Influencia de elicitores bióticos y abióticos en la acumulación de ácido rosmarínico en cultivos de raíces peludas de Boiss
Autores: Kiani, Hoda Sadat; Sabokdast, Manijeh; Dedicova, Beata
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Endémico
Planta medicinal
Raíces peludas
ácido rosmarínico
Extracto de levadura
Nanopartículas de TiO
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Boiss., una planta medicinal en peligro de extinción y endémica de Irán que pertenece a la familia Lamiaceae, es una fuente valiosa de flavonoides metoxilados con actividad anticancerígena comprobada. En este estudio, se indujeron efectivamente raíces peludas a partir de explantes de hipocotilo de dos semanas utilizando ATCC 15834. La optimización de biomasa mostró que el crecimiento máximo de plántulas ocurrió en medio MS a ¼ de fuerza, mientras que la mayor inducción de raíces peludas (76.55%) se logró en medio MS a ½ de fuerza suplementado con 1 mM de L-arginina. La inducción de raíces varió significativamente según el tipo y la edad del explante, observándose la menor respuesta (14.66%) en explantes de hoja de cinco semanas. Para aumentar la acumulación de ácido rosmarínico (RA), se trataron raíces peludas transgénicas con extracto de levadura (200 mg L) como elicitor biótico y nanopartículas de dióxido de titanio (TiO) (200 y 400 mg L) como elicitores abióticos durante 24 y 48 h. El análisis por HPLC reveló que el tratamiento con extracto de levadura (200 mg L durante 48 h) resultó en la mayor acumulación de ácido rosmarínico (5.65 mg g DW), lo que corresponde a un aumento del 26% sobre el control, acompañado de una mejora sustancial de la actividad antioxidante (63.4%). La aplicación de extracto de levadura también elevó el contenido total de proteínas y la actividad de glutatión peroxidasa (GPX), mientras que suprimió marcadamente las actividades de ascorbato peroxidasa (APX) y polifenol oxidasa (PPO). En contraste, las nanopartículas de TiO, particularmente a una concentración de 400 mg L durante 48 h, aumentaron las actividades de APX y PPO, indicando la inducción de estrés oxidativo. Estos hallazgos demuestran que el extracto de levadura y bajas concentraciones de nanopartículas de TiO pueden servir como elicitores efectivos para aumentar la acumulación de ácido rosmarínico en cultivos de raíces peludas, proporcionando valiosos conocimientos para aplicaciones en biotecnología vegetal.
Descripción
Boiss., una planta medicinal en peligro de extinción y endémica de Irán que pertenece a la familia Lamiaceae, es una fuente valiosa de flavonoides metoxilados con actividad anticancerígena comprobada. En este estudio, se indujeron efectivamente raíces peludas a partir de explantes de hipocotilo de dos semanas utilizando ATCC 15834. La optimización de biomasa mostró que el crecimiento máximo de plántulas ocurrió en medio MS a ¼ de fuerza, mientras que la mayor inducción de raíces peludas (76.55%) se logró en medio MS a ½ de fuerza suplementado con 1 mM de L-arginina. La inducción de raíces varió significativamente según el tipo y la edad del explante, observándose la menor respuesta (14.66%) en explantes de hoja de cinco semanas. Para aumentar la acumulación de ácido rosmarínico (RA), se trataron raíces peludas transgénicas con extracto de levadura (200 mg L) como elicitor biótico y nanopartículas de dióxido de titanio (TiO) (200 y 400 mg L) como elicitores abióticos durante 24 y 48 h. El análisis por HPLC reveló que el tratamiento con extracto de levadura (200 mg L durante 48 h) resultó en la mayor acumulación de ácido rosmarínico (5.65 mg g DW), lo que corresponde a un aumento del 26% sobre el control, acompañado de una mejora sustancial de la actividad antioxidante (63.4%). La aplicación de extracto de levadura también elevó el contenido total de proteínas y la actividad de glutatión peroxidasa (GPX), mientras que suprimió marcadamente las actividades de ascorbato peroxidasa (APX) y polifenol oxidasa (PPO). En contraste, las nanopartículas de TiO, particularmente a una concentración de 400 mg L durante 48 h, aumentaron las actividades de APX y PPO, indicando la inducción de estrés oxidativo. Estos hallazgos demuestran que el extracto de levadura y bajas concentraciones de nanopartículas de TiO pueden servir como elicitores efectivos para aumentar la acumulación de ácido rosmarínico en cultivos de raíces peludas, proporcionando valiosos conocimientos para aplicaciones en biotecnología vegetal.