسلامی ایران نیز که از کشورهای پیشرو و با سابقه بیش از بیست سال در مهندسی ژنتیک است، در سطح بالایی از توانمندی مراکز تحقیقاتی، وجود دانشمندان شاخص بین‌المللی و شرکت‌های موفق در حوزه زیست‌فناوری است. بنابراین در داخل کشور بحث‌های مشابهی در این حوزه در حال مطرح شدن است. مواجهه با چنین موضوعاتی دارای ابعاد دقیق نظری است که متاسفانه گاه توجه لازم به آن صورت نمی‌گیرد که نتیجه آن عدم سیاستگذاری و تصمیم‌گیری صحیح و عقب‌ماندگی در فناوری و در نهایت محرومیت کشور از نتایج اقتصادی و اجتماعی و پیشرفت‌های حاصل از این فناوری است. به طور حتم شکل گیری ادبیات مناسب در حوزه فقه و حقوق مهندسی ژنتیک از مقدمات ضروری برای تسریع در پیشرفت این فناوری است.

 

*پژوهشگاه فرهنگ و اندیشه اسلامی چگونه به این موضوع وارد شده است؟

 

پژوهشگاه فرهنگ و اندیشه اسلامی با توجه به رسالت آن برای حل مسایل نظام اسلامی و مواجهه فعال با موضوعات و مسایل جدید تلاش می‌کند به چنین موضوعاتی ورود پیدا کرده و به صورت عالمانه آنها را بررسی نماید. با مطرح شدن چنین مسایل مهمی در حوزه مهندسی ژنتیک و امور مربوط به فناوری تراریخته جلسات متعددی با حضور دانشمندان حوزه‌های مرتبط تشکیل گردید و تلاش شد تا به صورت تخصصی مسایل بررسی و موضوع مورد توجه قرار گیرد. همایش فقه مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته که آغازی برای حرکت در این مسیر است، ساختاری از این مسایل را در منظر اندیشمندان قرار داده و با ارایه مقالات برگزیده راه را برای بررسی عمیق‌تر این حوزه می‌گشاید.

 

*اهداف همایش فقه مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته چیست؟

 

این همایش در وحله نخست به دنبال فراهم کردن زمینه ترسیم دقیق و مناسب مسایل این حوزه با زبان فقهی ـ حقوقی است. به طوری که ادبیات مناسبی برای درک مسایل آن از سوی اندیشمندان رشته‌های مرتبط شکل بگیرد. در درجه بعد به دنبال ایجاد زمینه برای پاسخ علمی به مسایل مهم این حوزه است. همچنین ایجاد محیط گفتگوی علمی و تعمیق ادبیات علمی این حوزه، شناسایی محققان توانمند و صاحب نظر برای ادامه بررسی‌های علمی و کمک به تصمیم‌سازی و سیاست‌گذاری صحیح در کشور بر پایه مبانی اسلامی و فقهی از اهداف این همایش است.

 

*موضوعات و محورهای مورد توجه در همایش چیست؟

 

همان‌طور که در فراخوان همایش اعلام شده است مهندسی ژنتیک دارای محورهای اصلی است که عبارتند از: مسایل فلسفی و کلامی، مسایل فقهی، مسایل حقوقی، مسایل سیاسی، اقتصادی و اجتماعی، مسایل علمی و فناوی. هر یک از این محورها خود به صورت جزئی‌تر متضمن مسایل بسیاری است. طراحان همایش به خصوص ریاست محترم همایش حضرت آیت الله رشاد با استفاده از صاحب نظران حوزه‌های مختلف این مسایل را به صورت ریزتر طبقه‌بندی و ارایه نموده است. برای این منظور ابتدا جلسه‌ای با حضور برخی دانشمندان و کارشناسان در پژوهشگاه برگزار شد و طرح ابتدایی تدوین، و برای تصویب به شورای‌عالی پژوهشگاه ارائه گردید. شورای‎‌عالی پژوهشگاه نیز موضوع را بررسی و مقرر کرد ساختار اولیه با حضور عده‌ای از صاحب نظران بررسی و تا پیش از پایان سال این همایش برگزار شود. در همین راستا از حدود چهل تن از صاحب نظران دعوت شد و جلسه‌ای با حضور تعدادی از صاحب نظران حوزه‌های مختلف تخصصی از جمله فقه، حقوق، کلام، اخلاق و زیست‌فناوری تشکیل شد. در نهایت ساختار مسایل تبیین و توسط ریاست محترم همایش حضرت آیت الله علی اکبر رشاد طراحی نهایی صورت گرفت.

