Variación en las condiciones de cultivo para mejorar la producción de biomasa en cultivos de células en suspensión de Solanum tuberosum (subsp. andígena) a escala de matraz agitado por lotes

Abstract

Las suspensiones de células vegetales son ampliamente usadas para la producción de metabolitos secundarios y proteínas recombinantes ( Larrick et al. 2001; Shaaltiel et al. 2012; Tekoah et al. 2015; Huang et al 2002; Wirth et al 2004; Xu, J., y Zhang, N. 2014; Bentebibel et al. 2005; Aslam et al 2010; DiCosmo y Misawa, 1996 ), uno de aspectos más importantes en el establecimiento de estos cultivos en suspensión consiste en la evaluación de las condiciones de cultivo como: La temperatura, el tiempo de cultivo, la velocidad de agitación y la composición del medio de cultivo con el objetivo de incrementar los rendimientos (Rasche et al. 2016) Con el objetivo de aprovechar a Solanum tuberosum como plataforma de producción de proteínas recombinantes en 2016 se establecieron suspensiones celulares de la variedad pastusa suprema con éxito limitado en la inducción de suspensiones debido problemas de fenolización (Granger 2016). Con este mismo propósito el objetivo de esta investigación fue evaluar condiciones de cultivo favorables para el establecimientoy crecimiento de cultivos de células en suspensión de S. tuberosum a escala de matraz agitado. Los entrenudos tratados con 2,4 - D a 2mg. L −1 mostraron los mejores porcentajes de formación de callo (89%). Mediante un diseño factorial con tres factores y tres niveles para el medio de cultivo y el tipo de tapón y dos niveles para la velocidad de agitación. Se encontró que las condiciones de cultivo que más favorecen el crecimiento de las suspensiones celulares son: medio MS, velocidad de agitación 110 rpm y tapón de aluminio. Alcanzando una concentración máxima de biomasa de 15.67g L −1 (Peso seco), velocidad máxima específica de crecimiento de 0.178 h −1 y tiempo de duplicación de 3.89 días.

abstract: Plant cell suspension cultures have been widely used for the production of secondary metabolites and recombinant proteins ( Larrick et al. 2001; Shaaltiel et al. 2012; Tekoah et al. 2015; Huang et al 2002; Wirth et al 2004; Xu, J., y Zhang, N. 2014; Bentebibel et al. 2005; Aslam et al 2010; DiCosmo y Misawa, 1996 ) one of the most important aspects in the plant cell suspension cultures consist in the evaluation of the growth conditions like: temperature, culture time, agitation velocity and the composition of the culture media in order to increase the yields. With the aim to take advantage of Solanum tuberosum as a production platform of recombinant proteins in 2016 suspension cell cultures were established of the variety pastusa suprema with limited success in the suspension induction process due to high phenolization levels (Granger 2016). with the same aim, the objective this research was to find favorable culture conditions for the establishment of suspension cell cultures of S. tuberosum in flask scale. The inter nodes treated with 2mg. L−1 of 2,4 - D shown the best percentages of callus induction (89%) Through factorial design with three factors and three levels for type of culture media and stopper and 2 levels for agitation velocity. The most favored growth conditions were found to be: growth medium MS, agitation speed 110 rpm and aluminum stopper. Reaching a maximum biomass concentration of 15.67g L−1 (dry weight), a maximum specific growth rate of 0.178 h−1 and a doubling time of 3.89 days were found.