4.2. Lluosogi In Vitro

Amrywiad o'r dull lluosogi llystyfiannol yw lluosogi in vitro, neu ficro-lediad a gyflawnir gan ddefnyddio ecsbynnau sy'n deillio o blanhigion a dyfir o dan amodau in vitro aseptig [87]. Mae'n cynnig y posibilrwydd o gynhyrchu nifer fawr o blanhigion y gellir eu harchwilio ar gyfer echdynnu metabolion gwerthfawr tra'n lleihau gor-ecsbloetio rhywogaethau gwyllt a dan fygythiad [88]. Mae defnyddio planhigion gwahaniaethol (planhigion micro-luosog) yn orfodol pan fydd y moleciwl bioactif yn cael ei gynhyrchu'n gyfan gwbl mewn organau neu feinweoedd planhigion arbenigol (ee, olewau hanfodol). Mae mantais arall o'r defnydd o blanhigion wedi'u lluosogi mewn vitro yn gysylltiedig â'u sefydlogrwydd a'u cynnyrch uwch o fetabolion eilaidd. Mae defnyddio systemau diwylliant in vitro yn caniatáu cynhyrchu yn annibynnol ar gyfyngiadau tymhorol ac ynysu cyflym ac effeithlon y moleciwl bioactif wedi'i dargedu, ynghyd â dibynadwyedd a rhagweladwyedd cynhyrchu [25].

Gall glycoside cistanche hefyd gynyddu gweithgaredd SOD ym meinweoedd y galon a'r afu, a lleihau'n sylweddol y cynnwys lipofuscin a MDA ym mhob meinwe, gan ysbeilio radicalau ocsigen adweithiol amrywiol (OH-, H₂O₂, ac ati) yn effeithiol a diogelu rhag difrod DNA a achosir. gan OH-radicaliaid. Mae gan glycosidau ffenylethanoid Cistanche allu chwilota cryf o radicalau rhydd, gallu lleihau uwch na fitamin C, gwella gweithgaredd SOD mewn ataliad sberm, lleihau cynnwys MDA, a chael effaith amddiffynnol benodol ar swyddogaeth pilen sberm. Gall polysacaridau cistanche wella gweithgaredd SOD a GSH-Px mewn erythrocytes a meinweoedd yr ysgyfaint llygod senescent arbrofol a achosir gan D-galactos, yn ogystal â lleihau cynnwys MDA a cholagen yn yr ysgyfaint a phlasma, a chynyddu cynnwys elastin, wedi effaith sborion dda ar DPPH, ymestyn amser hypocsia mewn llygod senescent, gwella gweithgaredd SOD mewn serwm, ac oedi dirywiad ffisiolegol yr ysgyfaint mewn llygod senescent arbrofol Gyda dirywiad morffolegol cellog, mae arbrofion wedi dangos bod gan Cistanche y gallu gwrthocsidiol da ac mae ganddo'r potensial i fod yn gyffur i atal a thrin clefydau heneiddio'r croen. Ar yr un pryd, mae gan echinacoside yn Cistanche allu sylweddol i ysbeilio radicalau rhydd DPPH a gallant ysbeilio rhywogaethau ocsigen adweithiol, atal diraddio colagen a achosir gan radical rhad ac am ddim, ac mae hefyd yn cael effaith atgyweirio da ar ddifrod anion radical rhad ac am ddim thymin.

Cliciwch Ar warws cistanche Chemist

【Am ragor o wybodaeth:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Mae rhai astudiaethau wedi tynnu sylw at effeithlonrwydd lluosogi in vitro o ran cynhyrchu cyfansoddion bioactif. Mae Goyal et al. (2013) fod clonau llus y llwyn isel a gafwyd trwy ficro-lediad yn dangos cynnwys flavonoid a ffenolig uwch o gymharu â'r rhai a ddatblygwyd gan ddefnyddio'r dull lluosogi confensiynol [89]. Adroddwyd am ganfyddiadau tebyg yn Ziziphora Senior L. gan Dakah et al. (2014) [90]. Canfu'r awduron fod detholiadau planhigion mewn vitro o Ziziphora senior L. yn dangos gallu sborion radical uwch na phlanhigion gwyllt. Fe wnaethant hefyd esbonio'r gwahaniaeth amlwg hwn gan yr amodau straen sy'n codi trwy'r sefydliad diwylliant in vitro neu bresenoldeb rheoleiddwyr twf planhigion, a all gael effaith ysgogol ar gynhyrchu polyphenol [90]. Mae'n hysbys bod Huperzia serrata, perlysiau traddodiadol pwysig yn niwylliant Tsieineaidd, yn cynhyrchu cyfansoddyn gwerthfawr, Huperzine A (HupA). Roedd darnau Huperzia serrata a gafwyd o blanhigion micro-luosog yn dangos mwy o weithgarwch gwrthocsidiol. Fodd bynnag, mae cynhyrchiant HupA yn parhau i fod yn is mewn planhigion micro-luosog nag mewn rhai gwyllt. Cynyddodd cynnwys hypericin wedyn mewn darnau planhigion micro-luosog Hypericum hookerianum o gymharu â'r dyfyniad a gynhyrchwyd o blanhigion gwyllt [91]. Yn niwylliant in vitro Salvia officinalis, dim ond mewn diwylliannau saethu y canfuwyd abietane diterpene ond nid mewn ataliadau celloedd, calluses, neu wreiddiau blewog [92]. Er gwaethaf yr uchod, mewn rhai achosion, gall y cyfansoddiad ffenolig a'r gweithgaredd gwrthocsidiol fod yn is mewn planhigion micro-luosog o'u cymharu â rhai gwyllt, megis yn Cichorium pumilum Jacq [93], Caralluma tuberculata [94], ac Alocasia longiloba Miq [95] .

