USO COMBINADO DE METIL-JASMONATO Y CICLODEXTRINAS PARA LA PRODUCCION DE RESVERATROL.

Uso combinado de metil-jasmonato y ciclodextrinas para la producción de resveratrol.



El uso combinado de metil-jasmonato y ciclodextrinas para la promover la producción de resveratrol por parte de células capaces de sintetizar este compuesto y la acumulación extracelular del mismo

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800591.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE ALICANTE
UNIVERSIDAD DE MURCIA
.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ALICANTE.

Inventor/es: BRU MARTINEZ,ROQUE, PEDREO GARCIA,MARIA ANGELES, BELCHI NAVARRO,SARAI, ALMAGRO ROMERO,LORENA.

Fecha de Solicitud: 29 de Febrero de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 12 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12N5/04 QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN; PROPAGACION, CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 5/00 Células no diferenciadas humanas, animales o vegetales, p. ej. líneas celulares; Tejidos; Su cultivo o conservación; Medios de cultivo para este fin (reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00). › Células o tejidos vegetales.
  • C12P7/22 C12 […] › C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA.C12P 7/00 Preparación de compuestos orgánicos que contienen oxígeno. › aromáticos.

Clasificación PCT:

  • C12N5/04 C12N 5/00 […] › Células o tejidos vegetales.
  • C12P7/22 C12P 7/00 […] › aromáticos.
USO COMBINADO DE METIL-JASMONATO Y CICLODEXTRINAS PARA LA PRODUCCION DE RESVERATROL.

Fragmento de la descripción:

Uso combinado de metil-jasmonato y ciclodextrinas para la producción de resveratrol.

La presente invención se refiere al uso combinado de metil-jasmonato y ciclodextrinas para promover la producción de resveratrol por parte de células capaces de sintetizar este compuesto y la acumulación extracelular del mismo.

Estado de la técnica anterior

Los estilbenoides son compuestos fenólicos biológicamente activos con un amplio espectro de actividad antibiótica y farmacológica. Este tipo de compuestos es sintetizado por ciertas plantas, entre ellas la vid, como mecanismo adaptativo en respuesta a un estrés, como la irradiación de rayos ultravioleta, una infección microbiana, la exposición a metales pesados o tratamientos con ozono. Dentro de este grupo de compuestos cabe destacar el t-resveratrol (trans-3,5,4'-trihidroxiestilbeno), uno de los principales constituyentes de los estilbenoides producidos en respuesta al stress. El isómero cis-resveratrol se suele encontrar en extractos de plantas que producen t-resveratrol y productos derivados. Su presencia se debe a la lenta fotoisomerización del isómero trans por irradiación con luz ultravioleta.

En base a estudios epidemiológicos y de laboratorio sobre humanos, animales, células animales en cultivo y ensayos enzimáticos, se ha puesto de manifiesto que los estilbenoides, y en particular el resveratrol, tienen efectos favorables para la salud, lo que hace deseable su inclusión en la dieta humana y animal.

El resveratrol está presente en el vino y puede estar implicado en los efectos saludables de su consumo moderado de vino. Se ha propuesto el incremento en el consumo de resveratrol como una vía para reducir la incidencia de cáncer y enfermedades cardiovasculares en humanos. El resveratrol y los extractos de plantas que contienen resveratrol se muestran efectivos en la prevención y terapia de la arteroesclerosis, como agentes antiinflamatorios y como agentes anti-hiperoxidativos. El resveratrol genera una inhibición significativa de la formación de criptas en colon aberrante en un modelo de rata tratado con un agente carcinogénico (azoximetano), sugiriendo su utilidad como inhibidor de generación de tumores en humanos. El resveratrol actúa como promotor de la formación de nitróxidos que son agentes vasodilatadores y anti-agregación plaquetaria.

Tenido en cuenta el papel beneficioso del resveratrol sobre la salud humana y animal, es importante poder disponer de una fuente biológica adecuada que permita la obtención de resveratrol en cantidades suficientes para satisfacer la demanda. Con esta finalidad se han llevado a cabo diversos estudios.

