Evaluación de la producción de fenoles, flavonoides y antioxidantes en sistemas biotecnológicos de pitahaya (Hylocereus megalanthus) con metil jasmonato

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Date

2024-08

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Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología

Abstract

This research evaluates the effects of methyl jasmonate as a plant stress inducer on the production of phenolic compounds, flavonoids and antioxidant capacity in cellular biotechnological systems of pitahaya (Hylocereus megalanthus). Stress was induced at different concentrations of 0, 50 and 150 micromolar methyl jasmonate at time intervals of 7, 14, 21 and 28 days. The results showed with 50 micromolar a continuous maximum phenol production until day 28 with 137,639 equivalents of gallic acid, while 150 micromolar achieved a phenol production of 126,087 equivalents of gallic acid at 28 days. In flavonoid production, 150 micromolar showed the fastest increase, 121,562 quercetin equivalents in 14 days. In antioxidant capacity, 150 micromolar MeJa elicited the highest initial response, 89.518 percent inhibition of DPPH within 14 days. This study concludes that, for industrial applications aimed at both growth and the production of bioactive compounds, the treatment of pitahaya cells with 50 micromolar methyl jasmonate is optimal, since they provide a balance between progressive growth and greater production of metabolites. Alternatively, higher concentrations such as 150 micromolar methyl jasmonate can be used for rapid compound production despite reduced cell growth. The findings provide valuable information for laboratory processes at industrial levels, depending on specific production objectives and as a contribution to the limited research of these compounds in plant cell suspensions.

Description

En esta investigación se evalúa los efectos del metil jasmonato como inductor de estrés vegetal sobre la producción de compuestos fenólicos, flavonoides y la capacidad antioxidante en sistemas biotecnológicos celulares de pitahaya (Hylocereus megalanthus). Se indujo estrés a diferentes concentraciones de metil jasmonato 0, 50 y 150 micromolar en intervalos de tiempo de 7, 14, 21 y 28 días. Los resultados mostraron con 50 micromolar una producción continua de fenoles máxima hasta el día 28 con 137,639 equivalentes de ácido gálico, mientras que 150 micromolar logró una producción de fenoles de 126,087 equivalentes de ácido gálico a los 28 días. En la producción de flavonoides, 150 micromolar mostró el aumento más rápido, 121,562 equivalentes de quercetina en 14 días. En la capacidad antioxidante, 150 micromolar de MeJa provocó la respuesta inicial más alta, 89,518 por ciento de inhibición de DPPH en 14 días. Este estudio concluye que, para aplicaciones industriales dirigidas tanto al crecimiento como a la producción de compuestos bioactivos, el tratamiento de células de pitahaya con 50 micromolar de metil jasmonato es óptimo, ya que proporcionan un equilibrio entre el crecimiento progresivo y una mayor producción de metabolitos. Alternativamente, se pueden usar concentraciones más altas, como 150 micromolar de metil jasmonato para una producción rápida de compuestos a pesar del crecimiento celular reducido. Los hallazgos proporcionan información valiosa para procesos de laboratorio a niveles industriales, dependiendo de los objetivos de producción específicos y como contribución a la limitada investigación de estos compuestos en suspensiones celulares vegetales.

Keywords

BIOTECNOLOGÍA VEGETAL, ESTRÉS VEGETAL, HYLOCEREUS MEGALATHUS, CAPACIDAD ANTIOXIDANTE, CALLOGÉNESIS, COMPUESTOS BIOACTIVOS, FLAVONOIDES, FENOLES, METIL, JASMONATO, PITAHAYA

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