4.3. Callogenesis ac Ataliadau Celloedd

Mae planhigion yn dangos plastigrwydd datblygiadol nodedig ar gyfer gwahaniaethu celloedd, gan mai dyma brif nodwedd celloedd planhigion. Oherwydd yr eiddo rhagorol hwn, gall planhigion ffurfio masau celloedd di-drefn, y cyfeirir atynt fel calluses, mewn ymateb i gyfyngiadau amgylcheddol, goresgyniad pathogen mwyaf tebygol neu ddifrod corfforol [96]. Mae sefydlu diwylliant Callus yn dibynnu'n bennaf ar ddadwahaniaethu celloedd. Gellir diffinio hyn fel y broses lle mae celloedd aeddfed neu arbenigol yn colli eu cymeriad gwahaniaethol ac yn dod yn ifanc (diwahaniaethol) [97].

Trwy eu trosglwyddo i gyfrwng hylifol, gall clystyrau diwylliant calws ddadwahanu yn ddarnau bach, agregau, neu hyd yn oed gelloedd sengl, lle mae diwylliannau daliant celloedd yn cael eu cyflawni. Mae callws fel arfer yn heterogenaidd. Mae ataliadau celloedd yn ffynhonnell bosibl o gyfansoddion bioactif gwerth uchel sy'n deillio o blanhigion [97,98]. Mae ataliadau celloedd yn cwmpasu poblogaeth celloedd homogenaidd, sy'n cynhyrchu rheolyddion maetholion a phlanhigion unffurf a chyflym. Maent hefyd yn darparu'n hawdd ar gyfer nifer o strategaethau biotechnolegol megis codiad, bwydo rhagflaenol, a biodrosi neu fio-drawsnewid, yn ogystal â chynhyrchu màs mewn bio-adweithyddion (graddfa i fyny) [7]. Mae nifer o gyfansoddion bioactif pwysig sy'n deillio o blanhigion wedi'u cynhyrchu gan ddefnyddio technolegau callogenesis ac ataliad celloedd, lle cafwyd y mwyafrif gan ddefnyddio ataliadau celloedd [98]. Y prif PDBCs sydd wedi'u cynhyrchu gan ddefnyddio ataliadau celloedd yw Echinan 4 P, Acetos 10 P, Teoside 10, a Teupol 50 P [99,100].

Mae llawer o astudiaethau wedi nodi effeithiolrwydd ataliadau celloedd ar gyfer cynhyrchu cyfansoddion bioactif dymunol. Er enghraifft, cafwyd cynhyrchiad ginsenoside trwy ataliadau celloedd quinquefolium Panax a ddatblygwyd mewn cyfrwng MS ym mhresenoldeb 1 mg/L o 2.4-Asid dichlorphenoxyacetig a 0.25 mg/L o Kinetin [1 01]. Aseswyd cynhyrchiad Shikonine o ataliadau celloedd o Onosma bublotrichum mewn cyfrwng MS wedi'i ategu â 0.2 mg/L o IAA a 2.10 mg/L o Kinetin ar gyfer calluses ac mewn cyfrwng SH ar gyfer ataliadau celloedd [102]. Roedd ataliadau celloedd Glycyrrhiza uralensis yn gallu cynhyrchu symiau sylweddol o flavonoids mewn cyfrwng Murashige a Skoog wedi'i ategu â chyfuniad o 2,4-D, NAA, a BA ac wedi'i ennyn â methyl jasmonate [103]. Cafwyd 20- hydroxyecdysone o ddaliannau celloedd Achtranthes bidentate a Vitex glabrata a dyfwyd ym mhresenoldeb NAA a 0.2 mg/L o BA ar gyfer bidentate Achtranthes a phresenoldeb 2,4-D a BA ar gyfer Vitex glabrata [104].