En la solicitud internacional WO 0044921 se utiliza el gen o una porción del gen de la resveratrol sintasa obtenido de una planta que produce resveratrol y se transfiere a una planta que no produce resveratrol de forma natural para que lo exprese constitutivamente y acumule el derivado resveratrol glucósido en sus tejidos.

En la solicitud internacional WO 9718715 se describe como plantas enteras de vid son tratadas con cloruro de aluminio, que actúa como agente inductor de la síntesis de resveratrol, para aumentar el contenido en resveratrol de la planta y los productos derivados de ella, como la uva, el mosto y el vino. En otro estudio, suspensiones de células vegetales procedentes de plantas que producen resveratrol son estimuladas con trozos de paredes celulares de hongos para inducir la síntesis de resveratrol y su acumulación en el medio de cultivo y en las células (Liswidowati, et al. 1991. "Induction of stilbene synthase by Botrytis cinerea in cultured grapevine cells" Planta 183:307-314).

Dentro de los compuestos propuestos como inductores de la síntesis de resveratrol en plantas potencialmente productoras del mismo, cabe destacar el grupo de las ciclodextrinas. Las ciclodextrinas son oligosácaridos cíclicos de 6 a 8 residuos de alfa-D-glucopiranosa unidos mediante enlaces Alfa-(1-4). Existen numerosos derivados de este compuesto obtenidos por modificación de los grupos hidroxilos de las posiciones 2,3 y /o 6 de los restos de glucosilo de la molécula. A continuación se detallan algunos de los ensayos llevados acabo en este sentido:

1) El tratamiento de suspensiones celulares de vid con una ciclodextrina doblemente metilada en las posiciones 2 y 6 de cada uno de los restos de glucosilo de la molécula (DIMEB), produce la inducción de la síntesis de t-resveratrol, el cual se excreta al medio de cultivo (Morales et al. 1998, "Effect of dimethyl-ß-cyclodextrins on resveratrol metabolism in Gamay grapevine cell cultures before and after inoculation with underline{Xylophilus ampelinus}" Plant Cell Tiss. Org. Cult. 53:179-187). 2) Ciclodextrinas metiladas aleatoriamente en las posiciones 2, 3 y/o 6 de cada uno de los restos de glucosilo de la molécula, con un grado medio de metilación 13, o ciclodextrinas hidroxipropiladas, son capaces de inducir síntesis de t-resveratrol en suspensiones celulares de vid de dos variedades, el cual es excretado en el medio de cultivo durante al menos 96 horas, llegando a acumular hasta 6000 microg/g peso fresco (ES2190771). 3) Al ser tratadas con ciclodextrinas distintas líneas celulares del género Vitis muestran una acumulación extracelular de estibenos en el medio el cultivo, especialmente de t-resveratrol. Dependiendo de las condiciones de incubación se puede modificar la proporción de trans y cis resveratrol. (Roque Bru et al. 2006 "Modified Cyclodextrins are chemically defined glucan inducers of defense responses in grapevine cell cultures" Journay of Agricultural and food chemistry, 54, 65-71).

Estos estudios demuestran que una ciclodextrina doblemente metilada en las posiciones 2 y 6 de cada uno de los restos de glucosilo de la molécula o aleatoriamente metilada, o hidoxipropilada, inducen la acumulación de forma extracelular de t-resveratrol en cultivos celulares de células de vid.

En otros estudios se probó la posibilidad de estimular la producción de resveratrol mediante el uso de metiljasmonato (MeJA). El metiljasmonato es un derivado activo del ácido jasmónico, que junto con éste, se encuentra dentro del los compuestos que actúan como reguladores de las respuestas de defensa en plantas sometidas a stress. En este sentido algunos ensayos relevantes se citan a continuación:

