Biotransformación de metabolitos secundarios por cultivo de células en suspensión de Nicotiana tabacum NT1

Abstract

"Los metabolitos secundarios (MS) son compuestos orgánicos con gran diversidad química; se clasifican en: terpenos, alcaloides, fenilpropanoides y compuestos fenólicos relacionados. La biotransformación de MS consiste en la modificación química de un compuesto a través de un sistema biológico, con la finalidad de obtener análogos o compuestos nuevos con características diferentes. El cultivo de células vegetales puede ser usado en procesos de biotransformación de varios compuestos orgánicos, tomando ventaja del repertorio enzimático que poseen. El presente trabajo se enfoca en explorar la biotransformación de MS mediante el uso del cultivo de células vegetales en suspensión de Nicotiana tabacum NT1. Y para ello, inicialmente se evaluó el efecto de siete MS exógenos sobre el cultivo NT1, mediante una cinética de crecimiento de las células en presencia de cada uno de los metabolitos. Posteriormente, con aquellos compuestos tolerados por las células, se procedió a analizar la capacidad del cultivo para realizar reacciones de biotransformación. Esto se determinó mediante la adición de los compuestos al medio de cultivo y posterior a un período de incubación, se procedió a extraer y purificar los posibles productos de biotransformación. Los resultados obtenidos muestran que, de los siete compuestos evaluados, solo los compuestos linearolactona y el ácido p-aminobenzioco (PABA) fueron biotransformados. El producto de purificación de linearolactona no fue suficiente para dilucidar su estructura química por Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de 1H y 13C. El producto mayoritario obtenido por modificación del PABA se analizó por RMN, y el resultado sugiere que corresponde a un compuesto glicosilado derivado de PABA."

"The secondary metabolites (MS) are organic compounds with great chemical diversity, they can be classified based on their biosynthetic origin, in three large groups: terpenes, alkaloids and phenylpropanoids and related phenolic compounds. The biotransformation of MS consists of the chemical modification of a compound in order to obtain analogues or new compounds with different characteristics. The use of plant cell culture is an efficient alternative, which can be used in the biotransformation processes of several organic compounds, taking advantage of the enzymatic repertoire that they possess. The present work focuses on exploring the biotransformation of MS through the use of plant cell culture in Nicotiana tabacum NT1. The effect of seven exogenous MS on the NT1 culture was evaluated by means of a kinetics of cell growth in the presence of each of the metabolites. Subsequently, with the compounds tolerated by NT1 cells, the ability of these cells to perform biotransformation reactions was analyzed. This was determined by the addition of the compounds to the culture medium and after an incubation period, the possible biotransformation products were extracted and purified The tests carried out show that, of the seven compounds evaluated, only the compounds linearolactone and p-aminobenzoic acid (PABA) were biotransformed. The product of linearolactone purification was not enough to elucidate its chemical structure by Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The major product obtained by modification of PABA was analyzed by 1H and 13C NMR, this allowed us to know that PABA is glycosylated by plant cells and suggest a possible chemical structure of this compound."