Mae sawl astudiaeth flaenorol wedi tanlinellu potensial mawr diwylliannau calws a chelloedd wrth drin anhwylderau croen. Nodweddwyd detholiad hydrosoluble bôn-gelloedd Dilochos biflorus sy'n deillio o ddiwylliant gan Belmonte et al. (2014) am ei swm uchel o isoflavones, yn bennaf daidzein, genistin, a'u deilliadau glwcosidig. Canfu'r awduron fod y dyfyniad a gynhyrchwyd yn dangos gweithred ataliol amlwg o erythema a achosir gan UV, a amlygodd effeithiau amddiffynnol y cyfansoddion hyn sy'n deillio o blanhigion yn erbyn ymbelydredd UV, yn benodol yn erbyn llosg haul ac erythema solar [105]. Yn ddiweddarach, mae Imparato et al. (2016) yn defnyddio modelau croen artiffisial i ddangos gallu amddiffyn UV echdynion diwylliant cell biflorus Dilochos ar gydrannau ECM [106]. Roedd y gweithgaredd dermo-amddiffynnol rhagorol hwn yn gysylltiedig â gallu'r dyfyniad i ysbeilio radicalau rhydd, atal cynhyrchu colagenas ar y dermis, a chadw strwythur colagen am hyd at 72 h ar ôl amlygiad i ymbelydredd UVA [106]. Cynhyrchodd darnau llwyn glöyn byw (Buddleja davidii) a gafwyd gan ddefnyddio diwylliannau ataliad celloedd lawer iawn o verbascoside, cyfansoddyn glycosid ffenylpropanoid sy'n adnabyddus am ei briodweddau amddiffynnol amlbwrpas (gwrthocsidydd, chelator, gwrthlidiol). Roedd archwilio priodweddau dermatolegol y darnau a gynhyrchir yn dangos gallu atgyweirio croen cryf a chamau atal llid y croen y darn hwn, a briodolir i ataliad cryf gweithgaredd colagenas ac ataliad ffactorau pro-llidiol [107]. Coffi Bengal (Coffea bengalensis) echdynion meithrin celloedd planhigion yn rhydd o gaffein ac yn dangos potensial mawr i'w defnyddio mewn gofal croen. Er enghraifft, dangoswyd bod y dyfyniad hydrosoluble sy'n deillio o ddiwylliannau celloedd Coffea bengalensis wedi ysgogi syntheses colagen I a II mewn ffibroblastau, yn hyrwyddo gweithgaredd lipas, ac yn ysgogi mynegiant genynnau sy'n gysylltiedig â hydradiad yn y keratinocytes [108].

5. Prif Ddulliau Biotechnolegol at Gynyddu Cynhyrchu Cyfansoddion Bioactif sy'n Deillio o Blanhigion

Mae meithriniad celloedd planhigion a meinweoedd (PCTC) yn arf biotechnolegol addawol ar gyfer cynhyrchu nifer eang o ffytogemegau at ddibenion fferyllol. Fodd bynnag, dim ond rhai achosion llwyddiannus sydd ar gael ar y farchnad oherwydd cynhyrchedd ffytocemegol lleiaf posibl, sy'n annigonol i dalu'r costau diwylliant [76]. Felly, yn ystod y degawd diwethaf, mae ymchwil wedi bod yn canolbwyntio ar wella cynhyrchu ffytogemegau gwerth uchel heb gynyddu'r costau cynhyrchu i gynyddu'r defnydd o dechnegau diwylliant in vitro fel "ffatrïoedd cemegol" [109]. Mae nifer o strategaethau, gan gynnwys ysgogi, peirianneg metabolig, llonyddu, athreiddedd, a systemau dau gam, wedi'u defnyddio'n fras i gynyddu cynhyrchiant PDBCs (Ffigur 2) [77].

5.1. Elw

Ysgogi yw un o'r gweithdrefnau mwyaf effeithlon a ddefnyddir y dyddiau hyn i wella cynhyrchiant biotechnolegol PDBCs. Mae cael gwared yn gofyn am ddefnyddio cyfansoddion penodol, a elwir yn gyffredin fel elicitors, i annog amddiffyn planhigion a sbarduno biosynthesis a chynhyrchiad metabolyn eilaidd [110]. Gellir gwahaniaethu rhwng dau fath gwahanol o elicitor: elicitors anfiotig a biotig. Mae elicitors anfiotig yn casglu'r holl sylweddau anfiolegol, megis cyfansoddion anorganig, er enghraifft, ïonau metel neu halwynau (calsiwm clorid, arian nitrad, magnesiwm sylffad, mercwri clorid, clorid cobalt, ïonau sinc, ac ati), y gwyddys ei fod yn ysgogi cynhyrchu sylweddau bioactif trwy eu addasiad metaboledd uwchradd planhigion [43]. Yn wahanol i elicitors anfiotig, mae gan elicitors biotig darddiad biolegol. Maent naill ai'n cael eu defnyddio fel echdynion crai neu bathogen wedi'i buro'n rhannol neu gynhyrchion sy'n deillio o blanhigion. Gallant fod naill ai o gyfansoddiad cymhleth, megis darnau ffwng a burum, neu gyfansoddiad penodol megis glycoproteinau, chitosan puro, alginad, xanthan, polysacaridau, ac ati [111]. Mae nifer o baramedrau, yn eu plith y math eliitor, crynodiad, amser amlygiad, math o ddiwylliant, cyfansoddiad canolig, llinell gell, cam, ac oedran y diwylliant, yw'r prif ffactorau sy'n effeithio ar effeithlonrwydd y weithdrefn codiad mewn cynhyrchiad PDBC [112] .

