Resumen de Effect of culture media on the production of betalains from hairy root cultures of four cacti species

Noé I. Contreras Ovalle, Juan Jáuregui Rincón, María S. Santos-Díaz, Eugenio Pérez Molphe Balch

• español

  Las plantas de la familia Cactaceae se caracterizan por la producción de metabolitos de interés para las industrias farmacéutica, alimenticia y de cosméticos. Entre ellos se encuentran las betalaínas, una clase de pigmentos. Sin embargo, muchas especies cactáceas son de tamaño pequeño, de lento crecimiento y amenazadas o en peligro. Una alternativa para la producción de metabolitos son los sistemas tecnológicos, las raíces transformadas son uno de los más interesantes. El objetivo del presente estudio fue determinar las condiciones más favorables para incrementar el contenido de betalaínas en cultivos in vitro de raíz para los cultivos in vitro de raíz pilosa (RP) de Escobaria chaffeyi, Turbini-carpus laui, T. lophophoroides y T. pseudopectinatus, obtenidos con la cepa A4 de Agrobacterium rhizogenes, así como la influencia de siete medios basales sobre el crecimiento y la producción de betalaínas. El medio de cultivo basal tuvo un gran efecto en la acumulación de biomasa, la producción de betalaína y la morfología de la raíz. El contenido total de nitrógeno del medio influyó de modo significativo sobre la acumulación de biomasa, pero no en la producción de betalaína. El medio bajo en fosfato aumentó la producción de betalaínas. El medio basal Driver y Kuniyuki favoreció la producción más alta de biomasa y la producción de betalaínas. Estos resultados optimizarán la producción de betalaínas en las raíces pilosas de cactáceas para diseñar un sistema eficiente para la producción de estos pigmentos.

• English

  Plants of the Cactaceae family are characterized by producing metabolites of interest for the pharmaceutical, food and cosmetic industries. Among these are betalains, which are a class of pigments. However, many of cacti species are small in size, slow growing and threatened or endangered. An alternative for the production of metabolites are biotechnological systems, being transformed roots one of the most interesting. The objective of this study was to determine the most favorable conditions to increment betalains content on in vitro hairy root (HR) cultures of Escobaria chaffeyi, Turbinicarpus laui, T. lophophoroides and T. pseudopectinatus, obtained with the A4 strain of Agrobacterium rhizogenes, as well as the influence of seven basal media on growth and betalain production. Biomass accumulation, betalain production and root morphology were strongly affected by the basal culture media. The total nitrogen content of the medium influenced significantly biomass accumulation, but not betalain production. The low-phosphate media increased the production of betalains. In general, Driver and Kuniyuki basal media favored the highest biomass yield and production of betalains. These results will optimize the production of betalains in the hairy roots of cacti in order to design an efficient system for producing these pigments