Producción de betalaínas y compuestos fenólicos en cultivos celulares de Gomphrena globosa L.

Abstract

Gomphrena globosa L. es una especie perteneciente a la familia Amaranthaceae, la cual se caracteriza por acumular compuestos bioactivos como las betalaínas y los polifenoles, que pueden ser empleados para el tratamiento de algunas enfermedades como problemas de la próstata, hipertensión y bronquitis. El objetivo de este trabajo fue estudiar la producción de betalaínas y compuestos fenólicos en cultivos celulares de Gomphrena globosa. Como primer paso se realizó el establecimiento de un cultivo in vitro de callos, en donde se evaluaron dos medios de inducción: Murashige y Skoog (MS) y Gamborg’s B5 (B5) con diferentes combinaciones de reguladores de crecimiento vegetal. Para ello, se utilizaron los hipocótilos como explantes a partir de plántulas in vitro de 3-4 días de edad, observando que los tratamientos 38 y 43 en medio B5 suplementado con 2,4 D y KIN a una concentración de 1.0:0.5 mg/L y 1.0:0.02 mg/L, fueron los de mayor velocidad de crecimiento específica alcanzando 0.118 d-1 y 0.146 d-1, respectivamente. El tratamiento 38 obtuvo la mayor producción de polifenoles (23.53 mg EAG/g de ES) y el tratamiento 2 (medio MS suplementado con 1.0 mg/L BAP: 05 mg/L ANA) obtuvo la mayor producción de betalaínas (0.21 mg EA/g de ES). El sistema de cultivo de suspensión celular se estableció a partir del subcultivo de callos en los mismos medios de cultivo sin agente gelificante. Cuando las suspensiones celulares fueron expuestas a diferentes tipos de luz (blanca y azul) se observó que el cultivo del tratamiento 38 produjo 28.26% más de compuestos fenólicos y 21.87 % más de betalaínas en comparación al cultivo del tratamiento 43 (9.98 mg EAG/g ES y 0.125 mg EA/g ES) bajo luz blanca. Mientras que bajo luz azul el tratamiento con mayor producción de fenoles y betalaínas fue el 43 (10.64 mg EAG/g ES) y 38 (0.159 mg EA/g ES), respectivamente. Sin embargo, al cultivar las células en biorreactor, la producción de betalaínas y polifenoles disminuyó alrededor del 50%, bajo las condiciones del cultivo, posiblemente debido al estrés hidrodinámico. Este es el primer trabajo donde se evalúa la producción de betalaínas y compuestos fenólicos en cultivos celulares de G. globosa.