Mae elicitation wedi cael ei ddefnyddio'n helaeth i gynyddu cynhyrchiant PDBC mewn diwylliannau vitro. Mae sawl adroddiad wedi tanlinellu effeithlonrwydd y dull hwn. Roedd ysgogi celloedd crog Pueraria cannoli gan ddefnyddio asid salicylic yn gwella cynhyrchiad a chroniad isoflavonoid, yn fwy penodol, khwakhurin, daidzein, puerarin, a genistin, sef moleciwlau sy'n arddangos priodweddau gwrth-heneiddio gwych [57]. Yn Solanum xanthocarpum, arweiniodd ysgogi diwylliant callus gan ddefnyddio golau glas at gynhyrchiad brig o methyl-caffeate, esculetin, asid caffeic, a scopoletin. Mae'r moleciwlau hyn yn adnabyddus am eu gweithgaredd gwrthocsidiol, gwrthlidiol, gwrth-diabetig a gwrth-heneiddio gwych [113]. Cynyddodd y cymhwysiad straen halen a achosir gan NaCl i galws cardŵn wedi'i drin (Cynara cardunculus L. var altilis) gyfanswm y cynnwys ffenolig a gwrthocsidiol, a arweiniodd at gynnydd mewn cynhyrchiad pro-colagen ac aquaporin mewn celloedd dermol, gan roi hwb i gynhyrchu bioactif. cyfansoddion y gellir eu defnyddio ar gyfer fformwleiddiadau cosmetig [114]. Dangosodd y broses o ennyn methyl jasmonate a gymhwyswyd i ddiwylliannau gwreiddiau blewog Isatis indigotica ganlyniadau rhagorol wrth gynhyrchu lignans. Caniataodd hefyd ar gyfer darganfod AP2/ERFs TFs sydd wedi'u cysylltu â chynhyrchu'r dosbarth hwn o gyfansoddion bioactif, yn ogystal â genynnau biosynthetig wedi'u huwchreoleiddio, sy'n tanlinellu pwysigrwydd amlygu wrth nodi mecanweithiau rheoleiddio allweddol y gellir eu defnyddio ar gyfer peirianneg metabolig mewn diwylliannau vitro [115]. Dangosir enghreifftiau eraill o effeithiolrwydd ysgogi cynhyrchu PDBC yn Nhabl 3.

5.2. Bwydo Rhagflaenol a Maetholion

Mae bwydo rhagflaenydd yn strategaeth biotechnolegol sy'n dibynnu ar allu planhigion a diwylliannau celloedd planhigion i drosi rhagflaenwyr (wedi'u hychwanegu gan ddiwylliant y cyfryngau) yn gynhyrchion dymunol gan ddefnyddio ensymau sy'n bodoli eisoes [135,136]. Defnyddiwyd y dechnoleg hon yn fras i sbarduno cynhyrchu cyfansoddion penodol. Er enghraifft, mae nifer o adroddiadau wedi dangos effeithlonrwydd bwydo rhagflaenol wrth ysgogi synthesis PDBC. Arweiniodd diwylliannau gwreiddiau blewog albwm linum a fwydwyd â rhagflaenydd lignan hysbys, aldehyde conwydd, at gynnydd sylweddol mewn cynhyrchu pinoresinol, lariciresinol, a podophyllotoxin [137]. Mewn ataliadau deilen a chellws Centella asiatica, cyflawnwyd cronni asiaticoside trwy ychwanegu asidau amino i'r cyfryngau diwylliant, yn fwy manwl gywir, leucine [138]. Mae Karppinen et al. (2007) yn adrodd am ganfyddiadau tebyg ar gyfer cynhyrchu hyperforin o ddiwylliannau saethu Hypericum perforatum. Er enghraifft, canfu'r awduron mai gweinyddu isoleucine a valine i'r diwylliant saethu oedd yn gyfrifol am gynhyrchu hyperforin. Trwy olrhain mewnosodiad isoleucine a valine gan ddefnyddio ffurfiau wedi'u labelu o'r asidau amino hyn, darganfu'r awduron fod y ddau asid amino hyn wedi'u hymgorffori yng nghadwyn ochr acyl hyperforin a hyperforin [138].

