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pmid: "38202415"
title: "Tendências nas Técnicas de Cultura de Tecidos e na Síntese de Compostos Bioativos em"
authors: "Sale S, Subramaniam S, Mad' Atari MF"
journal: "Plants (Basel, Switzerland)"
pubdate: "2023 Dec 29"
doi: "10.3390/plants13010107"
source: "PMC Full Text"

Tendências nas Técnicas de Cultura de Tecidos e na Síntese de Compostos Bioativos em

Autores

Sale S, Subramaniam S, Mad' Atari MF

Periodico

Plants (Basel, Switzerland) (2023 Dec 29)

Conteudo

Tendências nas Técnicas de Cultura de Tecidos e na Síntese de Compostos Bioativos em Eurycoma longifolia Jack — Situação Atual e Perspectivas Futuras
Nas últimas duas décadas, houve um esforço conjunto de pesquisadores para propagar em massa a Eurycoma longifolia e melhorar o rendimento de seus compostos bioativos anticâncer e afrodisíacos, muito importantes e procurados. Para isso, várias técnicas foram utilizadas para propagar em massa e melhorar o rendimento desses compostos bioativos em culturas de tecidos. Essas técnicas incluem a otimização das condições do meio e a aplicação de vários tipos e combinações de reguladores de crescimento vegetal (PGRs). Além disso, algumas técnicas de elicitação foram usadas para melhorar a síntese desses compostos bioativos. No entanto, em comparação com outras espécies herbais de importância econômica semelhante, muitas técnicas não foram aplicadas à E. longifolia. A adoção das metodologias mais recentes garantiria eficiência e sustentabilidade na produção in vitro de compostos bioativos em E. longifolia. Portanto, nesta revisão, apresentamos um registro atualizado dos casos de sucesso nas técnicas de cultura de tecidos e síntese de compostos bioativos. Além disso, tentamos identificar algumas das lacunas no caminho para a utilização biotecnológica eficaz e sustentável desse recurso biológico superimportante.

1. Introdução
   Eurycoma longifolia Jack é uma árvore versátil da família Simaroubaceae, popularmente conhecida como família Quassia. Pertence ao gênero Eurycoma juntamente com outras duas espécies, a saber, Eurycoma apiculata A. W. Benn., que ocorre na Malásia e Indonésia, e E. harmandiana Pierre, que cresce ao longo do eixo entre a Tailândia e o Laos. Embora essas espécies compartilhem algumas semelhanças em termos de número de cromossomos e fitoquímicos básicos, a E. longifolia é mais difundida e mais popular, graças aos seus numerosos compostos bioativos e usos. É nativa do sudeste asiático, ocorrendo principalmente na Indonésia, Malásia, Singapura e Tailândia. Também é encontrada em Brunei Darussalam, Camboja, Laos, Vietnã, sul de Mianmar e Filipinas. E. longifolia tem vários nomes locais, como Tongkat Ali na Malásia, Pasak Bumi na Indonésia, Ian-don na Tailândia, Cây bách bệnh no Vietnã e Tho nan no Laos.
   E. longifolia é uma árvore de porte médio que normalmente atinge uma altura de cerca de 15 a 18 m como vegetação rasteira em florestas. Esse recurso natural silvestre serviu como a única fonte de produtos de tongkat ali até recentemente, quando a crescente demanda exerceu pressão sobre o recurso silvestre, levando ao estabelecimento de plantações comerciais.
   E. longifolia é considerada uma das plantas medicinais mais valiosas. No Vietnã, está listada na farmacopeia e é conhecida localmente como “chy ba binh”, que significa literalmente árvore que cura centenas de doenças. É considerada um tesouro nacional na Malásia e uma planta medicinal popular na Indonésia. A E. longifolia é utilizada tanto na medicina herbal tradicional quanto em aplicações farmacêuticas modernas. Além disso, é empregada em suplementos alimentares e na indústria cosmética. A multiplicidade de aplicações contribuiu para elevar o status da E. longifolia tanto no âmbito comercial quanto no científico.