 

*نتایج و بروندادهای همایش فقه مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته چیست؟

 

این همایش در دو مرحله نشست‌های نقد که پیش از همایش برگزار می‌شود و ارایه مقالات برگزیده در روز همایش و انتشار مقالات در مجلات علمی پژوهشی و مجموعه مقالات همایش انجام خواهد گرفت. به لحاظ علمی نیز امید است ابعاد این موضوع که ماهیت میان‌رشته‌ای دارد به خوبی بررسی و بتواند سیاست‌های مشخصی را به مراجع مربوطه پیشنهاد دهد. همچنین مدیریت همایش امیدوار است بتواند در قالب انتشار گزارش‌ها و مصاحبه‌های مرتبط به صاحب نظران و علاقمندان این حوزه اطلاعات مفیدی را ارایه کند. برای اتقان بحث و استفاده از تجربه‌های جهانی برخی متون تخصصی گزینش شده است که پس از بازنویسی و تدوین در اختیار محققان قرار خواهد گرفت.

  • 1
    Share

تولید بذرهای هیبریدی به روش اصلاح معکوس

پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، مهران عنایتی شریعت پناهی مدیر گروه کشت بافت و سلول این پژوهشگاه اظهار داشت: در حال حاضر ۹۸ درصد بذور سبزی و صیفی جات کشور وارداتی است که سالانه طبق آمار رسمی حدود ۹۰ میلیون دلار و براساس آمار غیررسمی بالغ بر ۲۰۰ میلیون دلار صرف واردات آنها می شود. علاوه بر ارزبری، بذرهای وارداتی برای شرایط آب و هوایی ایران اصلاح نشده‌اند و مصرف آب آنها بالاست.

به گفته وی برای تولید بذرهای هیبرید مورد نیاز در کشور و بی نیازی از واردات باید به تکنولوژی تولید لاینهای مادری بذور دست پیدا کرد که کمپانیهای خارجی به هیچ وجه چنین تکنولوژی ای را به ما نمی دهند یا این که با استفاده از روش هاپلوئیدی و اصلاح معکوس به این لاینها برسیم. در این راستا پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی اقدام به تولید بذرهای هیبرید به روش اصلاح معکوس کرده که به تهیه پروتکلهای تولید گیاهان دابل هاپلویبد در سبزی های مختلف و تولید لاینهای مادر مورد نیاز تولید بذرهای هیبرید منجر شده است.

شریعت پناهی با اشاره به این که تولید گیاهان دابل هاپلوئید از سریعترین روشهای به‌نژادی و اصلاح نباتات است، خاطرنشان کرد: گیاهان هاپلوئید گیاهانی هستند که تعداد کروموزومهای اصلی آنها به نصف کاهش یافته و گیاهان دابل هاپلوئید هم از تولید هاپلوئید و دو برابر کردن کروموزومهای آنها ایجاد می شوند.

وی تولید بذرهای هیبرید سازگار با آب و هوای ایران و امکان فروش تکنولوژی به خارج را از دستاوردهای اقتصادی این طرح عنوان کرد و گفت: در گیاه خیار از روش دیگری برای تولید هاپلوئید استفاده می کنیم بدین صورت که دانه های گرده را با قرار دادن در معرض پرتوهای گاما  در سازمان انرژی اتمی عقیم کرده و آنها را گرده افشانی می‌کنیم. حاصل این فرایند جنین خیار هاپلوئید است که فاقد ژنوم گیاه پدری است. در ادامه جنین را اصطلاحا نجات می دهیم و با آن گیاه هاپلوئید تولید می‌کنیم که در تولید لاین قابل استفاده است.

شریعت پناهی تصریح کرد: با تحقیقات انجام شده امکان تولید لاین های اینبرد (Inbred line ) و دبل هاپلوئید کلزا و صیفی جات از جمله گیاه فلفل دلمه ای را هم داریم که آماده واگذاری به بخش خصوصی است تا هیبرید های مناسب مناطق مختلف کشور را معرفی کنند.

مدیر گروه کشت بافت و سلول پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی افزود: اخیرا سیستم جدیدی برای تولید هدفمند لاین‌ها از طریق مهندسی ژنتیک ابداع شده که فرایند مهندسی معکوس را با تعداد کمی لاین دبل هاپلوئید میسر می کند که با توسعه آنها درصددیم فرایند به‌نژادی را در مدت زمانی کوتاه‌تر انجام دهیم.

