Plant Tissue Culture for the Production of Secondary Metabolites

Abstract

Many challenging are encountered during maintaining of secondary metabolites, which are used comprehensively, from plants under natural conditions. Main problems can be summed up as; being difficult and expensive of collecting of plants from natural flora, extinction of plants due to collecting plants from nature constantly, being affected of secondary metabolite quantity and quality because of climate conditions, synthesis of effective materials in plants in some develop-ment phases with very little quantity, possessing low succession about culturing plants, needing of broad farming areas on account of production of effective ma-terials with high economical values. Due to these reasons limited production cannot compensate arising of using of natural materials enough because of changing of consumer’s demands. Biotechnological methods, especially plant cell and tissue cultures, seem as alternative method in production of secondary metabolites in order to solve these problems. Different in vitro applications are used in rising of secondary metabolites’ biosynthesis and accumulation. In this review, the information about systems which are used in synthesis of secondary metabolites with plant cell and tissue culture methods and applications which rises production are yielded.

Keywords

• Secondary metabolites
• Hairy root culture
• Callus culture
• Cell suspension culture
• Elicitation
• Biotransformations

Bitki Doku Kültürü Yöntemleri İle Sekonder Metabolitlerin Üretimi

Abstract

Geniş kapsamlı kullanım alanına sahip olan sekonder metabolitlerin doğal koşullar altında bitkilerden elde edilmesi sırasında çeşitli zorluklarla karşılaşılmaktadır. Karşılaşılan başlıca sorunlar; doğal floradaki bitkilerin toplanmasının zor ve pahalı olması, bitkilerin doğadan sürekli toplanması sonunda nesillerinin zamanla yok olması, sekonder metabolit miktar ve kalitesinin iklimsel koşullardan etkilenmesi, etkili maddelerin bitkilerde belli gelişim evrelerinde ve çok az miktarda sentezlenmeleri, bitkilerin kültüre alınmalarında başarının düşük oluşu, ekonomik miktarlarda etkili madde üretimi için geniş tarım alanlarına ihtiyaç duyulması olarak özetlenebilir. Bu ve benzer nedenlerle sınırlı olan üretim, tüketici isteklerinin değişmesi ile birlikte doğal maddelerin kullanımındaki talep artışını yeterli düzeyde karşılayamamaktadır. Tüm bu problemlerin önüne geçmek için sekonder metabolitlerin üretiminde biyoteknolojik yöntemler, özellikle bitki hücre ve doku kültürleri alternatif bir yöntem olarak görülmektedir. Farklı in vitro uygulamalar, sekonder metabolitlerin biyosentez ve birikiminin artırılması için kullanılmaktadır. Bu derlemede, bitki hücre ve doku kültürleri yoluyla sekonder metabolitlerin üretiminde kullanılan sistemler ve üretimin artırılmasını sağlayan uygulamalar hakkında bilgi verilmiştir.

Keywords

• Sekonder metabolit
• Saçak kök kültürü
• Kallus kültürü
• Hücre süspansiyon kültürü
• Elisitör
• Biyotransformasyon