સેન્ટ જોન્સ વોર્ટમાં ઇન વિટ્રો ઓર્ગેનોજેનેસિસ અને બાયોએક્ટિવ સંયોજનોના ઉત્પાદન પર છોડ વૃદ્ધિ નિયમનકારો અને આયર્ન ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સની સિનર્જિસ્ટિક અસરો.

આ અભ્યાસમાં, સંયુક્ત સારવારની ઉત્તેજક અસરોછોડ વૃદ્ધિ નિયમનકારો*હાયપરિકમ પરફોરેટમ* L. માં ઇન વિટ્રો મોર્ફોજેનેસિસ અને ગૌણ મેટાબોલિટ ઉત્પાદન પર (2,4-D અને કાઇનેટિન) અને આયર્ન ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ (Fe₃O₄-NPs) ની તપાસ કરવામાં આવી. ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ટ્રીટમેન્ટ [2,4-D (0.5 mg/L) + કાઇનેટિન (2 mg/L) + Fe₃O₄-NPs (4 mg/L)] એ છોડના વિકાસ પરિમાણોમાં નોંધપાત્ર સુધારો કર્યો: નિયંત્રણ જૂથની તુલનામાં છોડની ઊંચાઈ 59.6%, મૂળની લંબાઈ 114.0%, કળીઓની સંખ્યામાં 180.0% અને કોલસ ફ્રેશ વજનમાં 198.3% નો વધારો થયો. આ સંયુક્ત ટ્રીટમેન્ટથી પુનર્જીવન કાર્યક્ષમતા (50.85%) પણ વધી અને હાયપરિસિન સામગ્રીમાં 66.6% નો વધારો થયો. GC-MS વિશ્લેષણમાં હાઇપરસાઇડ, β-પેથોલીન અને સેટીલ આલ્કોહોલનું ઉચ્ચ પ્રમાણ બહાર આવ્યું, જે કુલ પીક વિસ્તારના 93.36% જેટલું હતું, જ્યારે કુલ ફિનોલિક્સ અને ફ્લેવોનોઇડ્સની સામગ્રીમાં 80.1% જેટલો વધારો થયો. આ પરિણામો દર્શાવે છે કે છોડ વૃદ્ધિ નિયમનકારો (PGRs) અને Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સ (Fe₃O₄-NPs) ઓર્ગેનોજેનેસિસને ઉત્તેજીત કરીને અને બાયોએક્ટિવ સંયોજનોના સંચય દ્વારા સિનર્જિસ્ટિક અસર કરે છે, જે ઔષધીય છોડના બાયોટેકનોલોજીકલ સુધારણા માટે એક આશાસ્પદ વ્યૂહરચના રજૂ કરે છે.
સેન્ટ જોન્સ વોર્ટ (હાયપરિકમ પરફોરેટમ એલ.), જેને સેન્ટ જોન્સ વોર્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે હાયપરિકાસી પરિવારનો એક બારમાસી વનસ્પતિ છોડ છે જે આર્થિક મૂલ્ય ધરાવે છે.[1] તેના સંભવિત જૈવિક સક્રિય ઘટકોમાં કુદરતી ટેનીન, ઝેન્થોન્સ, ફ્લોરોગ્લુસિનોલ, નેપ્થાલેનેડિએન્થ્રોન (હાયપરિન અને સ્યુડોહાઇપરિન), ફ્લેવોનોઇડ્સ, ફેનોલિક એસિડ અને આવશ્યક તેલનો સમાવેશ થાય છે.[2,3,4] સેન્ટ જોન્સ વોર્ટનો પ્રચાર પરંપરાગત પદ્ધતિઓ દ્વારા કરી શકાય છે; જો કે, પરંપરાગત પદ્ધતિઓની મોસમીતા, બીજનું ઓછું અંકુરણ અને રોગો પ્રત્યે સંવેદનશીલતા મોટા પાયે ખેતી અને ગૌણ ચયાપચયની સતત રચના માટે તેની સંભાવનાને મર્યાદિત કરે છે.[1,5,6]
આમ, ઇન વિટ્રો ટીશ્યુ કલ્ચરને છોડના ઝડપી પ્રસાર, જર્મપ્લાઝમ સંસાધનોના સંરક્ષણ અને ઔષધીય સંયોજનોની ઉપજ વધારવા માટે અસરકારક પદ્ધતિ માનવામાં આવે છે [7, 8]. છોડ વૃદ્ધિ નિયમનકારો (PGRs) મોર્ફોજેનેસિસને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે અને કોલસ અને આખા જીવોના ઇન વિટ્રો સંવર્ધન માટે જરૂરી છે. આ વિકાસ પ્રક્રિયાઓના સફળ સમાપ્તિ માટે તેમની સાંદ્રતા અને સંયોજનોનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન મહત્વપૂર્ણ છે [9]. તેથી, સેન્ટ જોન્સ વોર્ટ (H. perforatum) [10] ની વૃદ્ધિ અને પુનર્જીવન ક્ષમતા સુધારવા માટે નિયમનકારોની યોગ્ય રચના અને સાંદ્રતાને સમજવી મહત્વપૂર્ણ છે.