دانشیار پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی درباره امکان انتقال دانش فنی به‌نژادی این محصولات از طریق سازمان فائو گفت: تولید بذور هیبرید سبزی و صیفی جات با توجه به سود آوری بالای آن برخلاف غلات که اغلب با پشتوانه دولتی تولید می‌شوند در اختیار بخش خصوصی است و امکان انتقال دانش مربوطه از طریق فائو و سازمان های بین المللی دیگر وجود ندارد. البته
تلاش داریم بعد از توسعه فناوری تولید بذور هیبرید در کشور با شرکتهای خارجی همکاری مشترک داشته و بازار منطقه را در اختیار بگیریم.

وی خاطرنشان کرد: آزمایشگاه کشت بافت پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی جزو ۱۰ تا ۱۵ آزمایشگاه پیشرو دنیا در تولید بذرهای هیبرید به روش اصلاح معکوس است و یکی از سازمانهای بزرگ بین المللی با اختصاص بودجه تحقیقات و تهیه پروتکل تولید گیاهان هاپلوئید برنج و سورگوم را به پژوهشگاه سفارش داده تا در ادامه به کشورهای آفریقایی و بخشهایی از آسیا منتقل شود. مراکز تحقیقات کشاورزی از جمله یکی از دانشگاه های آلمان هم در زمینه توسعه سیستمهای هاپلوئید در حوزه تحقیقات از این بخش دعوت کرده اند.

