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; DI MARTINO, THOMAS; BUSTO, VICTOR; CARDILLO, ALEJANDRA B.; RODRIGUEZ TALOU, JULIAN

Simposio; XIV SIMPOSIO REDBIO ARGENTINA - REDBIO 2023; 2023

Las antraquinonas (AQs) son un grupo de metabolitos secundarios producidos por Rubia tinctorum que han sido utilizados tradicionalmente como tinturas, pero también poseen propiedades terapéuticas interesantes tales como actividad antileucémica, antimalárica, antifúngica y antiviral. Si bien son producidas principalmente por síntesis química, hay una tendencia hacia procesos sustentables que minimicen el uso de sustancias peligrosas, disminuyendo así los efectos adversos sobre el medio ambiente. Por este motivo, una alternativa para su obtención es el cultivo in vitro de especies vegetales productoras, que representan una alternativa promisoria para la producción de metabolitos secundarios con aplicación farmacéutica, ya que posibilitan la implementación de normas GMP, evitan la explotación de la fuente natural y operan en condiciones suaves de temperatura y pH. En este trabajo se estudió el efecto del agregado de precursores de la biosíntesis de AQs en cultivo de raíces transformadas de Rubia tinctorum combinados con la elicitación con metiljasmonato (MeJ). Para esto se realizaron ensayos de factoriales completos donde se evaluó el agregado de piruvato (Pi), ácido dihidroxi naftoico (DHNA), cetoglutarato (KG) y metiljasmonato. El primer ensayo se agregó piruvato (20 mM); DHNA (1 mM) y MeJ (100 µM). Al evaluar el efecto en la producción específica de AQs, µmol/g Peso fresco (PF), tanto el Pi como el Mej mostraron efectos positivos. El Pi incrementó la acumulación de AQs en un 7.7 % mientras que el MeJ las incrementó en un 69% respecto al control; mientras que el DHNA no mostró diferencias significativas. No se observaron interacciones positivas entre los diferentes tratamientos. Por otra parte, se observó que en el tratamiento con DHNA el porcentaje de AQs extracelulares (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 el agregado de Pi, KG (20 mM) y MeJ. Todos los tratamientos individuales mostraron tener un efecto positivo en la producción específica de AQs. En el caso del Pi el incremento fue del 6%, del KG del 8% y del MeJ del 50%. Cuando se evaluaron las AQs EC, el KG produjo el mayor % de liberación de metabolitos secundarios, siendo 72% mayor que el control; el piruvato y el MeJ produjeron una liberación de AQs del 18% y 40% respecto al ensayo control. En conclusión, puede decirse que tanto el Pi como el KG produjeron un incremento en el contenido de AQs (µmol/gPF) en condiciones normales que podría revelar que el flujo de carbono se encuentra limitado para la biosíntesis de AQs, mientras que cuando se agrega el elicitor no se evidenció ningún efecto sinérgico entre los precursores agregados y el MeJ lo que indicaría que el flujo de carbono hacia la síntesis 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.