આયર્ન ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ (Fe₃O₄) એ નેનોપાર્ટિકલ્સનો એક વર્ગ છે જે ટીશ્યુ કલ્ચર માટે વિકસાવવામાં આવ્યો છે અથવા વિકસાવવામાં આવી રહ્યો છે. Fe₃O₄ માં નોંધપાત્ર ચુંબકીય ગુણધર્મો, સારી બાયોસુસંગતતા અને છોડના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવાની અને પર્યાવરણીય તાણ ઘટાડવાની ક્ષમતા છે, તેથી તેણે ટીશ્યુ કલ્ચર ડિઝાઇનમાં નોંધપાત્ર ધ્યાન ખેંચ્યું છે. આ નેનોપાર્ટિકલ્સનો સંભવિત ઉપયોગ કોષ વિભાજનને પ્રોત્સાહન આપવા, પોષક તત્વોના શોષણમાં સુધારો કરવા અને એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્સેચકોને સક્રિય કરવા માટે ઇન વિટ્રો કલ્ચરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાનો સમાવેશ થઈ શકે છે [11].
જોકે નેનોપાર્ટિકલ્સે છોડના વિકાસ પર સારી પ્રોત્સાહન અસરો દર્શાવી છે, પણ *H. પરફોરેટમ* માં Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સ અને ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ પ્લાન્ટ ગ્રોથ રેગ્યુલેટર્સના સંયુક્ત ઉપયોગ પરના અભ્યાસો દુર્લભ છે. આ જ્ઞાન અંતરને ભરવા માટે, આ અભ્યાસમાં ઔષધીય છોડની લાક્ષણિકતાઓને સુધારવા માટે નવી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરવા માટે ઇન વિટ્રો મોર્ફોજેનેસિસ અને ગૌણ મેટાબોલાઇટ ઉત્પાદન પર તેમની સંયુક્ત અસરોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું છે. તેથી, આ અભ્યાસના બે ઉદ્દેશ્યો છે: (1) ઔષધીય છોડની લાક્ષણિકતાઓને સુધારવા માટે નવી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરવા માટે પ્લાન્ટ ગ્રોથ રેગ્યુલેટર્સની સાંદ્રતાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો; અને (2) ઇન વિટ્રોમાં વૃદ્ધિ પરિમાણો પર Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સનો પ્રભાવ મૂલ્યાંકન કરો. ભવિષ્યની યોજનાઓમાં અનુકૂલન (ઇન વિટ્રો) દરમિયાન પુનર્જીવિત છોડના અસ્તિત્વ દરનું મૂલ્યાંકન કરવાનો સમાવેશ થાય છે. એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે આ અભ્યાસના પરિણામો *H. પરફોરેટમ* ના માઇક્રોપ્રોપેગેશન કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરશે, જેનાથી આ મહત્વપૂર્ણ ઔષધીય છોડના ટકાઉ ઉપયોગ અને બાયોટેકનોલોજીકલ એપ્લિકેશનોમાં ફાળો મળશે.