  • 1
    Share

بیوتکنولوژی گیاهان دارویی و داروهای گیاهی

استفاده از ترکیبات دارویی مشتق از گیاهان، نه تنها قدمت زیادی دارد، بلکه به‌دلیل عوارض جانبی بی‌شمار داروهای شیمیایی از یک‌سو و نارسایی‌های متعدد طب نوین در درمان برخی از بیماری‌ها با گذشت زمان، بار دیگر پرورش و تولید گیاهان دارویی با رشد قابل‌توجهی روبرو شده‌است. در تحقیق حاضر سعی شده است تا ضمن معرفی برخی از روش‌های بیوتکنولوژیک مورد استفاده در شناسایی و تولید گیاهان دارویی، اهمیت اقتصادی متابولیت‌های دارویی مشتق از این گیاهان و ارزش بالای آنها برای کشورهایی همچون ایران که دارای تنوع بالایی از گیاهان دارویی هستند مشخص شود.
● مقدمه
سابقه استفاده از گیاهان دارویی به زمان‌های بسیار دور برمی‌گردد؛ به‌طوری‌که حتی در کتب قدیمی مانند انجیل و کتاب مقدس باستانی هند (ودا(. استفاده از برخی گیاهان در درمان بیماری‌ها توصیه شده است. اما قدمت استفاده از گیاهان دارویی، به‌معنی روند رو به کاهش آن در دنیای مدرن امروزی نیست. امروزه در جوامع صنعتی و در بسیاری از کشورهای پیشرفته و درحال توسعه، استفاده از طب سنتی و گیاهان دارویی برای حفظ سلامتی، به‌دلیل افزایش اعتماد مردم به استفاده از این گیاهان، بسیار چشمگیر است.
طبق برآوردی که توسط سازمان بهداشت جهانی ( WHO ) صورت گرفته است، بیش از ۸۰ درصد مردم جهان (نزدیک به ۵ میلیارد نفر)‌، برای درمان بیماری‌ها هنوز از داروهای گیاهی استفاده می‌کنند. تقریباً یک چهارم داروهای تهیه‌شده‌ دنیا دارای منشأ گیاهی هستند که یا مستقیماً از گیاهان عصاره‌گیری شده‌اند و یا بر اساس ترکیب گیاهی،‌ مدوله و سنتز شده‌اند. کار بر روی طب سنتی و استفاده از گیاهان دارویی، در سراسر جهان و به‌خصوص هند، ژاپن، پاکستان، سریلانکا و تایلند در دست انجام می‌باشد. در اروپا و در کشورهایی از قبیل آلبانی، بلغارستان، کرواسی، فرانسه، آلمان، مجارستان، هلند، اسپانیا و انگلستان و همچنین ترکیه، حدود ۱۵۰۰ گونه از گیاهان دارویی و معطر مورد استفاده قرار گرفته و در حدود ۱۴۰۰ محصول گیاهی در اروپا و ایالات متحده تولید می‌شود. در حدود ۲۵ درصد از داروهای تجویزشده در ایالات متحده، حاوی حداقل یک ترکیب فعال گیاهی هستند. در چین، فروش داروهای سنتی در طول ۵ سال اخیر دو برابر شده است. در هند نیز صادرات گیاهان دارویی نسبت به سال‌های قبل سه برابر شده است. تعداد زیادی از فرآورده‌های دارویی مشهور از گیاهان بدست می‌آیند. مثلاٌ، معمول‌ترین مسکن، یعنی (آسپرین)‌ از گونه‌های بید Salix و Spiraea به‌دست می‌آید. همچنین داروهای ضد سرطانی چون Paclitaxel و Vinblastine فقط از منابع گیاهی حاصل می‌شوند.
بنابراین استفاده از روش‌های بیوتکنولوژیک به‌منظور تکثیر و افزایش توان ژنتیکی گیاهان دارویی و همچنین شناسایی سریع‌تر و دقیق‌تر ژنوتیپ‌هایی که فرآورده بیشتری تولید می‌کنند، می‌تواند بسیار مفید و از لحاظ تجاری سودآور باشد. در مطلب حاضر، روش‌های مختلف بیوتکنولوژیک که می‌توانند در زمینه افزایش بهره‌وری گیاهان دارویی به‌کار روند معرفی خواهند شد.
● کاربردهای ” کشت بافت ” در زمینه گیاهان دارویی
یکی از بخش‌های مهم بیوتکنولوژی “کشت بافت” است که کاربردهای مختلف آن در زمینه گیاهان دارویی، از جنبه‌های مختلفی قابل بررسی است:
۱) باززایی در شرایط آزمایشگاهی ( In-Vitro Regeneration ):
تکثیر گیاهان در شرایط آزمایشگاهی، روشی بسیار مفید جهت تولید داروهای گیاهی باکیفیت است. روش‌های مختلفی برای تکثیر در آزمایشگاه وجود دارد که از جمله‌ آنها، ریزازدیادی است. ریزازدیادی فواید زیادی نسبت به روش‌های سنتی تکثیر دارد. با ریزازدیادی می‌توان نرخ تکثیر را بالا برد و مواد گیاهی عاری از پاتوژن تولید کرد. گزارش‌های زیادی در ارتباط با بکارگیری تکنیک ” کشت بافت ” جهت تکثیر گیاهان دارویی وجود دارد. با این روش برای ایجاد کلون‌های گیاهی از تیره لاله در مدت ۱۲۰ روز بیش از ۴۰۰ گیاه کوچک همگن و یک شکل گرفته شد که ۹۰ درصد آنها به رشد معمولی خود ادامه دادند. برای اصلاح گل انگشتانه، از نظر صفات ساختاری، مقدار بیوماس، میزان مواد مؤثره و غیره با مشکلات زیادی مواجه خواهیم شد ولی با تکثیر رویشی این گیاه از راه کشت بافت و سلول، می‌توان بر آن مشکلات غلبه نمود. چنان‌که مؤسسه گیاهان دارویی بوداکالاز در مجارستان از راه کشت بافت و سلول گل انگشتانه موسوم به آکسفورد، توانست پایه‌هایی کاملاٌ همگن و یک شکل از گیاه مذکور به‌دست آورد. از جمله گیاهان دیگر می‌توان موارد زیر را نام برد:
