Introducción: En condiciones naturales, las raíces del arbusto, Phyllanthus acuminatus, producen bajas concentraciones de metabolitos secundarios de interés medicinal. Esto abre una oportunidad para el cultivo in vitro, para aumentar la concentración de metabolitos. Objetivo: Determinar las condiciones óptimas de cultivo líquido para raíces pilosas de P. acuminatus. Métodos: Se utilizó la evaluación del crecimiento de la biomasa según porcentaje de inóculo inicial (0.50 y 0.10 %), porcentaje de nutrientes de los medios (100, 50 y 25 %) y tasa de agitación (90, 100 y 110 min-1) (N= 15 repeticiones). Resultados: Las mejores condiciones de cultivo líquido fueron: 0.10 % de inóculo inicial, nutrientes al 25 % y 90 min-1 para la tasa de agitación. Hay diferencias entre las raíces pilosas y las raíces no transformadas. Conclusiones: es factible producir raíces pilosas de P. acuminatus a gran escala, aplicando e implementando las condiciones evaluadas de porcentaje de inóculo, nutrientes en el medio y tasas de agitación utilizadas en este estudio.
<p class="p1"><em>Stevia rebaudiana </em>es una planta herbácea perenne que pertenece a la familia Asteraceae. Es originaria del norte de Paraguay y crece en climas tropicales y subtropicales. Debido a la dulzura natural de sus hojas, se le conoce como edulcorante natural, sin calorías y con muchas aplicaciones en la industria alimentaria. Por lo tanto, resulta de gran importancia comercial contar con técnicas que permitan determinar la calidad y pureza de la materia prima procesada en polvo para la producción de edulcorantes. Se ha recurrido a la implementación de técnicas moleculares mediante marcadores ISSR, que permiten amplificar las secuencias que se encuentran entre los microsatélites, con lo que se obtiene un patrón de bandas característico de cada organismo. </p><p class="p1">En este estudio se analizó la amplificación de los ISSR S3, S4, S5, S10, S11, S12 y S15 a partir de muestras de ADN de <em>S. rebaudiana</em>, provenientes de plantas cultivadas en invernadero. Las muestras de ADN se obtuvieron mediante tres diferentes protocolos de extracción a partir de material seco y fresco de la planta. De acuerdo con los resultados obtenidos, los ISSR S3, S4, S5 y S11 representan una buena opción para la detección de polimorfismos en esta especie, y por tanto para la identificación molecular de la especie. Se debe comprobar si los ISSR S10, S12 y S15 son capaces de amplificar segmentos de ADN de <em>Stevia</em>, ya que bajo las condiciones de trabajo de esta investigación no se logró la amplificación de ADN con estos imprimadores. Se considera que los ISSR son marcadores universales y se podría identificar individualmente cada cultivar de <em>Stevia </em>que vaya a destinarse a la producción comercial de esteviósidos, pero es necesario repetir los protocolos descritos con diferentes variedades e incluso se puede trabajar con diferentes especies del género <em>Stevia</em>, para obtener una caracterización general. </p>
<p>Los beneficios para la salud registrados a partir del uso de metabolitos secundarios de la planta llamada uña de gato (<em>Uncaria tomentosa</em>) han generado una fuerte demanda comercial, así como la extracción intensiva de esta especie en los países en los cuales se distribuye, con el consecuente deterioro de este recurso genético en su hábitat natural.</p> <p>Es por eso que resulta necesario implementar protocolos de cultivo de células y tejidos de esta especie, con el fin de lograr la síntesis de los compuestos en forma controlada. La corteza de las raíces es uno de los tejidos en los que se concentra la producción de estos compuestos, razón por la cual la producción de raíces de cabellera (<em>hairy roots</em>) resulta ser una técnica alternativa para la producción a escala de los metabolitos de interés.</p> <p>En este proyecto se implementó un protocolo de agroinfección de microestacas de <em>U. tomentosa </em>utilizando cepas silvestres de <em>Agrobacterium rizhogenes </em>(AR1500 y A4RS), así como el mantenimiento en medio líquido de las raíces pilosas obtenidas. En colaboración con el Laboratorio de Biología Molecular del programa PIPRA (UC Davis), se determinó la eficacia del protocolo de agroinfección, así como el uso de otras herramientas moleculares para la detección de expresión génica, las cuales mostraron resultados satisfactorios en los ensayos de agroinfección, bajo las metodologías establecidas en el proyecto.</p>
La biotecnología ha sido utilizada desde hace miles de años para obtener beneficios para el ser humano. Desde mucho antes los seres humanos han utilizado técnicas como la hibridación, mutagénesis y poliploidía, generando cambios a nivel genético para obtener características deseables Actualmente es posible utilizar la ingeniería genética para modificar o transferir genes de un organismo a otro con el fin de obtener productos con ciertas ventajas respecto a su contraparte convencional. Las técnicas de ingeniería genética se iniciaron desde hace 30 años a nivel de investigación y hace ya 20 años se comercializan a gran escala productos mediante estas las mismas. A pesar que se han generado diversas observaciones en cuanto a su inocuidad y bioseguridad por ciertos sectores de la sociedad a la fecha múltiples estudios con gran respaldo científico en diversas partes del mundo concluyen de manera general, que a nivel ambiental y de salud humana, no existen diferencias entre el mejoramiento convencional y el mejoramiento por ingeniería genética. El desarrollo de alimentos mejorados mediante biotecnología está acompañado por normas y marcos regulatorios de bioseguridad, los cuales involucran análisis de riesgo con pruebas de larga duración para asegurar la inocuidad del alimento.