Gan ddilyn yr un egwyddor â bwydo rhagflaenol, nod bwydo maetholion yw cynyddu cynnyrch PDBCs trwy addasu ffactorau ffisegol a chemegol y cyfryngau diwylliant. Profwyd bod y strategaeth hon yn effeithiol ar gyfer gwella biomas a chynhyrchu ginsenoside o ddiwylliannau gwreiddiau anturus ginseng. Fel yr adroddwyd yn [139], cynyddodd cynhyrchu biomas a symiau ginsenoside pan gafodd y diwylliant ei ailgyflenwi â chyfrwng diwylliant a baratowyd yn ffres. Adroddwyd hefyd am ganfyddiadau tebyg ar gyfer cynhyrchu sgil-gynhyrchion caffeig o ddiwylliannau gwreiddiau damweiniol Echinacea purpurea [140] a chynhyrchu taxol o ataliadau celloedd Taxus chinensis [141].

5.3. Peirianneg Metabolaidd

Diffinnir peirianneg metabolig fel cynhyrchu sylweddau neu foleciwlau penodol, megis fferyllol, cemegau, tanwyddau a chyffuriau, trwy amharu ar y llwybrau metabolaidd mewn celloedd [142]. Mae'n rhoi safbwynt newydd sbon i ddeall yn well y llwybrau biosynthesis PDBC trwy astudiaethau gorfynegiant. Gall hefyd awgrymu gormesiad llwybrau eraill (llwybrau cystadleuol) i wella llif metabolaidd y cyfryngwyr llwybr biosynthesis penodol i sicrhau cynhyrchiant uchel [143]. Prif amcan y strategaeth hon yw ysgogi gweithgaredd cellog trwy drin swyddogaethau celloedd gan ddefnyddio technoleg DNA ailgyfunol. Hyd yn hyn, mae nifer o strategaethau, megis cyflwyno genynnau wedi'u hynysu o'r un rhywogaeth neu organebau gwahanol, hyrwyddwyr sy'n gwella mynegiant genynnau targed (mynegiant cyfansoddiadol o enynnau wedi'u targedu gan ddefnyddio hyrwyddwr 35S, er enghraifft), neu fynegiant aflonyddgar o enyn neu enynnau wedi'u targedu (antise , ymyrraeth RNA, neu dechnolegau CRISPR/Cas9), wedi'u defnyddio i gyflawni'r pwrpas hwn [144]. Yr enghraifft fwyaf cyffredin o drin genetig yw'r defnydd o drawsnewid genetig Agrobacterium tumefacient-mediated, a all ganiatáu ar gyfer cyflwyno'r genyn a ddymunir.

Gellir cynnal amhariad genetig canolradd llwybr biosynthesis hefyd gan ddefnyddio dulliau trawsnewid amgen eraill megis trawsnewid protoplastau, biolistig (peledu microprojectile), trawsnewidiad trwy gyfrwng liposom, neu lwybrau tiwb paill [143]. Mae peirianneg metabolaidd yn cynnig llawer o fanteision ar gyfer cynhyrchu cyfansoddion bioactif ar raddfa i fyny trwy or-fynegi genynnau (sy'n gyfrifol am gynhyrchu ensymau rheoleiddiol) sy'n ymwneud â'u llwybrau biosynthetig [145]. Fodd bynnag, o ystyried cymhlethdod y broses reoleiddiol mewn celloedd planhigion a phresenoldeb ensymau critigol sy'n cyfyngu ar gyfraddau sy'n gyfrifol am reoleiddio adborth ar y digonedd o gyfansoddion bioactif, mae cynhyrchu PDBCs trwy beirianneg metabolig yn gyfyngedig. Felly, mae angen ymchwiliadau ychwanegol i nodi'r camau cyfyngu ar gyfraddau a'u rheoleiddio [146,147].