ـ Catharanthus roseus
ـ Cinchona ledgeriana
ـ Digitalis spp
ـ Rehmannia glutinosa
ـ Rauvolfia serpentina
ـ Isoplexis canariensis 
۲) باززایی از طریق جنین‌‌زایی سوماتیک )غیرجنسی):
تولید و توسعه مؤثر جنین‌های سوماتیک، پیش‌نیازی برای تولید گیاهان در سطح تجاری است. جنین‌زایی سوماتیک فرآیندی است که طی آن گروهی از سلول‌ها یا بافت‌های سوماتیک، جنین‌های سوماتیک تشکیل می‌دهند. این جنین‌ها شبیه جنین‌های زیگوتی (جنین‌های حاصل از لقاح جنسی) هستند و در محیط کشت مناسب می‌توانند به نهال تبدیل شوند. باززایی گیاهان با استفاده از جنین‌زایی سوماتیک از یک سلول، در بسیاری از گونه‌های گیاهان دارویی به اثبات رسیده است. بنابراین در این حالت با توجه به پتانسیل متفاوت سلول‌های مختلف در تولید یک ترکیب دارویی، می‌توان گیاهانی با ویژگی برتر نسبت به گیاه اولیه تولید نمود. ازجمله گیاهان دارویی که توانسته‌اند از آنها جنین سوماتیک به‌دست آورند، می‌توان موارد زیر را بیان نمود:
ـ Podophyllum hexandrum
ـ Bunium persicum
ـ Acacia catechu
ـ Aesculus hippocastanum and Psoralea corylifolia
۳) حفاظت گونه‌های گیاهان دارویی از طریق نگهداری در سرما:
با تکیه بر کشت بافت و سلول می‌توان برای نگهداری کالتیوارهای مورد نظر در بانک ژن یا برای نگهداری طولانی مدت اندام‌های تکثیر گیاه در محیط نیتروژن مایع، اقدام نمود. نگهداری در سرما، یک تکنیک مفید جهت حفاظت از کشت‌های سلولی در شرایط آزمایشگاهی است. در این روش با استفاده از نیتروژن مایع (۱۹۶- درجه سانتی‌گراد) فرآیند تقسیم سلولی و سایر فرآیندهای متابولیکی و بیوشیمیایی متوقف شده و در نتیجه می‌توان بافت یا سلول گیاهی را مدت زمان بیشتری نگهداری و حفظ نمود. با توجه به اینکه می‌توان از کشت‌های نگهداری شده در سرما، گیاه کامل باززایی کرد، لذا این تکنیک می‌تواند روشی مفید جهت حفاظت از گیاهان دارویی در معرض انقراض باشد. مثلاً بر اساس گزارشات منتشر شده، روش نگهداری در سرما، روشی مؤثر جهت نگهداری کشت‌های سلولی گیاهان دارویی تولیدکننده آلکالوئید همچون Rauvollfia serpentine , D. lanalta , A. belladonna , Hyoscyamus spp . است. این تکنیک، می‌تواند جهت نگهداری طیفی از بافت‌های گیاهی چون مریستم‌ها، بساک و دانه گرده، جنین، کالوس و پروتوپلاست به‌کار رود. تنها محدودیت این روش، مشکل دسترسی به نیتروژن مایع است.
۴) تولید متابولیت‌های ثانویه از گیاهان دارویی:
از لحاظ تاریخی، اگرچه تکنیک ” کشت بافت ” برای اولین بار، در سال‌های ۱۹۴۰-۱۹۳۹ در مورد گیاهان به‌کار گرفته‌شد، ولی در سال ۱۹۵۶ بود که یک شرکت دارویی در کشور آمریکا ( Pfizer Inc ) اولین پتنت را در مورد تولید متابولیت‌ها با استفاده از کشت توده‌ای سلول‌ها منتشر کرد. کول و استابو (۱۹۶۷) و هبل و همکاران (۱۹۶۸) توانستند مقادیر بیشتری از ترکیبات ویسناجین ( Visnagin ) و دیوسجنین ( Diosgenin ) را با استفاده از کشت بافت نسبت به حالت طبیعی (استخراج از گیاه کامل) به‌‌دست آورند. گیاهان، منبع بسیاری از مواد شیمیایی هستند که به‌عنوان ترکیب دارویی مصرف می‌شوند. فرآورده‌های حاصل از متابولیسم ثانویه گیاهی ( Secondary Metabolite ) جزو گرانبهاترین ترکیب شیمیایی گیاهی ( Phytochemical ) هستند. با استفاد از کشت بافت می‌توان متابولیت‌های ثانویه را در شرایط آزمایشگاهی تولید نمود. لازم به‌ذکر است که متابولیت‌های ثانویه، دسته‌ای از مواد شامل اسیدهای پیچیده، لاکتون‌ها، فلاونوئیدها و آنتوسیانین‌ها هستند که به‌صورت عصاره یا پودرهای گیاهی در درمان بسیاری از بیماری‌های شایع به‌کار برده می‌شوند.