<p class="p1">In the last decade, the adoption of Genetically Modified Crops (GMC) has increased in scale worldwide. The total area planted with biotechnological crops reached 365 million acres in 2010, while the number of farmers around the world who decided to produce crops with this technology increased as well. </p><p class="p1">At a regional level there have been different responses from government agencies, which have formulated rules and regulations in keeping with the realities of these countries. In Central America, the countries that are most involved in the development and cultivation of food biotechnology techniques are Guatemala (papaya), Honduras (beans and maize), and Costa Rica (cotton, soybean and pineapple). At a global level, the latter two were among the 29 countries with the most GMO crops in 2010. Some countries of the region have also implemented governmental regulatory structures through technical committees on Biosafety. </p><p class="p1">The most important characteristics of these crops in terms of trade continue to be the provision of herbicide tolerance or pest resistance. However, the introduction of new modified products with good prospects in the market is also noteworthy. </p><p class="p1">These experiences with cultivation and Biosafety regulation at a regional level could lead to successful and progressive development of agricultural and food biotechnologies in the near future. </p>
Las plantas del género Phyllanthus son actualmente investigadas por su habilidad para producir compuestos fenólicos con alta capacidad antioxidante. Además, diversos estudios han revelado que estas plantas poseen metabolitos (filantósidos y lignanos) que pueden inducir la apoptosis celular, lo que les proporciona un gran potencial para posibles tratamientos de prevención contra el cáncer. En este trabajo, se llevó a cabo la introducción in vitro de semillas de P. acumminatus; se logró el cultivo in vitro del material vegetal, y las vitro-plantas fueron utilizadas en ensayos de inducción de raíces pilosas, mediante transformación genética con Agrobacterium rhizogenes cepa Ar15834. El tratamiento más favorable para la inducción de estos cultivos organogénicos consistió en el uso de estacas de aproximadamente 1-2 cm, a las cuales se les hicieron cortes transversales con un bisturí, para luego ser inoculadas en el cultivo bacteriano (OD600: 0.6-1). Las estacas fueron colocadas en medio M & S semisólido al 50% de sales y vitaminas, sin reguladores de crecimiento, por un período de 48 h. Transcurrido este tiempo, las estacas fueron micropropagadas en medio M & S al 100% de sales y vitaminas, complementado con 500 µg/l del antibiótico Ceftriaxona® para erradicar la bacteria. Se logró el cultivo de las raíces pilosas en medio M & S al 100% de sales y vitaminas, sin reguladores de crecimiento. Por medio del uso de microscopía de luz, se logró la caracterización morfológica de las raíces establecidas, las cuales coinciden plenamente con las típicas raíces pilosas o hairy roots obtenidas por medio del sistema de agro-infección, según la literatura consultada.
El Centro de Investigación en Biotecnología (CIB) del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC), cuenta con un grupo multidisciplinario de profesionales que orientan sus investigaciones en tres diferentes líneas de acción: Biotecnología Vegetal, Ambiental y Biomédica. En el área de Biotecnología Vegetal se desarrollan proyectos que incluyen investigaciones en productos naturales, metabolitos secundarios, compuestos antioxidantes, etnobotánica, bioprocesos, farmacognosia y cultivo de tejidos; todos bajo un mismo objetivo “el uso de recurso biótico como fuente de compuestos bioactivos con efecto positivo sobre la salud, que puedan ser utilizados como coadyuvante o fitofármaco natural para el hombre”. En este artículo se presenta un breve resumen de los proyectos y logros que se han obtenido en esta área de investigación en el CIB.
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