આ અભ્યાસમાં, અમે ખેતરમાં ઉગાડવામાં આવતા વાર્ષિક સેન્ટ જોન્સ વોર્ટ છોડ (માતૃ છોડ) માંથી પાંદડાના એક્સપ્લાન્ટ મેળવ્યા. આ એક્સપ્લાન્ટનો ઉપયોગ ઇન વિટ્રો કલ્ચર પરિસ્થિતિઓને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે કરવામાં આવતો હતો. કલ્ચરિંગ પહેલાં, પાંદડાઓને વહેતા નિસ્યંદિત પાણીમાં થોડી મિનિટો સુધી સારી રીતે ધોઈ નાખવામાં આવતા હતા. ત્યારબાદ એક્સપ્લાન્ટ સપાટીઓને 70% ઇથેનોલમાં 30 સેકન્ડ માટે નિમજ્જન કરીને જંતુમુક્ત કરવામાં આવી હતી, ત્યારબાદ 1.5% સોડિયમ હાઇપોક્લોરાઇટ (NaOCl) દ્રાવણમાં ટ્વીન 20 ના થોડા ટીપાં ધરાવતા 10 મિનિટ માટે નિમજ્જન કરવામાં આવ્યું હતું. અંતે, એક્સપ્લાન્ટને આગામી કલ્ચર માધ્યમમાં સ્થાનાંતરિત કરતા પહેલા જંતુરહિત નિસ્યંદિત પાણીથી ત્રણ વખત ધોવામાં આવ્યા હતા.
આગામી ચાર અઠવાડિયામાં, અંકુરના પુનર્જીવનના પરિમાણો માપવામાં આવ્યા, જેમાં પુનર્જીવન દર, પ્રતિ એક્પ્લાન્ટ અંકુરની સંખ્યા અને અંકુરની લંબાઈનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે પુનર્જીવિત અંકુર ઓછામાં ઓછા 2 સે.મી.ની લંબાઈ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તેમને અર્ધ-શક્તિ MS માધ્યમ, 0.5 mg/L ઇન્ડોલબ્યુટીરિક એસિડ (IBA) અને 0.3% ગુવાર ગમ ધરાવતા મૂળિયા માધ્યમમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યા હતા. રુટિંગ કલ્ચર ત્રણ અઠવાડિયા સુધી ચાલુ રહ્યું, જે દરમિયાન રુટિંગ રેટ, મૂળિયા સંખ્યા અને મૂળિયાની લંબાઈ માપવામાં આવી. દરેક સારવાર ત્રણ વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવી, દરેક પ્રતિકૃતિમાં 10 એક્પ્લાન્ટ કલ્ચર કરવામાં આવ્યા, જેનાથી પ્રતિ સારવારમાં આશરે 30 એક્પ્લાન્ટ મળ્યા.
છોડના પાયાથી સૌથી ઊંચા પાંદડાના છેડા સુધી, એક શાસકનો ઉપયોગ કરીને છોડની ઊંચાઈ સેન્ટીમીટર (સેમી) માં માપવામાં આવી હતી. રોપાઓ કાળજીપૂર્વક દૂર કર્યા પછી અને ઉગાડતા માધ્યમને દૂર કર્યા પછી તરત જ મૂળની લંબાઈ મિલીમીટર (મીમી) માં માપવામાં આવી હતી. દરેક છોડ પર પ્રત્યેક છોડ દીઠ કળીઓની સંખ્યા સીધી ગણવામાં આવી હતી. પાંદડા પર કાળા ફોલ્લીઓની સંખ્યા, જેને નોડ્યુલ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે દૃષ્ટિની રીતે માપવામાં આવી હતી. આ કાળા નોડ્યુલ્સને હાયપરિસિન અથવા ઓક્સિડેટીવ ફોલ્લીઓ ધરાવતી ગ્રંથીઓ માનવામાં આવે છે, અને તેનો ઉપયોગ સારવાર માટે છોડના પ્રતિભાવના શારીરિક સૂચક તરીકે થાય છે. બધા ઉગાડતા માધ્યમને દૂર કર્યા પછી, રોપાઓનું તાજું વજન મિલિગ્રામ (મિલિગ્રામ) ની ચોકસાઈ સાથે ઇલેક્ટ્રોનિક સ્કેલનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવ્યું હતું.
કોલસ રચનાના દરની ગણતરી કરવાની પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે: વિવિધ વૃદ્ધિ નિયમનકારો (કિનાસેસ, 2,4-D, અને Fe3O4) ધરાવતા માધ્યમમાં ચાર અઠવાડિયા સુધી એક્સપ્લાન્ટનું સંવર્ધન કર્યા પછી, કોલસ રચના કરવામાં સક્ષમ એક્સપ્લાન્ટની સંખ્યા ગણવામાં આવે છે. કોલસ રચનાના દરની ગણતરી માટેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
દરેક સારવાર ત્રણ વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવી હતી, દરેક પુનરાવર્તનમાં ઓછામાં ઓછા 10 એક્સપ્લેન્ટ્સની તપાસ કરવામાં આવી હતી.