5.4. Ansymudiad

Mae llonyddu yn un o'r strategaethau allweddol y gellir eu cymhwyso i wella'r broses o gynhyrchu PDBCs mewn systemau PCTC. Mae'n dibynnu ar ddefnyddio matrics gel sy'n caniatáu caethiwo celloedd. Ar yr un pryd, mae celloedd yn agored i grynodiadau uchel o ïonau i niwtraleiddio'r effaith annymunol ar fetaboledd celloedd. Mae'r strategaeth hon wedi denu gwyddonwyr ac ymchwilwyr ledled y byd gan ei bod yn caniatáu ar gyfer y cynnydd yn hyfywedd celloedd a sefydlogrwydd y cyfansoddion bioactif a gynhyrchir, yn ychwanegol at y cynnydd mewn cynhyrchu moleciwlau dymunol [148]. Ar gyfer caethiwo neu atal symud celloedd, gellir defnyddio nifer o gemegau, megis agarose, alginad, agar, a polyacrylamid ynghyd ag alginad, fel y matrics gel. Polymerau alginad yw'r sylweddau mwyaf cyffredin a ddefnyddir ar gyfer ansymudiad celloedd, gan eu bod yn dangos y canlyniadau gorau o ran cynnyrch cynhyrchu PDBC. Er enghraifft, arweiniodd cynhwysiant agregau celloedd Eurycoma longifolia gyda 2.5 y cant o bolymer alginad am dair wythnos at gynnydd sylweddol mewn cynhyrchiad 4H-imidazol-4-un, gall deneuo-6-un, a llymosidine-synthase o'i gymharu i gelloedd ansymudol [149]. Ar gyfer cynhyrchu chitosanase o Gongronella sp. celloedd, cyflawnwyd y cynhyrchiad uchaf gan ddefnyddio ansymudiad celloedd gyda gel calsiwm alginad (E404) wedi'i gyfuno ag ewyn polywrethan ar pH 5.5 [150]. Yn Juniperus chinensis, mae Premjet et al. (2007) fod cynhyrchu podophyllotoxin wedi cynyddu 96-98 y cant mewn celloedd wedi'u caethiwo gan ddefnyddio polymer alginad [151]. Arweiniodd celloedd ansymudol Plumbago rosea gan ddefnyddio E404 at gynnydd triphlyg yn y cynhyrchiad plwm, y cyfansoddyn bioactif pwysig a adroddwyd yn y rhywogaeth hon o blanhigion, o'i gymharu â chelloedd heb eu dal [152,153]. Gellir esbonio effeithiau buddiol ansymudiad celloedd gan y ffaith bod y matrics gel (polymer) yn cynhyrchu graddiant trylediad priodol dros y celloedd ansymudol, sy'n gwella cyfathrebu biocemegol. Mae matricsau polymerau yn sbarduno sefydlu agregau celloedd yn awtomatig, a thrwy hynny leihau dibyniaeth celloedd ar y cyfryngau diwylliant, gan arwain at gynnyrch uwch o PDBCs [148]. Er bod ansymudiad celloedd yn cynyddu cynhyrchiad PDBC, mae cyfansoddion bioactif yn aml yn cael eu dal a'u storio'n aml o fewn gwagolau celloedd. Felly, mae'r broses ansymudol a chynhyrchu celloedd yn dibynnu'n economaidd ar allu'r gell i ryddhau'r cyfansoddion bioactif dymunol i'r cyfrwng cyfagos, a all ddigwydd yn naturiol gan ddefnyddio mecanweithiau secretion naturiol (cludiant goddefol a gweithredol) neu artiffisial (strategaeth athreiddiad) [135].

5.5. Athreiddedd

Fel y soniwyd uchod, mae PDBCs fel arfer yn cael eu dal mewn organau neu strwythurau celloedd arbenigol, fel arfer mewn gwagolau celloedd. Felly, gall rhyddhau PDBC i'r cyfrwng diwylliant ynghyd â gweithdrefn buro briodol ganiatáu ar gyfer adennill cyfansoddion dymunol. Mae'r strategaeth athreiddedd yn dibynnu ar ddefnyddio dulliau cemegol neu ffisegol i gynyddu athreiddedd cellbilenni planhigion. Gellir gweithredu'r permeabilization cemegol-gyfryngol yn hawdd gan ddefnyddio toddyddion organig, megis dimethylsulfoxide [DMSO] ac isopropanol, a polysacaridau megis chitosan [135]. Defnyddiwyd taxol, hexadecane, ffthalate dibutyl, neu decanol i gynyddu athreiddedd diwylliant celloedd Taxus chinensis [141]. Gall dulliau permeabilization eraill, megis meysydd trydan a sonication, yn cael eu cymhwyso i adennill PDBCs o vacuoles cell [135]. Sylwch y gall y croniad o PDBCs gael ei newid naill ai trwy reoliad adborth (atal) synthesis cynnyrch neu drwy ddiraddio cyfansoddion bioactif yn y cyfryngau. Gellir osgoi'r rhwystr hwn trwy ddefnyddio tynnu cynnyrch in situ, sy'n cynnwys gwahaniad hylif-hylif neu hylif-solid uniongyrchol [154], lle dangosodd yr olaf ganlyniadau gwell na'r system meithrin hylif-hylif. Ar gyfer systemau solet-hylif, defnyddir resinau XAD4, XAD7, a siarcol wedi'i actifadu yn gyffredin. Er enghraifft, dangoswyd yn flaenorol bod defnyddio XAD7 wedi gwella cynhyrchiant ajmalicine a serpentine yn C. roseus, plumbagin yn Pityriasis rosea, alcaloid yn Eschscholzia californica, a taxuyunnanine C yn Taxus chinensis [155–158]. Cymhwyswyd XAD4 yn llwyddiannus i gynhyrchu anthraquinones o Morinda elliptica [159].