▪ راهکارهای افزایش متابولیت‌های ثانویه گیاهی از طریق کشت بافت
ـ استفاده از محرک‌های ( Elicitors ) زنده و غیر زنده‌ای که می‌توانند مسیرهای متابولیکی سنتز متابولیت‌های ثانویه را تحت تأثیر قرار داده و میزان تولید آنها را افزایش دهند. لازم به‌ذکر است که این محرک‌ها در شرایط طبیعی نیز بر گیاه تأثیر گذاشته و باعث تولید یک متابولیت خاص می‌شوند.
ـ افزودن ترکیب اولیه ( Precursor ) مناسب به محیط‌کشت، با این دیدگاه که تولید محصول نهایی در نتیجه وجود این ترکیبات در محیط‌کشت، القاء شود.
ـ افزایش تولید یک متابولیت ثانویه در اثر ایجاد ژنوتیپ‌های جدیدی که از طریق امتزاج پروتوپلاست یا مهندسی ژنتیک، به‌دست می‌آیند.
ـ استفاده از مواد موتاژن جهت ایجاد واریته‌های پربازده
ـ کشت بافت ریشه گیاهان دارویی (ریشه، نسبت به بافت‌های گیاهی دیگر، پتانسیل بیشتری جهت تولید متابولیت‌های ثانویه دارد)
▪ مثال‌ها
مثال‌های قابل ذکر آنقدر زیاد است که تصور می‌شود هر ماده‌ای با منشاء گیاهی، از جمله، متابولیت‌های ثانویه را می‌توان به‌وسیله کشت‌های سلولی تولید کرد: از جمله ترکیباتی که از طریق کشت سلولی و کشت بافت به تولید انبوه رسیده است،‌ داروی ضد سرطان تاکسول است. این دارو که در درمان سرطان‌های سینه و تخمدان به‌کار می‌رود از پوست تنه درخت سرخدار ( Taxus brevilifolia L ) استخراج می‌گردد. از آنجایی‌که تولید تاکسول به‌دلیل وجود ۱۰ هسته استروئیدی در ساختار شیمیایی آن بسیار مشکل است و جمعیت طبیعی درختان سرخدار نیز برای استخراج این ماده بسیار اندک است، لذا راهکار دیگری را برای تولید تاکسول باید به‌کار گرفت. در حال حاضر، برای تولید تاکسول از تکنیک کشت بافت و کشت قارچ‌هایی که بر روی درخت رشد کرده و تاکسول تولید می‌کنند،‌ استفاده می‌گردد.
سولاسودین ( Solasodine ) نیز از ترکیبات دیگری است که از طریق کشت سوسپانسیون سلولی گیاه Solanum eleganifoliu به‌دست می‌آید. از جمله متابولیت‌های دیگری که از طریق تکنیک کشت بافت و در مقیاس تجاری تولید می‌شود، شیکونین ( Shikonin ) (رنگی با خاصیت ضد حساسیت و ضد باکتری) است. مثال‌های زیر گویای کارایی تکنیک کشت بافت در تولید متابولیت‌های ثانویه است.
تولید آلکالوئید پیرولیزیدین ( Pyrolizidine ) از کشت بافت ریشه Senecio sp ، سفالین ( Cephaelin ) و امتین ( Emetine ) از کشت کالوس Cephaelis ipecacuanha ، آلکالوئید کوئینولین ( Quinoline ) از کشت سوسپانسیون سلولی Cinchona ledgerione و افزایش بیوسنتز آلکالوئیدهای ایندولی با استفاده از کشت سوسپانسیون سلولی گیاه Catharanthus roseus .
▪ استفاده از بیورآکتورها در تولید صنعتی متابولیت‌های ثانویه
تولید متابولیت ثانویه گیاهی با خصوصیات دارویی در شرایط آزمایشگاهی، فواید زیادی در مقایسه با استخراج این ترکیبات از گیاهان، تحت شرایط طبیعی دارد. کنترل دقیق پارامترهای مختلف، سبب می‌شود که کیفیت مواد حاصل در طول زمان تغییر نکند. درحالی که در شرایط طبیعی مرتباٌ تحت تأثیر شرایط آب و هوایی و آفات است. تحقیقات زیادی در زمینه استفاده از کشت‌های سوسپانسیون و سلول گیاهی برای تولید متابولیت‌های ثانویه صورت گرفته است. از جمله ابزارهایی که برای کشت وسیع سلول‌های گیاهی به‌کار رفته‌اند، بیورآکتورها هستند. بیورآکتورها، مهمترین ابزار در تولید تجاری متابولیت‌های ثانویه از طریق روش‌های بیوتکنولوژیک، محسوب می‌شوند.

  • 1
    Share

تولید چغند قند تراریخته مقاوم به بیماری در کشور

مدیر اداره تجاری سازی ارتباط با صنعت و کارآفرینی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری از دستیابی به دانش فنی بذر چغندر قند تراریخته مقاوم به بیماری “ریزومانیا” در این پژوهشگاه خبر داد.

  • 1
    Share