પુનર્જીવન દર કોલસ પેશીઓના પ્રમાણને પ્રતિબિંબિત કરે છે જે કોલસ રચનાના તબક્કા પછી કળી ભિન્નતા પ્રક્રિયા સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ કરે છે. આ સૂચક કોલસ પેશીઓની વિભિન્ન પેશીઓમાં રૂપાંતરિત થવાની અને નવા છોડના અવયવોમાં વૃદ્ધિ કરવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે.
મૂળિયા ગુણાંક એ મૂળિયાં બનાવવા સક્ષમ શાખાઓની સંખ્યા અને કુલ શાખાઓની સંખ્યાનો ગુણોત્તર છે. આ સૂચક મૂળિયાંના તબક્કાની સફળતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે સૂક્ષ્મ પ્રસાર અને છોડના પ્રસારમાં મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે સારા મૂળિયાં રોપાઓને વધતી જતી પરિસ્થિતિઓમાં વધુ સારી રીતે ટકી રહેવામાં મદદ કરે છે.
90% મિથેનોલ સાથે હાયપરિસિન સંયોજનો કાઢવામાં આવ્યા હતા. 1 મિલી મિથેનોલમાં પચાસ મિલિગ્રામ સૂકા છોડના પદાર્થ ઉમેરવામાં આવ્યા હતા અને અંધારામાં ઓરડાના તાપમાને અલ્ટ્રાસોનિક ક્લીનર (મોડેલ A5120-3YJ) માં 30 kHz પર 20 મિનિટ માટે સોનિકેટેડ કરવામાં આવ્યા હતા. સોનિકેશન પછી, નમૂનાને 15 મિનિટ માટે 6000 rpm પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યો હતો. સુપરનેટન્ટ એકત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું, અને કોન્સેઇકાઓ એટ અલ દ્વારા વર્ણવેલ પદ્ધતિ અનુસાર પ્લસ-3000 S સ્પેક્ટ્રોફોટોમીટરનો ઉપયોગ કરીને હાયપરિસિનનું શોષણ 592 nm પર માપવામાં આવ્યું હતું. [14].
છોડના વિકાસ નિયમનકારો (PGRs) અને આયર્ન ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ (Fe₃O₄-NPs) સાથેની મોટાભાગની સારવારોએ પુનર્જીવિત અંકુરના પાંદડા પર કાળા ગાંઠોની રચનાને પ્રેરિત કરી ન હતી. 0.5 અથવા 1 mg/L 2,4-D, 0.5 અથવા 1 mg/L કાઇનેટિન, અથવા 1, 2, અથવા 4 mg/L આયર્ન ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથેની કોઈપણ સારવારમાં કોઈ ગાંઠો જોવા મળી ન હતી. કેટલાક સંયોજનોએ કાઇનેટિન અને/અથવા આયર્ન ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ, જેમ કે 2,4-D (0.5-2 mg/L) નું કાઇનેટિન (1-1.5 mg/L) અને આયર્ન ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ (2-4 mg/L) સાથે સંયોજન, ની ઊંચી સાંદ્રતા પર ગાંઠોના વિકાસમાં થોડો વધારો દર્શાવ્યો (પરંતુ આંકડાકીય રીતે નોંધપાત્ર નથી). આ પરિણામો આકૃતિ 2 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. કાળા ગાંઠો હાયપરિસિન-સમૃદ્ધ ગ્રંથીઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે કુદરતી રીતે બનતી અને ફાયદાકારક બંને છે. આ અભ્યાસમાં, કાળા ગાંઠો મુખ્યત્વે પેશીઓના ભૂરા રંગ સાથે સંકળાયેલા હતા, જે હાયપરિસિન સંચય માટે અનુકૂળ વાતાવરણ દર્શાવે છે. 