Effect of sucrose and methyl jasmonate on biomass and anthocyanin production in cell suspension culture of Melastoma malabathricum (Melastomaceae)
Koay Suan See, Arvind Bhatt & Chan Lai Keng
ABSTRACT
Melastoma malabathricum, belongs to the Melastomaceae family, is an important medicinal plant widely distributed from Madagascar to Australia, that is used in traditional remedies for the treatment of various ailments. Besides its medicinal properties, it has been identified as a potential source of anthocyanin production. The present study was carried out to investigate the effect of sucrose and methyl jasmonate and feeding time on cell biomass yield and anthocyanin production in cell suspension culture of M. malabathricum. Addition of different concentrations of sucrose into the cell culture of M. malabathricum influenced cell biomass and pigment accumulation. The addition of methyl jasmonate was found to have no effect on cell biomass but the presence of higher amount (12.5-50mg/L) had caused a reduction in anthocyanin production and accumulation. MS medium supplemented with 30g/L sucrose and 3.5 mg/L of MeJA added on cero day and 3rd day produced high fresh cell mass at the end of nine days of culture but did not support the production of anthocyanins. However, cells cultured in the medium supplemented with 45g/L sucrose without MeJA showed the highest pigment content (0.69±0.22CV/g-FCM). The cells cultured in MS medium supplemented with 30 g/L sucrose with 3.5mg/L MeJA added on the 3rd and 6th day of culture, showed the lowest pigment content (0.37-0.40CV/g-FCM). This study indicated that MeJA was not necessary but sucrose was needed for the enhancement of cell growth and anthocyanin production in M. malabathricum cell cultures.
RESUMEN
Melastoma malabathricum pertenece a la familia de las melastomáceas, es una planta medicinal importante ampliamente distribuida desde Madagascar hasta Australia, que se utiliza en remedios tradicionales para el tratamiento de diversas dolencias. Además de sus propiedades medicinales, se ha identificado como una fuente potencial de producción de antocianinas. En esta investigación se estudió el efecto de la sucrosa, el metil jasmonato y el tiempo de ingestión en la producción de biomasa de las células y la producción de antocianinas, en el cultivo de células en suspensión de M. malabathricum. La adición de diferentes concentraciones de sucrosa al cultivo de células de M. malabathricum influencia la biomasa de las células y la acumulación de pigmento. La adición de metil jasmonato no tuvo ningún efecto sobre la biomasa celular, pero la presencia de una cantidad más alta (12.5-50mg/L) causó una reducción en la producción y acumulación de antocianinas. El medio MS complementado con sucrosa 30g/L y 3.5mg/L de MeJA en el día cero y el tercer día produjo una gran masa de células frescas al final de los nueve días de cultivo pero no se pudo mantener la producción de antocianinas. Sin embargo, las células cultivadas en el medio complementado con 45g/L de sucrosa sin MeJA mostró el mayor contenido de pigmento (0.69±0.22cv/g-fcm). Las células cultivadas en el medio MS complementado con 30 g/L de sucrosa y con 3.5 mg/l MeJA en el tercer y sexto día de cultivo, mostró el menor contenido de pigmentos (0.37-0.40cv/g-fcm). Este estudio indicó que MeJA no era necesario pero la sucrosa sí se necesitaba para mejorar el crecimiento celular y la producción de antocianinas en cultivos de células de M. malabathricum.