Efecto del agregado de precursores en la biosíntesis de antraquinonas en el cultivo in vitro de raíces transformadas de Rubia tinctorum

PERASSOLO, MARÍA; RODRÍGUEZ, JULIÁN MARCELO; DI MARTINO, THOM; BUSTO, VÍCTOR DANIEL; CARDILLO, ALEJANDRA BEATRIZ; RODRÍGUEZ TALOU, JULIÁN

Simposio; XIV Simposio RedBio Argentina - "Biotecnología para un mundo en cambio"; 2023

Las antraquinonas (AQs) son un grupo de metabolitos secundarios producidos por Rubia tinctorumque han sido utilizados tradicionalmente como tinturas, pero también poseen propiedadesterapéuticas interesantes tales como actividad antileucémica, antimalárica, antifúngica y antiviral.Si bien son producidas principalmente por síntesis química, hay una tendencia hacia procesossustentables que minimicen el uso de sustancias peligrosas, disminuyendo así los efectos adversossobre el medio ambiente. Por este motivo, una alternativa para su obtención es el cultivo in vitrode especies vegetales productoras, que representan una alternativa promisoria para la producciónde metabolitos secundarios con aplicación farmacéutica, ya que posibilitan la implementación denormas GMP, evitan la explotación de la fuente natural y operan en condiciones suaves detemperatura y pH. En este trabajo se estudió el efecto del agregado de precursores de labiosíntesis de AQs en cultivo de raíces transformadas de Rubia tinctorum combinados con laelicitación con metiljasmonato (MeJ). Para esto se realizaron ensayos de factoriales completosdonde se evaluó el agregado de piruvato (Pi), ácido dihidroxi naftoico (DHNA), cetoglutarato (KG) ymetiljasmonato. El primer ensayo se agregó piruvato (20 mM); DHNA (1 mM) y MeJ (100 µM). Alevaluar el efecto en la producción específica de AQs, µmol/g Peso fresco (PF), tanto el Pi como elMej mostraron efectos positivos. El Pi incrementó la acumulación de AQs en un 7.7 % mientrasque el MeJ las incrementó en un 69% respecto al control; mientras que el DHNA no mostródiferencias significativas. No se observaron interacciones positivas entre los diferentestratamientos. Por otra parte, se observó que en el tratamiento con DHNA el porcentaje de AQsextracelulares (EC) fue del 11%, con Pi del 2.4%, en el caso de MeJ representaron el 1.5%mientras que el control las AQs EC fueron del 1%. En un segundo experimento se evaluó elagregado de Pi, KG (20 mM) y MeJ. Todos los tratamientos individuales mostraron tener un efectopositivo en la producción específica de AQs. En el caso del Pi el incremento fue del 6%, del KG del8% y del MeJ del 50%. Cuando se evaluaron las AQs EC, el KG produjo el mayor % de liberación demetabolitos secundarios, siendo 72% mayor que el control; el piruvato y el MeJ produjeron unaliberación de AQs del 18% y 40% respecto al ensayo control. En conclusión, puede decirse quetanto el Pi como el KG produjeron un incremento en el contenido de AQs (µmol/gPF) encondiciones normales que podría revelar que el flujo de carbono se encuentra limitado para labiosíntesis de AQs, mientras que cuando se agrega el elicitor no se evidenció ningún efectosinérgico entre los precursores agregados y el MeJ lo que indicaría que el flujo de carbono hacia lasíntesis de AQs no se haya limitado. Asimismo, se observó que el agregado de los precursores,piruvato, KG y DHNA, indujeron la liberación de AQs al medio de cultivo.