2,4-D, કાઇનેટિન અને Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથેની સારવારથી કોલસ વૃદ્ધિ, ભૂરા રંગમાં ઘટાડો અને હરિતદ્રવ્ય સામગ્રીમાં વધારો થયો, જે સુધારેલ મેટાબોલિક કાર્ય અને ઓક્સિડેટીવ નુકસાનમાં સંભવિત ઘટાડો સૂચવે છે [37]. આ અભ્યાસમાં સેન્ટ જોન્સ વોર્ટ કોલસના વિકાસ અને વિકાસ પર 2,4-D અને Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથે સંયોજનમાં કાઇનેટિનની અસરોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું (આકૃતિ 3a–g). અગાઉના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સ એન્ટિફંગલ અને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિઓ ધરાવે છે [38, 39] અને, જ્યારે છોડ વૃદ્ધિ નિયમનકારો સાથે સંયોજનમાં ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે છોડ સંરક્ષણ પદ્ધતિઓને ઉત્તેજીત કરી શકે છે અને સેલ્યુલર તણાવ સૂચકાંકો ઘટાડી શકે છે [18]. જોકે ગૌણ ચયાપચયનું જૈવસંશ્લેષણ આનુવંશિક રીતે નિયંત્રિત થાય છે, તેમનું વાસ્તવિક ઉપજ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પર ખૂબ આધાર રાખે છે. મેટાબોલિક અને મોર્ફોલોજિકલ ફેરફારો ચોક્કસ છોડના જનીનોની અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરીને અને પર્યાવરણીય પરિબળોને પ્રતિભાવ આપીને ગૌણ ચયાપચય સ્તરને પ્રભાવિત કરી શકે છે. વધુમાં, પ્રેરકો નવા જનીનોના સક્રિયકરણને ઉત્તેજિત કરી શકે છે, જે બદલામાં એન્ઝાઇમેટિક પ્રવૃત્તિને ઉત્તેજીત કરે છે, આખરે બહુવિધ બાયોસિન્થેટિક માર્ગોને સક્રિય કરે છે અને ગૌણ ચયાપચયની રચના તરફ દોરી જાય છે. વધુમાં, બીજા એક અભ્યાસમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે શેડિંગ ઘટાડવાથી સૂર્યપ્રકાશનો સંપર્ક વધે છે, જેનાથી *હાયપરિકમ પરફોરેટમ* ના કુદરતી નિવાસસ્થાનમાં દિવસના તાપમાનમાં વધારો થાય છે, જે હાયપરિસિન ઉપજમાં વધારો કરવામાં પણ ફાળો આપે છે. આ ડેટાના આધારે, આ અભ્યાસમાં પેશી સંસ્કૃતિમાં સંભવિત પ્રેરકો તરીકે આયર્ન નેનોપાર્ટિકલ્સની ભૂમિકાની તપાસ કરવામાં આવી હતી. પરિણામો દર્શાવે છે કે આ નેનોપાર્ટિકલ્સ એન્ઝાઇમેટિક ઉત્તેજના દ્વારા હેસ્પેરિડિન બાયોસિન્થેસિસમાં સામેલ જનીનોને સક્રિય કરી શકે છે, જેના કારણે આ સંયોજનનું સંચય વધે છે (આકૃતિ 2). તેથી, કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં ઉગતા છોડની તુલનામાં, એવી દલીલ કરી શકાય છે કે જ્યારે મધ્યમ તાણને ગૌણ ચયાપચયના જનીનોના સક્રિયકરણ સાથે જોડવામાં આવે છે ત્યારે વિવોમાં આવા સંયોજનોનું ઉત્પાદન પણ વધારી શકાય છે. સંયોજન સારવાર સામાન્ય રીતે પુનર્જીવન દર પર હકારાત્મક અસર કરે છે, પરંતુ કેટલાક કિસ્સાઓમાં, આ અસર નબળી પડી જાય છે. નોંધપાત્ર રીતે, 1 mg/L 2,4-D, 1.5 mg/L કાઇનેઝ અને વિવિધ સાંદ્રતા સાથેની સારવાર નિયંત્રણ જૂથ (આકૃતિ 4c) ની તુલનામાં સ્વતંત્ર રીતે અને નોંધપાત્ર રીતે પુનર્જીવન દરમાં 50.85% વધારો કરી શકે છે. આ પરિણામો સૂચવે છે કે નેનોહોર્મોન્સના ચોક્કસ સંયોજનો છોડના વિકાસ અને મેટાબોલાઇટ ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સહસંયોજક રીતે કાર્ય કરી શકે છે, જે ઔષધીય છોડના ટીશ્યુ કલ્ચર માટે ખૂબ મહત્વનું છે. પામર અને કેલર [50] એ દર્શાવ્યું કે 2,4-D સારવાર સેન્ટ પર્ફોરેટમમાં સ્વતંત્ર