Tradicionalmente, várias partes da árvore E. longifolia são usadas para tratar muitas doenças, incluindo coceira na pele, disenteria, vermes estomacais, diarreia e febre. O extrato da raiz de E. longifolia é altamente valorizado por suas propriedades afrodisíacas e sua eficácia no tratamento de doenças crônicas, como câncer e diabetes. Também é empregado para condições como leucemia, sífilis, febre e osteoporose. Além disso, atua como antibiótico, auxilia na desaceleração do processo de envelhecimento e ajuda a reduzir o estresse e a ansiedade. Ademais, é usado no tratamento de distúrbios ginecológicos.

Experimentos científicos utilizando sistemas in vitro, modelos animais e ensaios clínicos estabeleceram os efeitos antimalárico, citotóxico, anticancerígeno, antidiabético, afrodisíaco, proandrogênico e antimicrobiano da E. longifolia. Além disso, sua eficácia no tratamento de disfunções sexuais masculinas e osteoporose foi confirmada. Ademais, estudos clínicos demonstraram que a euricomona, a principal molécula bioativa da E. longifolia, é eficaz contra câncer de pulmão, mama, estômago e cólon. Também exibe propriedades cicatrizantes e eficácia contra bactérias, fungos, protozoários, dengue e coronavírus.

A E. longifolia tem sido extensivamente pesquisada quanto aos seus fitoquímicos e compostos bioativos isolados de sua raiz, folha e caule. Esses compostos formam um grupo de quassinoides/triterpenoides degradados, incluindo euricomolactona, euricomona, euricomanol e outros. Abubakar et al. relataram mais de 70 compostos bioativos de várias partes da E. longifolia em sua revisão. Na última década, numerosos novos compostos bioativos foram relatados. Espera-se que essa tendência continue.

Os produtos de E. longifolia estão ganhando aceitação pública em todo o mundo, com centenas de produtos sendo registrados pelas autoridades competentes. O Ministério da Saúde da Malásia estimou o valor total da E. longifolia em US$ 1,7 bilhão, projetando um aumento anual de 15%. Esse mercado lucrativo atraiu interesse significativo, levantando preocupações sobre a adulteração de produtos e enfatizando a necessidade de autenticação dos produtos.
Os produtos aprovados já estão em mercados internacionais, levando a uma pressão crescente sobre os recursos e motivando a implementação de leis governamentais para garantir a sustentabilidade. Garantir a sustentabilidade na utilização de recursos vegetais pode ser alcançado por meio de técnicas eficazes de propagação. No caso de E. longifolia, numerosos relatos de pesquisa concentram-se na propagação in vitro e em várias estratégias para aumentar a síntese de compostos bioativos.

O primeiro relato sobre cultura de tecidos de E. longifolia surgiu em 2000. Desde então, numerosos artigos, abrangendo várias técnicas de cultura de tecidos, foram publicados (Figura 1A). Notavelmente, de 2015 a 2019, houve um aumento no interesse pela cultura de tecidos dessa árvore medicinal (Figura 1B), que deve se intensificar nos próximos anos.

Portanto, há a necessidade de compilar informações para acesso conveniente, facilitando a comparação de técnicas e auxiliando na tomada de decisões. Este relato serve como um guia abrangente para o desenvolvimento e utilização dos recursos de E. longifolia, oferecendo atualizações sobre técnicas bem-sucedidas de cultura de tecidos e síntese in vitro de compostos bioativos (Figura 2). Também são fornecidas recomendações para possibilidades futuras, a fim de garantir uma exploração biotecnológica eficaz e sustentável.

