Escalamiento de cultivos celulares de Morinda citrifolia a un biorreactor tipo tanque agitado de 7 litros, para la producción de antraquinona roja como alternativa para tinte de origen natural

Abstract

Synthetic dyes pose risks to the environment and human health, which is why natural pigments are raised using biotechnological techniques. M. citrifolia is a plant known for its ability to synthesize anthraquinones, used as a natural red dye. The objective of this project was to evaluate the scaling process of Morinda citrifolia cell suspensions in 7 liters agitated tank type bioreactor for the production of anthraquinones. In addition, the effect of sodium hydroxide as elicitor, both a flask level and a bioreactor, has been evaluated. A maximum biomass growth of 10,51 g / L was obtained in 20 days of culture, with 9,89 mg EAG / g of lyophilized extract. In cell suspensions, the highest accumulation of phenolic compounds (4,38 mg EAG / g of lyophilized extract) was obtained with pH 11, with a production increase of 92,02%, in bioreactors it was possible to increase The production of 2,0 mg EAG / g of lyophilized extract at 3,52 mg EAG / g of lyophilized extract, after 6 hours of eliciting. By means of High Performance Liquid Chromatography (HPLC), it was determined that 6 hours after elicitation, the highest concentration and intensity of compounds were presented. Mass were also performed, where the presence of anthraquinones such as alizarin, antragalol, purpurin, rubiadine, sorajidiol and munjistin, were determined. Differences between pre and post elicitation treatments suggest that sodium hydroxide had an inducing

Los colorantes sintéticos representan riesgos para el medio ambiente y la salud humana, por lo que se plantea producir pigmentos naturales empleando técnicas biotecnológicas. M. citrifolia es una planta conocida por su capacidad para sintetizar antraquinonas, empleadas como colorante rojo natural. El objetivo de este proyecto fue evaluar el proceso de escalamiento de suspensiones celulares de Morinda citrifolia en biorreactor tipo tanque agitado de 7 litros para la producción de antraquinonas. Además, se evaluó el efecto de hidróxido de sodio como elicitor, tanto a nivel de matraz como en biorreactor. Se logró obtener un crecimiento de biomasa máximo de 10, 51 g/L en 20 días de cultivo, con 9,89 mg EAG/g de extracto liofilizado. En las suspensiones celulares se determinó que con el pH 11 se obtenía la mayor acumulación de compuestos fenólicos (4,38 mg EAG/g de extracto liofilizado), con un crecimiento en la producción del 92,02%, en los biorreactores se logró aumentar la producción fenoles de 2,0 mg EAG/g de extracto liofilizado a 3,52 mg EAG/g de extracto liofilizado, después de 6 hora de elicitar. Por medio de Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia (HPLC) se determinó que 6 horas después a la elicitación, se presentó la mayor concentración e intensidad de compuestos. Esto también se percibió al realizar la espectrometría de masas, donde se determinó la presencia de antraquinonas como: alizarina, antragalol, purpurina, rubiadina, sorajidiol y munjistin. Las diferencias entre los tratamientos de pre y post elicitación, sugieren que el hidróxido de sodio tuvo un efecto inductor en la síntesis de antraquinonas.