<b>Production of pigments in <i>Alternanthera sessilis</i> calli mediated by plant growth regulators and light

Abstract

ABSTRACT. Among the compounds produced by plants, pigments such as betalains have received attention from both food and pharmaceuticals industries. The Alternanthera sessilis species produces these pigments, though in small quantities, and so it is necessary to increase production. Thus, many studies use elicitors that are capable of triggering physiological or morphological responses in plants. The objective was to establish callus production in A. sessilis grown under different combinations of growth regulators and light qualities and to assess whether these factors can increase betalain and flavonoid production. Leaf and internodal explants in MS medium with different growth regulators were used to obtain calli, which were subsequently transferred to a betacyanin induction medium remaining for 40 days under different light qualities (white, blue, red, and dark). The most suitable treatment for callus formation and subsequent betalain and flavonoid induction was to combine a medium containing 6.7 μmol L Produção de pigmentos em calos de Alternanthera sessilis mediados por reguladores de crescimento e luz RESUMO. Dentre os compostos produzidos pelas plantas, os pigmentos, como as betalaínas, vêm recebendo destaque tanto pela indústria alimentícia como farmacêutica. A espécie Alternanthera sessilis produz esses pigmentos, porém em pequenas quantidades, sendo necessário incrementar a produção. Para isso, muitos estudos utilizam elicitores que são capazes de desencadear respostas fisiológicas ou morfológicas nas plantas. O objetivo do trabalho foi estabelecer a produção de calos de A. sessilis crescidos quando submetidos a diferentes combinações de reguladores de crescimento e qualidades de luz, e avaliar se esses fatores são capazes de incrementar a produção de betalaínas e flavonoides. Foram utilizados explantes foliares e internodais em meio MS com diferentes reguladores de crescimento para obtenção dos calos que, posteriormente, foram transferidos para meio de indução de betacianina, onde permaneceram por 30 dias sob diferentes qualidades de luz (branca, azul, vermelha e escuro). O tratamento mais propício para formação de calos e consequente indução de betalaínas e flavonoides foi a combinação do meio contendo 6,7 μmol L -1 2,4-D e 9,0 μmol L -1 BAP e a luz azul. Conclui-se que a elicitação física pela luz em conjunto com a concentração adequada de reguladores de crescimento em calos é capaz de incrementar a produção de metabólitos de interesse comercial.Palavras-chave: betalaína, flavonoides, metabólitos secundários, plantas medicinais.

Scaled‐up biotechnological production of individual betalains in a microbial system

“…To date, obtaining betalains and purifying them from whole plants have depended directly on availability throughout the year and on environmental variables that affect their production (Khan et al ., ). Other methods used are by a semi‐synthesis method, which requires obtaining betalamic acid from the degradation of betanin (Gandía‐Herrero et al ., ), or the production of betalains in plant cell cultures (Guadarrama‐Flores et al ., ; Milech et al ., ; Henarejos‐Escudero et al ., ). However, the main problem these techniques present is their low efficiency in the production of pure betalains.…”