2. Técnicas de Cultura de Tecidos para Propagação em Massa de E. longifolia
   2.1. Técnicas para Organogênese Direta
   A indução de órgãos, como raízes e brotos, diretamente no explante é uma técnica de micropropagação que permite a rápida propagação clonal em massa de plantas. Em E. longifolia, vários reguladores de crescimento vegetal (PGRs) têm sido utilizados para estimular a organogênese direta (Tabela 1). Hussein et al., usando ápices caulinares como explantes, induziram brotos em meio Murashige e Skoog (MS) com 5,0 mg/L de cinetina e raízes em 0,5 mg/L de ácido indol-3-butírico (IBA). De forma semelhante, Hussein et al., utilizando raízes como explantes, geraram brotos em meio Driver e Kuniyuki Walnut (DKW) com 1,0 mg/L de zeatina, e induziram raízes em meio MS com 0,5 mg/L de IBA. Similarmente, caules foram usados para induzir brotos em meio para plantas lenhosas (WPM) suplementado com 2,0 mg/L de cada de 6-benzilaminopurina (BAP) e zeatina, e raízes foram induzidas em meio MS com 0,5 mg/L de IBA. Usando segmentos nodais, cotilédones e folhas in vitro como explantes, brotos foram induzidos tanto em MS com metade da concentração quanto em concentração total, suplementados com 0,5 mg/L de BAP e 1,0 mg/L de BAP, respectivamente. Adicionalmente, raízes foram induzidas em MS com metade da concentração suplementado com 10 mg/L e 0,5 mg/L de IBA e em MS com concentração total suplementado com 0,5 mg/L de IBA. As condições de luz utilizadas nos estudos acima foram 16L:8E com uma intensidade de 35–150 µmol/m²/s.
   A partir dos resultados acima, pode-se deduzir que BAP (0,5–2,0 mg/L) resultou em maior porcentagem e maior formação de brotos, independentemente dos explantes utilizados. Da mesma forma, IBA a 0,5 mg/L mostrou-se melhor para a indução de raízes em comparação com outras auxinas. Isso demonstra que esses reguladores de crescimento vegetal são superiores a outros na organogênese de E. longifolia.

2.2. Técnicas para Calogênese e Elicitação de Calos
A indução de calos é um evento crucial em vários sistemas de cultura de tecidos e células, pois pode funcionar como um tecido transitório para organogênese, embriogênese somática, cultura celular e outros. Além disso, pode servir como um tecido latente para a síntese de compostos bioativos. Na Tabela 2, estão resumidas as principais técnicas para indução, proliferação e elicitação de calos em E. longifolia. Siregar et al. testaram os efeitos de diferentes genótipos, meios e concentrações de ácido naftalenoacético (ANA) na indução de calos usando folhas como explantes. O resultado mostrou que a modificação do meio MS e o genótipo têm efeitos na indução de calos.

Siregar et al. investigaram os efeitos de BAP e ANA na formação de calos usando vários explantes. Eles descobriram que o meio MS suplementado com 8,0 mg/L de ANA e 2,0 mg/L de BAP produziu a maior biomassa de calos em pecíolos. Em contraste, Mahmood et al., usando várias partes da planta como explantes, descobriram que diferentes concentrações de ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) e picloram foram eficazes na indução de calos. Resultados semelhantes mostraram que 1,0 mg/L de 2,4-D é eficaz na indução de calos.

Estudos sobre os efeitos de diferentes concentrações de 2,4-D e ANA revelaram que 1,0 mg/L de ANA mais 1,0 mg/L de BAP induziram calos em folhas, enquanto 1,0 mg/L de 2,4-D mais 1,0 mg/L de BAP induziram calos em pecíolos. Além disso, o subcultivo de calos em 1,5 mg/L de ANA e 1,0 mg/L de cinetina resultou em biomassa melhorada.

A produção de compostos bioativos em calos de E. longifolia foi documentada. De acordo com Rosli et al., níveis mais elevados de metoxicantin-6-ona foram relatados em meio MS com um quarto da força (¼ MS) com 2% de frutose e 2 mg/L de dicamba, juntamente com a adição de 1,65 × 10⁻² mg/L de fenilalanina. Além disso, a irradiação gama demonstrou reduzir a biomassa dos calos, os fenólicos totais e os flavonoides. Curiosamente, o aumento da dose para cerca de 60 Gy aumentou a síntese de proteína solúvel. Isso sugere que a irradiação gama em uma dose específica pode estimular mudanças em certas vias metabólicas. No entanto, os dados disponíveis são insuficientes para explicar completamente os mecanismos envolvidos.

Resumo das técnicas para calogênese e elicitação de calos em E. longifolia, indicando o explante, os meios e as condições de cultura utilizadas com os resultados.

