Cultivo in vitro de raíces adventicias de gomphrena globosa para la producción de betalaínas y compuestos fenólicos

Abstract

Los cultivos de raíces adventicias de plantas medicinales son una fuente de metabolitos secundarios de importancia farmacéutica. Gomphrena globosa (Amaranthaceae) contiene compuestos bioactivos, tales como compuestos fenólicos, flavonoides y betelaínas que posee actividad anticancerígenas y antioxidantes. Se estableció un cultivo de raíces adventicias de G. globosaa utilizando explantes asépticos de raíces provenientes de plantulas in vitro. Se evaluó el efecto de medio sólido y líquido, diferentes tipos de medio de cultivo, concentración de la auxina acido indol butírico (IBA) y sacarosa para determinar sus efectos en el aumento de la biomasa y la acumulación de fenoles totales, flavonoides y betalaínas en las raíces adventicias de Gomphrena globosa. Se encontró que las raíces cultivadas en medio líquido incrementaron 3.0 veces la biomasa y 9.5 veces la acumulación de compuestos fénolicos en comparación al medio sólido. El medio Gamborg B5 (B5) favoreció el crecimiento y producción de compuestos fenólicos y betalaínas en comparación al medio Murashige y Skoog (MS). A 9.9 μM de IBA se alcanzó una biomasa máxima de 15.28 g P.S/L y de compuestos fenólicos de 18.9 mg E.A.G/g ES, 1.8 veces y 1.12 veces mayor al del control, respectivamente. Mientras que la producción de betalaínas fue máxima a 49.3 μM de IBA (5.14 mg E.A/g E.S), 1.43 veces mayor producción en comparación al control. Sin embargo, la producción de flavonoides fue máxima en tratamiento control alcanzando 0.863 mg E.Q/g E.S. Al evaluar la concentración de sacarosa con IBA a 9.9 μM, se encontró que a 40 g L-1 de sacarosa indujo el mayor desarrollo y crecimiento de raíces adventicias de G. globosa (15.34 g P.S/L), mientras que con sacarosa 50 g L-1 de sacarosa se presentó la mayor acumulación de compuestos fenólicos (26.52 mg E. A.G/ g E. S). Por otro lado, con la concentración de IBA 49.3 μM y sacarosa 30 g L-1 indujo una mayor acumulación de betalaínas (4.72 mg E.A/ g E.S) y de fenoles (17.23 mg E.A.G/g ES). En general, las mejores condiciones para la producción de compuestos fénolicos, flavonoides y betalaínas en cultivos de raíces adventicias de G. globosa fueron en medio B5 suplementado con 49.3 μM de IBA y 30 g L-1 de sacarosa.