INVESTIGADORES
PERASSOLO Maria
congresos y reuniones científicas
Título:
Producción de antraquinonas por cultivo de suspensions celulares de Rubia tinctorum: efecto de la adición de glutamato
Autor/es:
PERASSOLO, M; GIULIETTI, AM; RODRÍGUEZ TALOU, JULIÁN
Lugar:
Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Jornada; IX Jornadas de Farmacia y Bioquímica Industrial; 2007
Resumen:
INTRODUCCIÓN: Las antraquinonas (AQs) constituyen un grupo importante de metabolitos secundarios derivados del antraceno. El compuesto de tres anillos, el 9,10-dioxoantraceno, puede ser sustituido de diferentes maneras dando origen a gran variedad de estructuras. Estos metabolitos han sido ampliamente utilizados como colorantes por la industria, y debido a su resistencia a distintos agentes físicos (luz, temperatura, etc), pueden ser de uso potencial en la industria de los alimentos. En la medicina tradicional se usan como laxantes, para el tratamiento de cólicos renales y además presentan actividad antimicrobiana, hipotensiva, analgésica, antimalárica e incluso antileucémica. Los anillos A y B de su estructura se forman a partir de la vía del shikimato/o-succinilbenzoato. El anillo C se forma a partir de los precursores isoprenoides, el isopentenil fosfato (IPP) o el 3,3-dimetilalil difosfato (DMAPP). La ruta metabólica que lleva a la síntesis de AQs compite por un precursor, el corismato, con la ruta de los fenilpropanoides. Debido a la complejidad de su estructura química que imposibilita la obtención mediante síntesis química, y no siendo una alternativa la extracción de fuentes naturales (debido a la explotación de recursos naturales, heterogeneidad en la producción, etc), resulta de interés la obtención de estos metabolitos mediante el cultivo in vitro. Se ha propuesto que en las plantas el ciclo de la prolina afecta la vía de las pentosas fosfato (PPP), ya que la síntesis de prolina a partir del glutamato genera dos NADP+, que es cofactor de la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH), enzima que cataliza el paso limitante de dicha ruta. El producto final de esta vía es la eritrosa-4-fosfato, que puede entrar en la ruta del shikimato y así generar corismato. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto del agregado de glutamato (5 mM) sobre la producción de AQs en suspensiones celulares de Rubia tinctorum (Rubiaceae), evaluándose también sul efecto sobre otras vías metabólicas, que compiten por el mismo precursor, el corismato. MATERIALES Y MÉTODOS: Las suspensiones celulares de R. tinctorum se mantuvieron en medio basal B5, con el agregado de sacarosa (20 g/l), 2,4-D (1 mg/l), IAA (0.5 mg/l), NAA (0.5 mg/l), kinetina (0.2 mg/l); pH final: 5,7. Las determinaciones se llevaron a cabo a los 1, 2, 3, 4 y 8 días de cultivo. El contenido de antraquinonas se analizó por espectrofotometría de acuerdo a lo descripto por Zenk et al.(1975). El contenido de fenoles se determinó según el método descripto por Shetty et al.(2003) empleando el reactivo de Folin-Ciocalteau. Los extractos proteicos se obtuvieron de acuerdo a lo descripto por Moreno et al.(1994). La concentración de proteínas se determinó según Bradford et al. (1976) con seroalbúmina bovina como standard. Las actividades de fenilalanina amonio liasa (PAL; enzima clave en la producción de compuestos fenólicos) y G6PDH se ensayaron de acuerdo a lo descripto por Armero et al. (2001). La determinación de prolina se efectuó según Bates et al. (1973). RESULTADOS: Las suspensiones tratadas con 5 mM de glutamato incrementaron la producción de AQs en un 30 % a los 4 días y en un 24% a los 8 días de cultivo con respecto al control (p < 0.05). En el contenido de fenoles totales (vía que compite con la biosíntesis de AQs), también se registraron aumentos del 11%, tanto a los 2 como a los 4 días de cultivo. Respecto a la actividad PAL, ésta no se vio afectada durante el tratamiento. Tampoco se hallaron diferencias entre los cultivos control y los tratados al analizar la actividad de G6PDH. Sin embargo, el contenido de prolina en las suspensiones tratadas con glutamato mostró grandes variaciones durante los primeros días de cultivo (1 y 2 días), con incrementos del 55% y 130% respectivamente (p < 0.05). CONCLUSIONES: La utilización de 5 mM de glutamato demostró favorecer la producción de AQs, y también de los fenoles totales, aunque no se observaron cambios en la actividad de G6PDH (vía PPP) ni de PAL (vía fenoles), lo cual podría atribuirse a que, si bien el ciclo de la prolina se encuentra estimulado, no es suficiente para inducir las enzimas analizadas.