રીતે કોલસ રચનાને પ્રેરિત કરી શકે છે, જ્યારે કિનેઝ ઉમેરવાથી કોલસ રચના અને પુનર્જીવનમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે. આ અસર હોર્મોનલ સંતુલનમાં સુધારો અને કોષ વિભાજનના ઉત્તેજનાને કારણે હતી. બાલ એટ અલ. [51] એ શોધી કાઢ્યું કે Fe₃O₄-NP સારવાર એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉત્સેચકોના કાર્યને સ્વતંત્ર રીતે વધારી શકે છે, જેનાથી સેન્ટ પર્ફોરેટમમાં મૂળ વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન મળે છે. 0.5 mg/L, 1 mg/L અને 1.5 mg/L ની સાંદ્રતા પર Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સ ધરાવતા કલ્ચર મીડિયાએ શણના છોડના પુનર્જીવન દરમાં સુધારો કર્યો [52]. કાઇનેટિન, 2,4-ડાયક્લોરોબેન્ઝોથિયાઝોલિનોન અને Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સના ઉપયોગથી કોલસ અને મૂળ રચના દરમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે, જોકે, ઇન વિટ્રો પુનર્જીવન માટે આ હોર્મોન્સનો ઉપયોગ કરવાની સંભવિત આડઅસરો ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, 2,4-ડાયક્લોરોબેન્ઝોથિયાઝોલિનોન અથવા કાઇનેટિનનો લાંબા ગાળાનો અથવા ઉચ્ચ-સાંદ્રતાનો ઉપયોગ સોમેટિક ક્લોનલ ભિન્નતા, ઓક્સિડેટીવ તણાવ, અસામાન્ય કોલસ મોર્ફોલોજી અથવા વિટ્રિફિકેશનમાં પરિણમી શકે છે. તેથી, ઉચ્ચ પુનર્જીવન દર આવશ્યકપણે આનુવંશિક સ્થિરતાની આગાહી કરતું નથી. બધા પુનર્જીવિત છોડનું મૂલ્યાંકન મોલેક્યુલર માર્કર્સ (દા.ત. RAPD, ISSR, AFLP) અથવા સાયટોજેનેટિક વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને કરવું જોઈએ જેથી તેમની એકરૂપતા અને ઇન વિવો છોડ સાથે સમાનતા નક્કી કરી શકાય [53,54,55].
આ અભ્યાસમાં પહેલી વાર દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે Fe₃O₄ નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથે છોડ વૃદ્ધિ નિયમનકારો (2,4-D અને કાઇનેટિન) નો સંયુક્ત ઉપયોગ *હાયપરિકમ પરફોરેટમ* માં મોર્ફોજેનેસિસ અને મુખ્ય બાયોએક્ટિવ મેટાબોલાઇટ્સ (હાયપરિસિન અને હાઇપરસાઇડ સહિત) ના સંચયને વધારી શકે છે. ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ટ્રીટમેન્ટ રેજીમેન (1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L કાઇનેટિન + 4 mg/L Fe₃O₄-NPs) એ માત્ર કોલસ રચના, ઓર્ગેનોજેનેસિસ અને ગૌણ મેટાબોલાઇટ ઉપજને મહત્તમ બનાવ્યું નથી, પરંતુ હળવી પ્રેરક અસર પણ દર્શાવી છે, જે સંભવિત રીતે છોડની તાણ સહનશીલતા અને ઔષધીય મૂલ્યમાં સુધારો કરે છે. નેનો ટેકનોલોજી અને છોડના પેશી સંસ્કૃતિનું સંયોજન ઔષધીય સંયોજનોના મોટા પાયે ઇન વિટ્રો ઉત્પાદન માટે ટકાઉ અને કાર્યક્ષમ પ્લેટફોર્મ પૂરું પાડે છે. આ પરિણામો ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો અને મોલેક્યુલર મિકેનિઝમ્સ, ડોઝ ઑપ્ટિમાઇઝેશન અને આનુવંશિક ચોકસાઇમાં ભાવિ સંશોધન માટે માર્ગ મોકળો કરે છે, જેનાથી ઔષધીય છોડ પર મૂળભૂત સંશોધનને વ્યવહારુ બાયોટેકનોલોજી સાથે જોડવામાં આવે છે.