IMOBILIZAÇÃO DE CÉLULAS VEGETAIS DE Piper hispedinervium EM CRISOTILA PARA A PRODUÇÃO DE SAFROL
Graziela Largura (IC), Renato Wendhausen júnior (PQ)1, Lorena B. B. Tavares (PQ)2, Rosete Pescador (PQ)3 Ailton Cardoso (PG)4
1.Departamento de Química- 2.Departamento de Engenharia Química
3.Departamento de Ciências Naturais- 4.Instituto de Pesquisas Tecnológicas
FURB - Universidade Regional de Blumenau,
Blumenau-SC 89010-971
palavras-chave: clonagem de células vegetais, imobilização de células, biorreatores
Dentre os vários métodos de imobilização de células já desenvolvidos, os de imobilização sobre superfícies sólidas, é um dos que oferece menos danos às células.1 A crisotila, um argilo-mineral de superfície hidroxilada, usualmente utilizada na indústria de fibrocimento, foi recentemente estudada como suporte para a imobilização de biocatalisadores em processos de biorreduções.2 A Piper hispidinervium a muito tempo é usada como fonte de Safrol (metabólito secundário) e a sua micropropagação em laboratório (in vitro) foi recentemente estudada,3 mostrando excelente resposta a clonagem celular com a formação de calos. A produção de metabólitos obtidos de células vegetais cultivadas em laboratório descarta os inconvenientes normalmente encontradas nas condições de cultivo em campo como clima e sazonalidade. Destes estudos, surgiu a idéia de imobilizar estas células sobre a superfície da crisotila e estudar os possíveis benefícios provindos desta imobilização, uma vez que estudos recentes mostraram que o rendimento de metabólitos secundários pode se aumentado com a imobilização deste tipo de célula.4
Neste trabalho focou-se o desenvolvimento de uma metodologia para a imobilização de células vegetais em crisotila, tendo como modelo as células de Piper hispidinervium, objetivando a produção de safrol por células cultivadas em laboratório. Para isto, foram realizados experimentos com o desenvolvimento das células vegetais de Piper hispidinervium livres em meio líquido de crescimento, bem como a cinética do crescimento celular neste meio.
Os resultados mostram uma curva de crescimento normal para este processo (Figura 1) com a fase de latência (Lag) até o quinto dia de cultivo, a partir do qual se observa uma elevação na velocidade de crescimento (fase exponencial) até um tempo de 17 dias. A partir deste tempo se observa um decréscimo na atividade celular (fase de senescência). Posteriormente submeteu-se estas células em meio líquido de cultivo ao contato com a crisotila. Observou-se uma tendência natural das células vegetais a se agregarem neste material desde as primeiras horas, com o posterior desenvolvimento de aglomerados de células emaranhadas nas fibras da crisotila. A curva de crescimento das células imobilizadas mostrou um comportamento próximo ao das livres com uma pequena variação na fase inicial (lag). Observou-se ainda que as células cultivadas livres em meio líquido não produziram o metabólito secundário safrol (análise por cromatografia gasosa) enquanto as imobilizadas mostraram a presença deste metabólito. Este comportamento é na realidade descrito na literatura para outros tipos de células vegetais e é suportado no fato de que as células vegetais imobilizadas tem comportamento semelhante a aquelas no estado de agregação formando tecidos vegetais,5 onde existe um grande contato célula-célula.
Figura 1 Curva de crescimento das células de Piper hispedinervium
livres em meio líquido.
As células vegetais mostraram boa resposta ao desenvolvimento em meio líquido com boa afinidade pela crisotila, mostrando ser este sistema capaz de produção de safrol em condições de cultivo em laboratório.
Referências bibliográficas
1WENDHAUSEN Jr. R. Estudo sobre utilização de crisotila como suporte de células de Saccharomyces cerevisiae para uso em processo contínuo de fermentação alcoólica e biorreduções. Tese de Doutorado, UNICAMP, Campinas, SP, 1998.
2 WENDHAUSEN Jr. R., MORAN, P. J. S., JOÉKES, I., RODRIGUES, J. A. R. Continuous process for large-scale preparation of chiral alcohols with bakers yeast immobilized on chrysotile fibers. Journal of Molecular Catalysis B: Enzimatic. New York, v. 5, p. 69-73 1998.
3 ARAUJO, P. S., PESCADOR, R., REBELO, R. A. Obtenção de linhagens celulares a partir de material vegetal de Pimenta Longa (Piper hispidinervium): resultados preliminares. Dynamis. 5 (20): 19-31 1997.
4 DORAN, M. P. Design of reactors for plant cells and organs. Adv. in Biochem. Eng. Biotechnol. 48 115-168 1993.
5MAVITUNA, F., PARK, J. M.,WILLIAMS, P. D., WILKINSON, A. K. Characteristics of immobilized cell reactors In: WEBB, C., MAVITUNA, F. Plant and Animal Cell cuttures: Process Possibilities Manchester, Ellis Horwood. p. 92-114 1987.
(PIBIC/CNPq, FURB)