Cultura de tecidos desdiferenciados e embriões somáticos de Petiveria alliacea L. visando à produção de substâncias bioativas

Petiveria alliacea L. pertence à família Phytolaccacceae e é conhecida popularmente como guiné ou amansa-senhor, entre outros nomes. Tem sido muito utilizada na medicina popular como agente terapêutico, devido à diversas propriedades farmacológicas. Estudos fitoquímicos têm contribuído para a descoberta de grande variedade de substâncias biologicamente ativas produzidas em diferentes partes da planta (saponinas, alcalóides, flavonóides, sulfetos, taninos, cumarinas, entre outros). A análise química da raiz tem revelado grande quantidade de derivados sulfurados, principalmente o dibenzil trissulfeto (DTS), com atividade antifúngica, antibacteriana, antioxidante e anticancerígena. Visando avaliar a produção biotecnológica do DTS, o presente trabalho teve como objetivo, otimizar a cultura de novas linhagens de calos, células em suspensão e embriões somáticos, a partir de plantas de P. alliacea L. mantidas in vitro, com o monitoramento da capacidade biossintética das culturas. Os resultados mostraram que a produção de calos friáveis foi possível em explantes foliares inoculados em meio MS suplementado com PIC ou 2,4-D. Além da resposta calogênica, foi observada a produção de estruturas globulares caracterizadas como embriões somáticos. A ocorrência de embriogênese somática direta foi confirmada através da análise histológica do processo regenerativo. A indução de embriões somáticos gerou um processo de embriogênese secundária altamente repetitivo até 150 dias de cultura e conversão a plantas em freqüência de 5%. Em relação à cultura de células em suspensão a partir dos calos friáveis, observou-se uma diminuição do crescimento celular ao longo das subculturas. As culturas em suspensão originadas de tecido embriogênico secundário continuaram o processo repetitivo em meio líquido e apresentaram conversão a plantas em taxas mais baixas que as obtidas em meio sólido. A obtenção de plantas completas a partir dos embriões somáticos demonstrou a possibilidade de utilização desse sistema para a micropropagação dessa espécie. O monitoramento fitoquímico dos sistemas de cultura in vitro e plantas de campo mantidas em casa de vegetação durante 02 anos apresentou diferenças significativas, confirmando que a cultura de tecidos pode alterar as rotas metabólicas. A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas realizada com extrato em diclorometano de embriões secos e hexânico de embriões frescos e raízes secas de plantas provenientes de embriões somáticos, demonstrou a presença do DTS, constituindo, portanto, sistemas in vitro importantes para a modulação desta substância.

Petiveria alliacea L. belongs to the family Phytolaccacceae and is commonly known as "guinea" or "master tamed," among other names. It has been used in folk medicine as a therapeutic agent due to its distinct pharmacological properties. Phytochemical studies have lead to the discovery of a wide range of biologically active substances produced in different parts of the plant (saponins, alkaloids, flavonoids, sulfates, tannins, coumarins, among others). Chemical analysis of the roots has revealed a great amount of sulfur derivatives, especially dibenzyl trisulfide (DTS), with antifungal, antibacterial, antioxidant and anticancer activities. In the view of evaluating the biotechnological production of DTS, this study aimed to optimize the in vitro culture of new callus lines, as well as suspension cells and somatic embryos, from in vitro plants of P. alliacea L., monitoring the biosynthetic capacity of the cultures. The results showed that the production of friable callus was obtained in leaf explants inoculated on MS medium supplemented with PIC or 2,4-D. In addition to the callogenic response, we observed the production of globular structures characterized as somatic embryos. The occurrence of direct somatic embryogenesis was confirmed by histological analysis of the regenerative process. The induction of somatic embryos gave rise to a secondary embryogenesis highly repetitive, until 150 days of culture and conversion to plants at a frequency of 5%. With respect to the cell suspension cultures from friable calluses, there was a decrease in cell growth during the subcultures. Suspension cultures derived from secondary embryogenic tissue maintained the repetitve process in liquid medium and displayed conversion rates lower than those obtained in solid medium. The development of whole plants from somatic embryos showed the possibility of using this system for the micropropagation of this species. The phytochemical assessment of the in vitro systems and plants kept in greenhouse conditions for 02 years showed significant differences, confirming that tissue culture may change the metabolic pathways. The gas chromatography / mass spectrometry performed with the dichloromethane extract of dried embryos and hexane extract of fresh embryos and dried roots of plants derived from somatic embryos showed the presence of DTS. Therefore, these cultures are considered important in vitro systems for the modulation of this substance.