Evaluación del crecimiento de raíces transformadas de Stevia rebaudiana en biorreactor airlift y su efecto en la acumulación de metabolitos secundarios

Abstract

Stevia rebaudiana, es una planta relevante debido a los compuestos bioactivos que acumula llamados glucósidos de esteviol (GE) y que a su vez le confieren notables actividades biológicas para contrarrestar algunas afecciones como la hipertensión e hiperglucemia, también se le atribuyen propiedades anticancerígenas. El objetivo del presente trabajo experimental fue evaluar el crecimiento de raíces transformadas de S. rebaudiana, en matraz y biorreactor airlift y el efecto en la acumulación de metabolitos secundarios. Para lo cual inicialmente se evaluó el perfil de crecimiento en matraces agitados de las líneas transformadas SRSDXS, M5R4 y no transformadas (NT) durante 15 días. El índice de crecimiento que se obtuvo para M5R4 (4.60.41) fue superior 1.53 y 1.39 veces respecto a las líneas no transformadas y SRSDXS. Las líneas no transformadas y SRSDXS, mostraron la mayor producción de compuestos fenólicos después de 15 días de cultivo (38±1.0A mg AG/g de EF; 32±4.0A mg AG/g de EF) que fue 1.9 y 1.6 veces más que la línea M5R4 (20±1.0B mg EAG/g de EF). Para conocer el desempeño de cada línea, se realizaron cinéticas en matraces agitados durante 30 días, para las líneas SRSDXS y NT, y 36 días para la M5R4. La línea M5R4 fue significativamente superior en acumulación de biomasa 113.2 ±12.45 g PF/L, que fue 1.6 y 1.34 veces más que la línea SRSDXS y la línea no transformada. Seguidamente, las líneas de raíces transformadas y no transformadas de Stevia rebaudiana se cultivaron en biorreactores airlift con capacidad volumétrica de 200 mL, utilizando un diseño experimental tipo cuadrado latino clásico, dónde los factores a probar fueron: La velocidad de aireación (0.5, 0.8 y 1.0 vvm), la densidad de inoculo (2, 6 y 10 g/L) y el tipo de raíz (A=SRSDXS, B=No transformadas, C=M5R4). Después de los análisis de varianza y post-hoc se determinó que la densidad de inoculo tuvo un efecto significativo sobre la acumulación de biomasa (P=0.009). Sin embargo, los demás factores no fueron significativos sobre las variables de respuesta ya que arrojaron valores de P que superaron la significancia. Por otro lado, la presencia de glucósidos de esteviol se siguió de manera cualitativa por cromatografía en capa fina (TLC), mostrando la acumulación en todos los tratamientos probados.