Proyectos
Evaluación de la producción de metabolitos secundarios a partir de células en suspensión de Piper cumanense.
Resumen
Una de las principales problemáticas que se presentan en la investigación de productos naturales, es la baja concentración en la que se encuentran algunas sustancias con alto valor agregado en los organismos estudiados, lo que ha dificultado muchas veces realizar investigaciones más específicas que conlleven a generar soluciones evidentes a problemas agrícolas, medicinales y/o industriales. Una de las familias de plantas de gran interés mundial es la familia Piperaceae, pues se ha encontrado que numerosas especies de esta familia poseen compuestos bioactivos que pueden llegar a ser aplicables a nivel medicinal y agrícola. Nuestro grupo de investigación ha contribuido a las investigaciones en varias familias de plantas, entre las que se encuentran las Piperáceas y de las cuales se han aislado un número importante de sustancias promisorias; sin embargo, la baja cantidad de metabolitos bioactivos obtenida de las especies estudiadas, ha limitado el desarrollo de investigaciones más avanzadas. Un ejemplo es el caso de Piper cumanense, de donde se aislaron en baja cantidad (entre 20 y 100 mg) sustancias con promisoria actividad antifúngica in vitro sobre Fusarium oxysporum, haciéndose importante desarrollar estrategias para obtener mayores cantidades de producto deseado, y de esta forma poder continuar las investigaciones que permitan evaluar su aplicabilidad como fitosanitarios para el control dicho hongo fitopatógeno. Los cultivos de células vegetales proporcionan una alternativa renovable, sostenible y respetuosa con el medio ambiente para incrementar la producción de metabolitos secundarios de plantas. En este sentido, el presente proyecto busca evaluar diferentes condiciones para potencializar la producción de metabolitos secundarios en P. cumanense mediante suspensiones celulares y el uso de elicitores en cultivos in vitro. Se partirá de semillas obtenidas de plantas silvestres de P. cumanense para someterlas a un proceso de germinación in vitro y obtener plántulas que serán empleadas para inducir la formación de callos friables bajo diferentes concentraciones de reguladores de crecimiento. Una vez determinadas las mejores condiciones para inducir la formación de callos, se establecerán las condiciones óptimas para las suspensiones celulares evaluando diferentes cantidades de reguladores de crecimiento y se establecerá la curva de crecimiento celular. Se evaluará el efecto de los elicitores jasmonato de metilo y ácido salicílico en la producción de metabolitos secundarios, disponiéndolos en las suspensiones celulares en diferentes concentraciones y adicionándolos en diferentes etapas del crecimiento celular, y así determinar si es posible, bajo las condiciones evaluadas, generar una producción diferencial de los metabolitos secundarios producidos por P. cumanense. Se realizará la extracción de los metabolitos secundarios en las diferentes etapas del proceso y los extractos crudos obtenidos serán analizados por HPLC-DAD para establecer las diferencias en los perfiles metabólicos y hacer una cuantificación relativa de los metabolitos detectados. Teniendo en cuenta que los compuestos fenólicos son metabolitos secundarios de amplia distribución en las especies del género Piper, se realizará el análisis de fenoles totales en cada uno de los extractos crudos obtenidos empleando el método Folin-Ciocalteu. De esta manera, se busca encontrar algunas condiciones de cultivo de células vegetales in vitro que permitan obtener mayores cantidades de los metabolitos secundarios de interés; lo que facilitará el desarrollo de posteriores estudios en rutas biosintéticas, y evaluación de efectos medicinales, insecticidas y antifúngicos y, la optimización de su producción a gran escala.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DEL PROGRAMA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, LA CREACIÓN Y LA INNOVACIÓN EN POSGRADOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 1. Proyectos de investigación, creación o innovación de nuevos docentes investigadores o creadores.
Responsable