Plant Process and Function

fa تأثیر نانوذرات نقره و نور بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در گیاه بابونه آلمانی The effect of AgNPs and light on the activity antioxidant enzymes in Matricaria chamomilla باغبانی Horticulture پژوهشي Research بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla) یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی در جهان است که به دلیل دارابودن ترکیبات فعال زیستی کاربرد گسترده‌ای در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی- بهداشتی دارد. این مطالعه با هدف بررسی اثرات متقابل نور (آبی، سفید، قرمز) و غلظت‌های مختلف نانوذرات نقره (صفر، ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰ میلی‌گرم بر لیتر) بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در گیاه بابونه آلمانی در شرایط کشتبافت انجام شد. گیاهان به مدت هفت هفته در شرایط کنترل‌شده قرار گرفتند. میزان پروتئین کل و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی شامل کاتالاز (CAT)، پراکسیداز (POD)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، پلی‌فنول اکسیداز (PPO) و آسکوربات پراکسیداز (APX) اندازه‌گیری شد. نتایج مطالعه ما نشان داد که اثر متقابل نور و نانوذرات بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی معنی‌دار شد. بیشترین فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در تیمار نور آبی همراه با غلظت ۴۰ میلی‌گرم بر لیتر نانوذرات نقره مشاهده شد. به‌طور خاص، فعالیت آنزیم‌های SOD، CAT و APX تحت نور آبی به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت که نشان‌دهنده تحریک سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی گیاه در پاسخ به تنش اکسیداتیو ناشی از نانوذرات است. همچنین، میزان پروتئین کل در تیمار نور آبی و غلظت‌های بالای نانوذرات نقره به حداکثر مقدار خود رسید. در مقابل، نور قرمز و سفید تأثیر کم‌تری بر فعالیت آنزیم‌ها و سنتز پروتئین داشتند. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که نور آبی به‌عنوان یک محرک نوری قادر است همراه با نانوذرات نقره، سیستم آنتی‌اکسیدانی گیاه بابونه آلمانی را به‌طور معنی‌داری فعال کند. این یافته‌ها می‌توانند در بهینه‌سازی شرایط کشتبافت گیاهان دارویی و افزایش تولید متابولیت‌های ثانویه با کاربردهای دارویی مؤثر باشد. Matricaria chamomilla is one of the most important medicinal plants in the world, which has been widely used in the pharmaceutical, food, and cosmetic-health industries due to its bioactive compounds. This study aimed to investigate the interaction effects of light (blue, white, red) and different concentrations of silver nanoparticles (0, 10, 20, 30, 40 mg/L) on the activity of antioxidant enzymes in M. chamomilla under tissue culture conditions. The plants were kept in controlled conditions for seven weeks. The amount of total protein and the activity of antioxidant enzymes, including catalase (CAT), peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), polyphenol oxidase (PPO), and ascorbate peroxidase (APX), were measured. The results of our study showed that the interaction effect of light and nanoparticles on the activity of antioxidant enzymes was significant. The highest activity of antioxidant enzymes was observed in the blue light treatment combined with a concentration of 40 mg/L of silver nanoparticles. In particular, the activities of SOD, CAT, and APX enzymes increased significantly under blue light, indicating the stimulation of the plant's antioxidant defense system in response to the oxidative stress caused by nanoparticles. Also, the total protein content reached its maximum value under blue light treatment and high concentrations of silver nanoparticles. In contrast, red and white light had a lesser effect on enzyme activity and protein synthesis. The findings of this study indicate that blue light as a photostimulator can significantly activate the antioxidant system of M. chamomilla together with silver nanoparticles. These findings can be used to optimize the tissue culture conditions of medicinal plants and increase the production of secondary metabolites with medicinal applications. آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان, بابونه آلمانی, تنش اکسیداتیو, کشت‌بافت, نانوذرات نقره Antioxidant enzymes, Matricaria chamomilla, Oxidative stress, Tissue culture, Silver nanoparticles 299 308 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1965-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahin Pouresmaeil مهین پوراسمعیل pouresmaeil.mahin@gmail.com No Faculty of Agriculture and Natural Resources, Department of Horticulture Science and Landscape Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran. گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Younes Pourbeyrami- e- Hir یونس پوربیرامی هیر Younes_ph62@uma.ac.ir Yes Faculty of Agriculture and Natural Resources, Department of Horticulture Science and Landscape Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran. گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Esmaeil Chamani اسماعیل چمنی echamani@uma.ac.ir No Faculty of Agriculture and Natural Resources, Department of Horticulture Science and Landscape Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran. گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Hassan Maleki Lajayer حسن ملکی لجایر malekih@uma.ac.ir No Faculty of Agriculture and Natural Resources, Department of Horticulture Science and Landscape Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran. گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران