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As plantas são fontes de um grande número de produtos metabólicos de importância comerciais e são utilizados em indústrias produtos farmacêuticos

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As plantas são fontes de um grande número de produtos metabólicos de importância comerciais e são utilizados em indústrias produtos farmacêuticos, alimentos, cosméticos e como fontes de interesse agroquímico (Karuppusamy, 2009). Se estima que mais de 100 000 metabolitos são produzidos por plantas (Bhalla et al., 2005). Aproximadamente 1.600 Novas estruturas químicas obtidas a partir de plantas superiores são descritas que um grande número tem atividade biológica (Sajc et al., 2000, Fiehn, 2002). Isso faz com que estudo dos metabólitos presentes em plantas é um grande desafio, daí a necessidade de para usar tecnologias diversas para seus produção, caracterização e identificação.
A demanda por produtos naturais de interesse. O tratamento farmacológico das plantas foi aumentou nos últimos anos dado o limitação dos processos de obtenção medicamentos baseados em síntese química (Pezzuto, 1995). Para isso é adicionado o ótimo a diversidade química destes compostos sintéticos e a intensa atividade como resultado da seleção natural (Guttman et al., 2004). Além disso, o custo de produtos biofarmacêuticos limita sua disponibilidade em setor de mercado amplo e não atende necessidades da população mundial (Gleba et al., 1999). Outro aspecto de grande interesse foi que muitas espécies de plantas estão em perigo foram extinguidos ou se tornaram extintos problemas ambientais causados ​​por homem e a sobreexploração de fontes (Makunga e van Staden, 2008).
É compreensível, então, o interesse de grandes indústrias na produção de compostos recursos naturais de importância comercial e os custos não são afetados pelas condições climáticas, aspectos sanitários ou políticos da região de produção.
É neste contexto, onde o biotecnologia vegetal, especialmente o cultivo de
células e tecidos são uma alternativa para a produção de metabólitos secundários em grande escala interesse (Vanisree e Tsay, 2007).
Este trabalho teve como objetivo abordar a principais aspectos científicos da produção dos metabolitos secundários das plantas por o uso de cultura in vitro. Do mesmo modo, as diferentes estratégias que foram usadas quer na cultura de células indiferenciadas como a cultura de órgãos, que cobra cada vez maior importância.
MPORTÂNCIA E CLASSIFICAÇÃO DE METABOLITES SECUNDÁRIOS
Os metabolitos secundários são compostos derivado do metabolismo primário, mas distribuição limitada no reino das plantas, restrito a um grupo taxonômico particular (Shilpa et al., 2010). Já foi aceito que substâncias secundárias foram produzidas com funções relativas não específicas, então descobriu que muitos deles têm alta produz e possui múltiplas funções em as plantas (Wink, 2007). Os compostos
não tem uma função aparente no metabolismo primário, mas tem um implicação ecológica como defesa contra herbívoros, vírus, fungos, bactérias, como substâncias alelopáticas, fitoalexinas ou dissuasores nutrientes (Bourgaud et al., 2001). Outros têm um função fisiológica, por exemplo alcalóides, pectinas que podem ser utilizadas para o transporte de nitrogênio e compostos de armazenamento, enquanto os compostos compostos fenólicos como flavonoides funcionam como protetores de raios ultravioleta (Wink, 2007). Além disso, eles são uma fonte importante princípios activos de medicamentos e produtos químicos valiosos (Goossens et al. 2003).
Embora grande parte da obtido por síntese química, a maioria dos as estruturas são baseadas em produtos naturais. Globalmente, há 44% de novas drogas baseadas em produtos recursos naturais e em países desenvolvidos 25% das drogas são derivadas de plantas (Haq, 2004). Sabe-se que, na produção de drogas, de acordo com Hostettmann et al. (2000), 11% representa produtos naturais (extratos de plantas), 24% são produtos de origem natural, ie para a síntese de compostos precursores naturais e 9% são Cópias sintéticas de produtos naturais. Tal é é importante que aproximadamente 60% dos compostos anti-cancerígenos e 75% de medicamentos contra doenças infecciosas são produtos naturais ou seus derivados (Cragg e Newman, 2005). Muitos são os exemplos que demonstram seu uso. Entre eles mencionar os alcalóides isolados de Physostigmatis semina costumava contratar o pupila, ao contrário dos alcalóides isolados de Atropa belladona que dilata; glucósidos Distúrbios cardíacos das espécies de Strophantus eficaz como estimulantes do coração.
Da mesma forma, a aspirina, usada como analgésico e para prevenir ataques cardíacos e trombos, é um derivado do ácido salicílico encontrado naturalmente em espécies do gênero Salix.
As propriedades da maioria dos Temperos, temperos, ervas e bebidas como café, chá e chocolate, aromas, aromáticos e estimulantes são atribuídos para metabolitos secundários drogas farmacologicamente ativas, tais como Álcalóides de cafeína, teofilina e teobromina (Anaya-Lang e Espinoza-García, 2006).
Os compostos secundários de plantas de interesse comercial, foram incluídos em três principais categorias de acordo com suas rotas biossintéticos: terpenos, compostos fenólicos e nitrogênio (Chinou, 2008). Terpenos são formados por a polimerização de unidades isoprenas e esteróides (Sarin, 2005) e estão divididos em seis grupos: monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos, triterpenos, tetraterpenos e
esteróis, dentro dos quais carotenos, glicósidos cardiotónicos, taxol, entre outros (Shilpa et al., 2010). Entre os compostos fenólicos incluem os ácidos fenol, cumarinas, flavonóides e taninos.
As aplicações farmacêuticas destes os compostos são consideráveis, eles se referem seus efeitos como analgésicos, antibacteriano, anti-hepatotóxico, antioxidantes, antitumorais, imunoestimulantes, entre outros (GuribFakim, 2006). Compostos de nitrogênio são principalmente os alcalóides e glicosídeos cianogênicos. Os alcalóides são um grupo diversificado de compostos com cerca de 4.000 estruturas conhecidas. Estes são fisiologicamente ativo em humanos (cocaína, nicotina, morfina) e, claro de grande interesse na indústria farmacológica (Sajc et al., 2000). Por outro lado, os glicosidos cianogênicos são considerados possivelmente, os metabolitos secundários com maior relação nas funções de defesa (Bennett e Wallsgrove, 1994).
Uma ampla gama de produtos naturais também foram classificados de acordo com seus aplicação. Estes incluem produtos farmacêuticos, incluindo alcaloides (vincristina, vinblastina, ajiquicina, atropina, berberina, codeína, reserpina,
nicotina, camptotecina), cardenólidos
(digitoxina, digoxina); diterpenos (paclitaxel);
aromas e flavonóides como
esteviosídeo, quinina; produtos usados
como pigmentos e em perfumaria como o
antocianinas, betalinos, óleo de rosa e
de jasmin e produtos usados ​​para produtos químicos e agroquímicos, como proteases,
vitaminas, lipídios, óleos, látex
(Ramachandra Rao e Ravishankar, 2002).
CULTURA IN VITRO PARA PRODUÇÃO DE METABOLITOS
SECUNDÁRIO
A cultura dos tecidos apresenta aspectos e
os aplicativos variam amplamente entre
que destaca a produção de
metabolitos secundários das plantas (Kreis,
2007). Revelou-se como inestimável
ajuda em outros campos da fitoquímica,
principalmente em estudos biogenéticos e
enzimas como fonte de isolamento
de metabolitos secundários e
comercialmente, para a rápida propagação
das plantas de interesse. Além disso, tem um
uso amplo na melhoria genética de
plantas, na obtenção de clones gratuitos de
microrganismos patogênicos, bem como em
Conservação do germoplasma (George
Debergh, 2008).
Vários exemplos corroboram o uso da cultura
in vitro para a produção de metabolitos
plantas em laboratórios
pesquisa (Tabela 1).
As principais vantagens da cultura in vitro em
O cultivo convencional de plantas é:
pode obter substâncias de grande utilidade
(metabolitos secundários) em condições
independentemente dos fatores
ambientes bióticos (interação com
patógenos) e abióticos (seca, luz ultravioleta
e temperaturas extremas), bem como a obtenção de um
um aumento considerável no rendimento de
os metabolitos específicos (Vanisree e Tsay,
2007).
Além disso, é possível reduzir custos
e aumentar a produtividade através
controle automatizado do processo e
regulação dos processos metabólicos; para contar
com sistemas de produção definidos, qualidade
rendimentos uniformes e constantes
produto, bem como a possibilidade de estabelecer
sistemas rigorosos de controle de qualidade.
produto (Paek et al., 2005; Vanisree e Tsay,
2007). A cultura in vitro também fornece a
possibilidade de sintetizar proteínas estranhas em
certas situações que incluem
proteínas terapêuticas e antigênicas (Doran,
2000). O processo de extração pode ser mais
simples, rápido e eficiente em comparação com y
ESTRATÉGIAS DESENVOLVIDAS PARA
AUMENTO DA PRODUÇÃO DE
METABOLITOS SECUNDÁRIOS DE
INTERESSE
Tendo estudado e estabelecido o sistema de
cultura para a produção do metabolito de
Devem ser desenvolvidas estratégias que
aumentar o seu desempenho. Quase lá
de todas as investigações realizadas culminar em um processo que integra vários
Essas estratégias permitem um aumento
nos rendimentos dos metabolitos de
interesse. Estes incluem:

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