1) El tratamiento con metil jasmonato de tres líneas celulares de suspensiones de vid, conduce a la acumulación intracelular del resveratrol principalmente (entre el 90-95%) en la forma glicosilada llamada piceida, siendo la cantidad de cualquier forma de resveratrol en el medio extracelular despreciable. Los niveles máximos de piceidas acumuladas son de 228 mg/litro. Según los datos de densidad celular del estudio, esto equivaldría a unos 11 mg/g peso seco u 500 microg/g peso fresco. En los controles la piceida acumulada al cabo de 14 días es 0.05 mg/g peso fresco. (Krisa et al. (1999) Stilbene production by Vitis vinifera cell suspension cultures: methyl jasmonate induction and 13C biolabelling. J. Nat. Prod. 62: 1688-1690). 2) En otro estudio, se tratan suspensiones celulares de vid con metil jasmonato y se analizan las formas libres cis y trans del resveratrol en extractos celulares y en el medio extracelular. Solo se aprecian incrementos respecto a los controles entre los 6 y los 8 días. Las diferencias están en torno a 0.34 microg/g peso fresco. (Tasoni et al (2005) Jasmonates and Na-orthovanadate promote resveratrol production in V. vinifera cv. Barbera cell cultures. New Phytologist 166: 895-905). Esta cantidad representa aproximadamente un 0.006% de la que se acumula en presencia de ciclodextrinas (ES2190771). Por tanto, la cantidad de resveratrol en el medio extracelular debido al tratamiento con metiljasmonato es significativamente inferior con respecto a la que se acumula debido al tratamiento con ciclodextrinas.

Los estudios realizados hasta la fecha demuestran que el metiljasmonato induce la acumulación de la forma glicosilada del resveratrol o piceida en el cultivo de células de vid de forma intracelular, no afectando de forma significativa a la acumulación de las formas libres intra o extracelulares.

Explicación de la invención

En la presente invención se combina el tratamiento de ciclodextrinas (ciclodextrina...

 


Reivindicaciones:

1. Método de obtención de resveratrol, que comprende:

a. adición de ciclodextrinas y Metiljasmonato a un medio de cultivo b. adición al medio de cultivo obtenido en el paso a) de células potencialmente productoras de resveratrol c. incubación del medio de cultivo celular del paso b) d. separación del resveratrol obtenido en el paso c) del medio de cultivo.

2. Método según la reivindicación 1 que además comprende:

e. purificación del resveratrol separado en el paso d).

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 donde la concentración de Metiljasmonato es de entre 5 y 450 micromoles/litro de medio de cultivo.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 donde la concentración de Metiljasmonato es de entre 50 y 150 micromoles/L medio de cultivo.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 donde las ciclodextrinas se seleccionan del grupo que comprende cliclodextrina metilada aleatoriamente o ciclodextrina hidroxipropilada.

6. Método según la reivindicación 5 donde la ciclodextrina metilada aleatoriamente tiene un grado de sustitución por metilos de entre 1 y 2.

7. Método según la reivindicación 6 donde la ciclodextrina metilada aleatoriamente tiene un grado de sustitución por metilos de entre 1,5 y 2.

8. Método según la reivindicación 6 donde la ciclodextrina metilada aleatoriamente tiene un grado de sustitución por metilos de entre 1,6 y 1,9.

9. Método según la reivindicación 5 donde la ciclodextrina hidroxipropilada tiene un grado de sustitución por hidroxipropilos de entre 0,2 y 1,3.

10. Método según la reivindicación 9 donde la ciclodextrina hidroxipropilada tiene un grado de sustitución por hidroxipropilos de entre 0,5 y 1.

11. Método según la reivindicación 10 donde la ciclodextrina hidroxipropilada tiene un grado de sustitución por hidroxipropilos de entre 0,6 y 0,9.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 donde la concentración de ciclodextrinas es de entre 6,5 y 130 g/L medio de cultivo.

13. Método según la reivindicación 12 donde la concentración de ciclodextrinas es de entre 10 y 100 g/L medio de cultivo.

14. Método según la reivindicación 13 donde la concentración de ciclodextrinas es de entre 50 y 75 g/L medio de cultivo.

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 donde las células productoras proceden de la especie Vitis vinifera.

16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 donde el tiempo de incubación es de entre 4 y 256 horas.

17. Medio de cultivo que comprende Metiljasmonato y ciclodextrinas.

18. Uso del medio de cultivo de la reivindicación 17 para promover la producción de resveratrol en células productoras del mismo.

19. Uso combinado de metil-jasmonato y ciclodextrinas para promover la producción de resveratrol en células productoras del mismo.


 

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