شيرين‌بيان يكي از مهمترين گياهان دارويي ايران است كه به‌دليل دارا بودن تركيبات دارويي مهم در ريشه حائز اهميت است. جهت استفاده از گياه، ريشه‌هاي چند ساله را از خاك خارج نموده كه منجر به تخريب زيست محيطي و نابودي منابع اوليه گياه شده است. از راهكارهاي افزايش توليد متابوليت‌هاي ثانويه در شرايط آزمايشگاهي، تراريختي گياهان با استفاده از آگروباكتريوم ريزوژنز و طراحي سيستم كشت ريشه مويين مي باشد. با توليد گياهان كامپوزيت به‌صورت روش ex vitro مي‌توان ريشه‌هاي مويين را با صرفه‌جويي در زمان و هزينه توليد كرد كه در آن مرحله كشت بافت حذف‌شده و بخش‌هاي هوايي نيز حفظ مي شود. در اين تحقيق گياهان كامپوزيت شيرين‌بيان در شرايط ex vitro توليد‌شده و سپس به محيط گلخانه و كشت هيدروپونيك براي توليد و استخراج متابوليت‌هاي ثانويه منتقل شدند. متابوليت‌هاي اندازه‌گيري‌شده ليكوريتين، گليسيرهتنيك گليكوزيد، گلابريدين و گلابرين همگي در برگ گياهان كامپوزيت بيشتر از برگ گياهان كنترل بودند كه روش نوين در توليد ماده موثره از برگ گياه در شرايط آزمايشگاهي است. گياهان كامپوزيت ايجاد شده توان بيشتري در توليد و افزايش متابوليت ثانويه داشته و با ادغام گياهان كامپوزيت به‌همراه كشت هيدروپونيك به‌عنوان بيوراكتوري پايدار جهت توليد متابوليت ثانويه براي توليد انواع متابوليت‌ها در بخش‌هاي مختلف گياه از جمله ريشه و مهمتر از آن، استحصال از برگ ها مي‌توان استفاده نمود.

با توجه به اهميت متابوليت هاي ثانويه در گياه شيرين بيان در اين تحقيق از روش القاء ريشه هاي مويين به عنوان منبع توليد ماده موثره دارويي گليسيريزين استفاده شد. رشد سريع پايداري ژنتيكي و بيوسنتزي و زمان كوتاه دو برابر شدن ريشه هاي مويين آنها را سيستم مناسبي براي توليد متابوليت هاي ثانويه ساخته است. ريشه هاي مويين با استفاده از باكتري اگروباكتريوم ريزوژنز سويه AR15834 در ريز نمونه هاي بدست آمده از گياهچه هاي بذور ايراني شيرين بيان ايجاد شدند. تاييد تراريختي در ريشه هاي مويين توسط PCR و با استفاده از آغازگرهاي اختصاصي ژن rolB بررسي گرديد. سرعت رشد ريشه هاي مويين و ريشه هاي معمولي بعد از دو ماه كشت در شرايط يكسان بررسي گرديد. توليد گليسيريزين در ريشه هاي مويين شيرين بيان توسط HPLC اندازه يگري شد. بر خلاف تحقيقات قبلي در كشت ريشه هاي مويين شيرين بيان توسط HPLC اندازه گيري شد. بر خلاف تحقيقات قبلي در كشت ريشه هاي مويين شيرين بيان در شرايط درون شيشه گليسيريزين سنتز گرديد و ريشه هاي مويين توليد شده سرعت رشد بيشتري نسبت به ريشه هاي معمولي داشتند. با توجه به قابليت رشد اين ريشه در سطح بزرگ و صنعتي بيوراكتورها از ريشه هاي بدست آ»ده براي استحصال گليسيريزين و ساير متابوليت هاي با ارزش گياه در شرايط كنترل شده آزمايشگاهي مي توان استفاده نمود. همچنين اين رشه هاي مويين براي بررسي هاي مختلف مسير متابوليتي و مولكولي بيوسنتز گليسيريزين و ساير متابوليت هاي توليدي در شيرين بيان قابليت استفاده دارند.

براي توليد متابوليت هاي ثانويه در طبيعت مشكلاتي مانند سرعت كند توليد متابوليت ها و وابستگي آن به تغييرات فصلي، جغرافيايي و فاكتورهاي محيطي وجود دارد كه اين امر سبب روي آوردن توليد متابوليت ها در شرايط كنترل شده درون شيشه اي شده است در كشت هاي درون شيشه مانند كشت سلولي به دليل عدم تمايز بافت كشت شده در اغلب آنها، مقدار توليد متابوليت ثانويه كم است و برخي از متابوليت ها فقط در بافت هاي كه تمايز مورفولوژيكي را نشان مي دهند تجمع مي يابند. برخي از متابوليت ها نيز فقط در كشت هاي تمايز يافته اي مانند ريشه توليد مي شوند كه كشت ريشه معمولي نياز به فيتوهورموني خارجي داشته و از طرفي سرعت رشد و سنتز متابوليت هاي ثانويه در اين ريشه ها كم است. اخيرا استفاده از اگروباكتريوم ريزوژنز براي ايجاد تمايز، توجه محققين توليد متابوليت هاي ثانويه در كشت سلولي گياهان را به خود جلب نموده است. اين ريشه هاي مويين (ريشه تراريخت) را مي توان در محيط هاي عاري از هورمون هاي گياهي رشد داد و مشاهده كرد كه در مقايسه با سلول هاي مادر، ميزان توليد و تجمع متابوليت هاي ثانويه در آنها افزايش مي يابد. در اين تحقيق با استفاده از باكتري آگروباكتريوم ريزوژنز سويه AR15834 در ريز نمونه هاي بدست آمده از گياهچه هاي زنجبيل شامي ريشه هاي مويين ايجاد شدند. تاييد تراريختي در ريشه هاي مويين توسط PCR و با استفاده از آغازگرهاي اختصاصي ژن rolB بررسي گرديد. سرعت رشد ريشه هاي مويين و ريشه هاي معمولي بعد از دو ماه كشت در شرايط يكسان بررسي گرديد. ريشه هاي مويين توليد شده ده برابر سرعت رشد بيشتري نسبت به ريشه هاي معمولي داشتند. رشد سريع، پايداري ژنتيكي و بيوسنتزي و زمان كوتاه دو برابر شدن ريشه هاي مويين،آنها را سيستم مناسبي براي توليد متابوليت هاي ثانويه ساخته است. با توجه به قابليت رشد اين ريشه در سطح بزرگ و صنعتي بيوراكتورها از ريشه هاي بدست آمده براي استحصال متابوليت هاي با ارزش گياه مانند اينولين و ... در شرايط كنترل شده آزمايشگاهي مي توان استفاده نمود.