6. Cynhyrchu Sylweddau Gwrthocsidiol ar gyfer Fformwleiddiadau Cosmetig gan Ddefnyddio Biotechnoleg

Mae technegau PCTC mewn cyfuniad â gwahanol ddulliau biotechnolegol sy'n anelu at gynhyrchu symiau uchel o PDBCs wedi arwain at ddatblygu nifer o gynhyrchion cosmetig gyda gweithgaredd gwrth-heneiddio a dermo-amddiffynnol. Mae rhai ohonynt wedi'u patentio, ac mae nifer o gynhyrchion cosmetig wedi'u datblygu gan gwmnïau blaenllaw yn y diwydiant cosmetig. Isod mae rhai enghreifftiau o batentau sydd wedi'u cofrestru yn ystod y degawd diwethaf. Cawsant eu dewis ar hap i ddangos cymwysiadau concrid biotechnoleg, technegau meithrin meinwe planhigion yn bennaf, i ffurfio cynhyrchion galenig a chosmetig:

• Patent a gofrestrwyd yn yr Unol Daleithiau gan Blum et al. yn 2012, yn ymwneud â datblygu celloedd planhigion gwahaniaethol o ffrwythau Malus domestica cv Uttwiler Spaetlauber a'u defnydd wrth ffurfio paratoadau cosmetig i sicrhau bod bôn-gelloedd yn cael eu hamddiffyn rhag ffactorau straen mewnol ac allanol, hyrwyddo amlhau bôn-gelloedd, ac atal o apoptosis cell (Patent US 8,580,320 B2). O'r ataliadau celloedd hyn, mae gwahanol baratoadau cosmetig wedi'u datblygu, ac yn eu plith mae hufenau sy'n diflannu, balmau hylif, masgiau gwallt dwys, a hufen llygaid. Mae effeithlonrwydd y paratoadau cosmetig datblygedig wedi'i brofi ar fôn-gelloedd sy'n tarddu o gortynnau bogail, ffoliglau gwallt, a ffibroblastau.

• Cynhyrchwyd celloedd planhigion Syringa vulgaris yn llwyddiannus o'r diwylliant in vitro o feinweoedd planhigion o dan amodau aseptig mewn cynwysyddion twf wedi'u hategu â rheolyddion twf planhigion penodol gan dîm Eidalaidd (Dal Monte et al., 2006; Rhif patent: US 7,718,199 B2). Perfformiwyd echdyniad dyfrllyd ar ataliadau celloedd sy'n deillio o callus. Datgelodd proffilio HPLC bresenoldeb symiau sylweddol o verbascoside a verbascoside. Roedd y darnau a ddeilliodd o ataliad celloedd yn dangos gweithgaredd gwrthocsidiol a sborion cryf yn erbyn radicalau rhydd. Ar ben hynny, roedd y detholiadau datblygedig yn dangos nodweddion gwrth-colli gwallt gwych oherwydd eu gallu i atal 5-alpha reductase a lipoxygenase. Roedd y darnau a gynhyrchwyd hefyd yn dangos gweithgaredd gwrth-tyrosinase cryf a nodweddion gwynnu croen nodedig.

• Cynhyrchwyd celloedd diwahaniaeth planhigion Iris (Iris palida, Iris germanica, ac Iris florentina) gan Lydaweg a Gueniche yn 2001. Datblygwyd paratoadau galenig o'r celloedd a gynhyrchwyd. Yn dilyn honiadau'r dyfeiswyr, roedd y paratoadau datblygedig yn cynnwys eli haul, gyda chynhwysion gweithredol a sicrhaodd amddiffyniad y proteinau matrics allgellog, megis rhag ymbelydredd UV, trwy ataliad ensymatig o broteinau MMP (Llydaweg a Gueniche yn 2001, Rhif patent: EP 1 174 120 B1).

• Defnyddiwyd celloedd diwahaniaeth Leontopodium alpinum a gafwyd drwy ddefnyddio meithriniadau celloedd in vitro ar gyfer llunio paratoadau cosmetig gan ddyfeiswyr o Ffrainc (Gracioso et al.). Cyhoeddwyd y darganfyddiad fel patent gan y dyfeiswyr yn 2016 (Dyddodiad Patent yn 2015, Rhif Patent: WO 2016/113659 A1). Cynigiwyd y cynnyrch datblygedig fel triniaeth gosmetig ar gyfer adfer homeostasis celloedd oedran croen a chynyddu metaboledd celloedd a gweithgaredd egnïol.

