Journal of Space Science and Technology

Journal of Space Science and Technology

Promoting Impact of Suborbital Flight on the Peroxidase Activity, Hydrogen Peroxide, and Ca2+ to Modulate Cell Viability and Growth in Matricaria chamomilla

Document Type : Original Research Paper

Author
Aerospace Research Institute, Ministry of Science, Research and Technology, Tehran, IR
10.22034/jsst.2026.1615
Abstract
کشت سوسپانسیون سلول های گیاهی از جمعت یکنواخی از سلول ها تشکیل شده است که می تواند سیگنال تنش را بطور مشابه، حتی در زمان کم میکروگراویتی دریافت نمایند. در این مطالعه برای اولین بار، اثر پرتاب زیرمداری بر مکانیسم‌های رشد سلول‌های گیاه بابونه از طریق بررسی زنده‌مانی سلولی، ملکول‌های سیگنالینگ و سیستم دفاع آنتی اکسیدانی بررسی شد. برای آزمایش پرتابی، سلول ها در پتری‌دیش‌ها کشت شده و طی پرتاب در کپسول زیستی قرار گرفتند (4 دقیقه اعمال میکروگراویتی). پس از بازیابی، سلول‌ها بعد از 5 و 10 روز جهت آنالیزهای مختلف برداشت شدند. نتایج نشان داد که پرتاب زیر‌مداری رشد سلول‌ها را کاهش داد که در ارتباط با کاهش زنده‌مانی سلولی بود. مورفولوژی سلولی از کشیده به کروی در مرحله ثابت رشد تغییر کرد که در سلول‌های پرتابی بیشتر از سلول‌های شاهد بود. مقادیر هیدروژن پراکسید (H2O2) و کلسیم بطور معنی در نمونه های پرتابی، بویژه بعد از 5 روز از پرتاب افزایش یافت (P ≤ 0.05). فعالیت آنزیم پراکسیداز یک افزایش قابل توجهی را بعد از 5 و 10 روز از پرتاب، به ترتیب 07/68 و 96/28% در مقایسه با شاهد را نشان داد. همچنین، مقدار فلاونوئید در سلول‌های پرتابی بعد از 10 روز به سطح ماکزیمم (55/1 میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر) در مقایسه با نمونه شاهد (01/1 میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر) رسید. یافته های این پژوهش نشان داد که ملکول های سیگنالینگ H2O2 و کلسیم نقش مهمی را در تنظیم رشد و زنده مانی سلولی بعد از پرتاب داشته که با تحریک فعالیت آنزیم پراکسیداز همراه است.
Keywords
Subjects

Article Title Persian

اثر القایی پرتاب زیرمداری بر فعالیت پراکسیداز، پراکسید هیدروژن و کلسیم در تعدیل رشد و زنده‌مانی سلول‌های گیاه بابونه

Author Persian

حلیمه حسن پور
پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، تهران، ایران
Abstract Persian

Plant cell suspension cultures are composed of a homogenous population of cells to get a stress signal in a similar manner, even at short-term microgravity. In this study, the effect of suborbital flight was investigated on the growth mechanisms of Matricaria chamomilla cells for the first time by studying cell viability, signaling molecules, and the antioxidant defense system. For the flight experiment, cells were cultured in Petri dishes; placed in the bio-capsule during suborbital flight (4 min microgravity), and harvested for several analyses after 5 and 10 days of flight. Results showed that suborbital flight decreased cell growth, which was related to a decline in cell viability. Cell morphology is changed from elongated to a round shape at the stationary growth phase, which was higher in flight samples comparing to the control. Hydrogen peroxide (H2O2) and Ca2+ levels increased significantly under suborbital flight, especially after 5 days of flight (P ≤ 0.05). Peroxidase activity showed a considerable rise after 5 and 10 days of flight by 68.07% and 28.96% comparing to the control, respectively. Moreover, flavonoid content reached the maximum level (1.55 mg g-1 FW) in cells exposed to suborbital flight after 10 days comparing to the control (1.01 mg g-1 FW). Findings of this study showed that signaling molecules of H2O2 and Ca2+ play an important role in regulating cell growth and viability after flight by inducing peroxidases.

Keywords Persian

Cell growth
Hydrogen peroxide
Matricaria chamomilla
Peroxidase enzyme
Suborbital flight

Articles in Press, Accepted Manuscript
Available Online from 06 October 2026

  • Receive Date 07 February 2026
  • Revise Date 16 August 2026
  • Accept Date 22 August 2026
  • First Publish Date 06 October 2026