Optimización de parámetros de cultivo en suspensión de células de la especie vegetal Thevetia peruviana y su efecto en la producción de metabolitos secundarios

Abstract

Resumen: Los cultivos de células vegetales en suspensión se han venido perfilando en los últimos años como procesos atractivos para la obtención de sustancias naturales de alto valor económico, como el caso de metabolitos secundarios, las cuales se encuentran en las plantas en muy bajas concentraciones, conllevando a unos elevados costos de estas sustancias en el mercado debido a las dificultades y bajos rendimientos que se presentan en su obtención tradicional o síntesis química. El estudio de factores que influyen sobre el crecimiento celular en cultivos vegetales en suspensión a escala de matraz agitado y biorreactor es clave para la optimización y posterior escalado de los procesos con miras a obtener altos rendimientos en la producción de los metabolitos secundarios de interés. En este trabajo, se evaluó el efecto de la concentración inicial de la fuente de carbono (S0), la concentración del inóculo (X0) y la relación área superficial/volumen (As/V), este último como medida indirecta del suministro de oxígeno, sobre la producción de biomasa y metabolitos secundarios del tipo glicósidos cardiotónicos a escala de matraz agitado. Adicionalmente, se establecieron las condiciones iniciales adecuadas para el escalado del cultivo en biorreactor de 7 litros. Para los experimentos a escala de matraz agitado, el montaje se basó en un Diseño Central Compuesto (CCD) en el cual se evaluó el efecto de varios niveles de las variables de estudio (S0, X0, As/V) sobre la variable respuesta (Rendimiento Biomasa/Sustrato, YX/S), lo cual permitió, finalmente, generar la superficie de respuesta que suministró información sobre el punto óptimo para cada uno de los parámetros en los rangos medidos. Con relación al estudio en biorreactor de 7 litros, se evaluó el efecto de la velocidad de agitación sobre el crecimiento celular y la producción de metabolitos secundarios.