• Defnyddiwyd celloedd diwahaniaeth Marrubium vulgare fel deunydd crai ar gyfer datblygu paratoadau cosmetig gan Ringenbach et al. ar gyfer cwmni cosmetig adnabyddus. Cofrestrwyd y patent yn 2016. Ar gyfer y patent hwn, paratowyd cyfansoddiad cosmetig o gelloedd planhigion a gafwyd gan ddefnyddio'r broses diwylliant celloedd in vitro. Cynigiodd y dyfeiswyr y paratoad cosmetig hwn ar gyfer triniaethau amserol i wella cyflwr cyffredinol y croen, ymddangosiad, ac atodiadau, yn fwy manwl gywir, ar gyfer tynhau mandwll ac amherffeithrwydd croen. O'r cynhwysyn gweithredol a ddarganfuwyd, mae gwahanol fformwleiddiadau galenig wedi'u datblygu, ymhlith y rhain mae hufenau, serums, masgiau meinwe, a golchdrwythau glanhau (Rhif patent: WO 2017/163174 A1).

• Datblygwyd fformiwleiddiad cosmetig gan dîm Eidalaidd (Tito et al.) yn 2016. Mae'r ddyfais a gwmpesir gan y patent hwn yn canolbwyntio ar ddefnyddio embryonau somatig tair rhywogaeth o blanhigion: Lotus japonicus, Citrus limon, a Rosa gardenia. Mae'r darnau a gynhyrchwyd wedi dangos gweithredu gwych yn erbyn amherffeithrwydd heneiddio croen ac yn cynnwys priodweddau adnewyddu meinwe croen (Rhif patent: WO 2016/ 173867 A1).

• Datblygwyd cynnyrch cosmetig gyda'r gallu i amddiffyn y croen rhag sychu a/neu atal difrod ymbelydredd UV o echdyniad meithriniad bôn-gelloedd gwahaniaethol Camellia sinensis var assamica gan Berry et al. Patentwyd y cynnyrch datblygedig yn 2017. Profwyd effeithlonrwydd y ddyfais mewn ffibroblastau dermol oedolion dynol. Yn ôl y dyfeiswyr, roedd y darnau te a gynhyrchwyd yn arddangos priodweddau gwrthlidiol, yn atal celloedd croen rhag sychu, ac yn amddiffyn celloedd croen rhag ymbelydredd UV (Rhif Patent: WO 2017/178238 A1).

7. Casgliadau

Heneiddio croen yw un o'r materion dermatolegol mwyaf aml sy'n effeithio ar groen dynol a'i ymddangosiad, gan arwain at fethiant atgyweirio clwyfau, datblygiad wrinkle, a cholli tôn croen ac elastigedd. Mae nifer o gynhyrchion cemegol wedi'u datblygu dros y blynyddoedd i atal proses gwrth-heneiddio croen a lleihau ei effaith. Fodd bynnag, gyda'r defnydd o gynhyrchion cemegol, mae nifer o broblemau wedi codi, yn bennaf yn gysylltiedig â sensitifrwydd celloedd, alergeddau, a sgîl-effeithiau rhai cynhyrchion a sylweddau cemegol. Fel dewis arall, mae cynhyrchion naturiol a rhai sy'n deillio o blanhigion wedi'u cynnig yn seiliedig ar eu priodweddau rhagorol. Fodd bynnag, mae datblygiad cynhwysion bioactif sy'n deillio o blanhigion yn dibynnu'n fawr ar ddeunydd planhigion, y gall ffactorau cynhenid ​​ac anghynhenid ​​effeithio arnynt. Gall technegau meithrin meinwe planhigion ddarparu llawer iawn o ddeunydd planhigion homogenaidd yn annibynnol ar y ffactorau hynny i sicrhau bod cyfansoddion bioactif yn cael eu cynhyrchu'n ddigonol. Yn ogystal, gellir cynhyrchu PDBCs gan ddefnyddio strategaethau biotechnolegol fel esgyniad, peirianneg metabolig, bwydo maetholion a rhagflaenol, ansymudiad, a athreiddedd. Cyflwynodd y gwaith hwn adolygiad cynhwysfawr o'r technegau biotechnolegol a ddefnyddir i gynhyrchu cyfansoddion bioactif, gyda ffocws ar gwrthocsidyddion sy'n arddangos priodweddau gwrth-heneiddio. Rhoddir sylw hefyd i rai enghreifftiau o dechnegau meithrin meinwe planhigion a ddefnyddir wrth gynhyrchu cynhyrchion cosmetig i danlinellu pwysigrwydd offer biotechnolegol ar gyfer cynhyrchu PDBCs yn gynaliadwy.

【Am ragor o wybodaeth:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】