Dinámica de crecimiento y biosíntesis de galantamina en la cultura hidropónica de (Ravena) Van Sheepen
Autores: Haist, Gabriela; Sidjimova, Borjana; Denev, Rumen; Bastida, Jaume; Berkov, Strahil
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Dinámica de crecimiento y biosíntesis de galantamina en la cultura hidropónica de (Ravena) Van Sheepen
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Bulboso
Galantamina
Alcaloide
Biomasa
Cultivo
Hidropónico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
(Ravena) van Sheepen es una especie de siempreverde bulbosa y considerada una nueva fuente potencial de galantamina. Este compuesto natural aprobado por la FDA se utiliza para el tratamiento cognitivo de la enfermedad de Alzheimer. Para optimizar el rendimiento de galantamina de esta especie, es necesario estudiar los efectos de la edad de la planta y la fertilización en el contenido de alcaloides, así como la dinámica de acumulación de alcaloides y biomasa en los órganos de la planta. Las plantas de diferentes edades, que fueron aclimatadas ex vitro (edad 0) y previamente cultivadas durante una (edad 1) y dos (edad 2) temporadas de vegetación, fueron cultivadas en un sistema hidropónico de inundación y drenaje con diferentes soluciones de fertilizantes durante seis meses. Se recolectaron muestras de las raíces, bulbos y hojas al final de la vegetación, y se midieron las biomasas frescas y secas para luego ser analizadas por GC-MS para establecer su contenido de alcaloides. Dependiendo de la edad y el fertilizante, el contenido de galantamina varió de 4.5 +/- 1.8 a 11.2 +/- 2.8 mg/g PS en las raíces, de 3.4 +/- 0.5 a 5.8 +/- 1.3 mg/g PS en los bulbos, y de 3.2 +/- 0.3 a 5.7 +/- 0.6 mg/g PS en las hojas. La mayor parte (53-61%) de la galantamina se acumuló en los bulbos, mientras que las hojas y raíces almacenaron 25-30% y 13-19%, respectivamente. Mayores cantidades de N, K y Ca en el fertilizante no influyeron positivamente en el rendimiento de alcaloides en plantas de edades 1 y 2. A pesar de la menor acumulación de biomasa por individuo, las plantas cultivadas durante dos temporadas (edad 1) mostraron un rendimiento de galantamina comparable (por metro cuadrado) al final de la vegetación que aquellas cultivadas durante tres temporadas (edad 2) debido a su mayor densidad de cultivo. La dinámica de acumulación de alcaloides y biomasa, estudiada en plantas de edad 1 durante la temporada de vegetación, mostró que el contenido más alto de galantamina en los órganos de la planta está al principio de la vegetación, pero el final de la vegetación es el mejor momento para cosechar la biomasa de la planta para la extracción de galantamina. El cultivo hidropónico es una alternativa interesante para la producción de galantamina.
Descripción
(Ravena) van Sheepen es una especie de siempreverde bulbosa y considerada una nueva fuente potencial de galantamina. Este compuesto natural aprobado por la FDA se utiliza para el tratamiento cognitivo de la enfermedad de Alzheimer. Para optimizar el rendimiento de galantamina de esta especie, es necesario estudiar los efectos de la edad de la planta y la fertilización en el contenido de alcaloides, así como la dinámica de acumulación de alcaloides y biomasa en los órganos de la planta. Las plantas de diferentes edades, que fueron aclimatadas ex vitro (edad 0) y previamente cultivadas durante una (edad 1) y dos (edad 2) temporadas de vegetación, fueron cultivadas en un sistema hidropónico de inundación y drenaje con diferentes soluciones de fertilizantes durante seis meses. Se recolectaron muestras de las raíces, bulbos y hojas al final de la vegetación, y se midieron las biomasas frescas y secas para luego ser analizadas por GC-MS para establecer su contenido de alcaloides. Dependiendo de la edad y el fertilizante, el contenido de galantamina varió de 4.5 +/- 1.8 a 11.2 +/- 2.8 mg/g PS en las raíces, de 3.4 +/- 0.5 a 5.8 +/- 1.3 mg/g PS en los bulbos, y de 3.2 +/- 0.3 a 5.7 +/- 0.6 mg/g PS en las hojas. La mayor parte (53-61%) de la galantamina se acumuló en los bulbos, mientras que las hojas y raíces almacenaron 25-30% y 13-19%, respectivamente. Mayores cantidades de N, K y Ca en el fertilizante no influyeron positivamente en el rendimiento de alcaloides en plantas de edades 1 y 2. A pesar de la menor acumulación de biomasa por individuo, las plantas cultivadas durante dos temporadas (edad 1) mostraron un rendimiento de galantamina comparable (por metro cuadrado) al final de la vegetación que aquellas cultivadas durante tres temporadas (edad 2) debido a su mayor densidad de cultivo. La dinámica de acumulación de alcaloides y biomasa, estudiada en plantas de edad 1 durante la temporada de vegetación, mostró que el contenido más alto de galantamina en los órganos de la planta está al principio de la vegetación, pero el final de la vegetación es el mejor momento para cosechar la biomasa de la planta para la extracción de galantamina. El cultivo hidropónico es una alternativa interesante para la producción de galantamina.