Studies on the accumulation of phenolic acids and flavonoids in the biomass of Chinese magnolia vine - Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. cultivated in the form of a liquid cultures and in the various types of bioreactors.

W ramach pracy przeprowadzono ocenę przydatności kultur in vitro Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. jako potencjalnego, biotechnologicznego źródła pozyskiwania kwasów fenolowych i flawonoidów, cenionych w lecznictwie ze względu na szereg ważnych działań farmakologicznych. Przeprowadzono analizę jakościową i ilościową (DAD-HPLC) badanych grup metabolitów wtórnych w ekstraktach z biomasy hodowanej w formie kultur agarowych, kultur płynnych (stacjonarnych i wytrząsanych) oraz w różnego typu bioreaktorach (kolumnowym – BCB, balonowym – BTBB, natryskowym – SB). Spośród dwudziestu analizowanych kwasów fenolowych stwierdzono obecność czterech wolnych kwasów fenolowych: kwasu chlorogenowego, kwasu galusowego, kwasu salicylowego i kwasu syryngowego, oraz trzy, które występowały w postaci związanej: kwasu p-hydroksybenzoesowego, kwasu protokatechowego i kwasu wanilinowego. Najwyższą całkowitą zawartość kwasów fenolowych stwierdzono w ekstraktach z biomasy z kultur agarowych (71,48 mg/100 g s.m.), oraz hodowanych w bioreaktorach BTBB (46,68 mg/100 g s.m.). Spośród trzynastu badanych flawonoidów w ekstraktach z biomasy z kultur in vitro stwierdzono obecność trzech: kemferolu, kwercytryny i witeksyny. Najwyższe całkowite zawartości flawonoidów uzyskano w ekstraktach z biomasy z kultur agarowych (29,36 mg/100 g s.m.), oraz z kultur hodowanych w bioreaktorach SB (29,02 mg/100 g s.m.). W wyniku przeprowadzonej, w celach porównawczych, analizy fitochemicznej, stwierdzono różnice w ilościowej zawartości kwasów fenolowych, oraz w jakościowej i ilościowej zawartości flawonoidów w ekstraktach z liści i z owoców, w porównaniu do ekstraktów z kultur in vitro. Zawartość kwasów fenolowych w biomasie kultur in vitro była nieco mniejsza niż zawartość tych związków w liściach, oraz prawie 1,5-krotnie wyższa w porównaniu z ich zawartością w owocach rośliny macierzystej. W przypadku flawonoidów ich zawartość w biomasie kultur in vitro była mniejsza niż w liściach. W ekstraktach z owoców flawonoidów nie stwierdzono.

Within this work was carried out assess the suitability of in vitro cultures of Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. as a potential, biotechnological source of phenolic acids and flavonoids, in health care because of the many important pharmacological activities. The qualitative and quantitative analyses (DAD-HPLC) of tested gropus of metabolites was carried out in extracts form biomass obtained from different types of cultures: agar, liquid (stationaty and agitated) and cultivated in different types of bioreactors (bubble column bioreactor - BCB, baloon-type bubble bioreactor - BTBB , spray bioreactor -SB). Among twenty analyzed phenolic acids, in extracts were identified four free phenolic acids: chlorogenic, gallic, salicylic and syringic acid, and three bound phenolic acids: p–hydroxybenzoic, protocatechuic and vanillic acid.The highest total contents of phenolic acids was identified in extracts from biomass from the agar cultures (71.48 mg/100 g DW) and maintained in BTBB bioreactors (46.68 mg/100 g DW). Among thirteen analyzed flavonoids, in biomass extracts were identified three compounds: kaempferol, quercytrin and vitexin. The highest total contents of flavonoids was obtained in extracts from biomass from the agar cultures (29.36 mg/100 g DW), and from cultures grown in SB bioreactors (29.02 mg/100 g DW). As a result, of conducted for comparative purposes, analyses of tested metabolites in fruits and leaves of mother plant, the differences in quantitative contents of phenolic acids were identified, and also in qualitative and quantitative contents of flavonoids in extracts from leaves and from fruits, in comparison to the extracts from in vitro cultures. The contents of phenolic acids in the biomass extracts was a little bit lower than in leaves, and almost 1.5-times higher in comparison to fruits of the mother plant. The flavonoids contents in the extracts from biomass from in vitro cultures were lower than in leaves. In extracts from fruits flavonoids were not detected.