Explantes	Meio + PGR + Aditivos	Outras Condições de Cultivo	Resposta/Resultado Morfogênico	Refs.
Folhas	MS + ANA e vários macronutrientes	Várias fontes de planta	Planta Eu 9, pH 5,75, e MS modificado formaram mais calo
Folhas, caules e pecíolos	MS + BAP, ANA	Iluminação 24L:0E de 30 µmol/m²/s	8,0 mg/L (43,01 µM) de ANA + 2,0 mg/L (8,88 µM) de BAP formaram mais calo nos pecíolos, enquanto 10 mg/L de ANA formaram calo nas folhas
Todas as partes da planta	MS, SH, WH e B5 + auxinas, açúcares e aminoácidos		¼ MS + 2% de frutose + 2 mg/L de dicamba e 1,65 × 10⁻² mg/L de fenilalanina produziram maior 9-MCO
Todas as partes da planta	MS + 2,4-D, dicamba, picloram, ANA e AIA	Escuro contínuo	1,0–4,0 mg/L de 2,4-D produziram calo em explantes de folha, pecíolos, ráquis, caule, raiz e cotilédones, etc.
Calo	MS + 1 mg/L de 2,4-D	Iluminação 16L:8E de 15 µmol/m²/s e radiação gama	A radiação gama diminuiu a biomassa, fenóis totais e flavonoides, mas aumentou a proteína solúvel a 60 Gy
Folhas e pecíolos	MS + 2,4-D, ANA, BAP e CIN		1,0 mg/L (1,0 ppm) de ANA + 1 mg/L de BAP induziram calo nas folhas, e 1,0 mg/L (1,0 ppm) de 2,4-D + 1 mg/L de BAP induziram calo nos pecíolos
Segmentos de raiz	MS + 1 mg/L de 2,4-D	Iluminação 16L:8E de 40 µmol/m²/s	O tratamento produziu calo
Calo	MS + 2,4-D, ANA e CIN	Iluminação 8L:16E	1,5 mg/L de ANA e 1,0 mg/L de CIN produziram melhor biomassa

Legenda: PGRs = reguladores de crescimento vegetal; BAP = 6-benzilaminopurina; CIN = cinetina; ANA = ácido 1-naftalenoacético; 2,4-D = ácido 2,4-diclorofenoxiacético; AIA = ácido indol-3-acético; MS = meio Murashige e Skoog; SH = meio Schenk e Hildebrandt; WH = meio White; B5 = meio Gamborg (B5); Gy = Gray; 9-MCO = 9-metoxicantin-6-ona; Eu 9 = código dado pelo autor.

Diferentes fotoperíodos, incluindo escuro contínuo e diferentes intensidades de luz variando de 15 a 50 µmol/m²/s, foram aplicados. A multiplicidade nas condições de indução destaca que o calo em E. longifolia pode ser induzido a partir de diferentes explantes usando vários tipos, combinações e concentrações de PGRs e sob diferentes condições de luz. No entanto, as folhas parecem ser os explantes predominantes utilizados, com 2,4-D e ANA emergindo como os PGRs mais frequentemente empregados.

2.3. Técnicas para Indução e Multiplicação de Embriões Somáticos (ESs)

A embriogênese somática é um evento significativo que pode aumentar o sucesso da propagação clonal e em massa, criopreservação, produção de sementes sintéticas e/ou melhoramento genético de espécies vegetais importantes. Em E. longifolia, a indução bem-sucedida de embriões somáticos foi relatada (Tabela 3).
Aziz et al. induziram embriões somáticos (ESs) diretos e indiretos (via calos embriogênicos (CE)) a partir de cotilédones imaturos em ANA e 2,4-D, respectivamente. De forma semelhante, Hussein et al., utilizando diferentes explantes, concluíram que tecidos cotiledonares produziram CE em 1,0 mg/L de 2,4-D, e o subcultivo de CE em 0,5 mg/L de cinetina mais 1 mg/L de 2,4-D resultou em maior rendimento. Além disso, os CE foram usados para induzir ESs em meios líquidos contendo 1–2,5 mg/L de 2,4-D, 2,0 mg/L de BAP e cinetina. Adicionalmente, Dalila et al. constataram que a maior porcentagem de ES foi produzida utilizando meio MS modificado contendo 0,1 mg/L de zeatina, 0,2 mg/L de AIB e 0,12 mg/L de TDZ. Mohd et al. também utilizaram os meios líquidos mencionados e variaram as frequências de imersão em biorreatores RITA®. Eles descobriram que uma frequência de imersão de 5 min a cada 4 h produziu o maior número de ES.
De todos os estudos acima, fica evidente que os cotilédones são os únicos explantes que produzem ESs com sucesso em MS suplementado com ANA, 2,4-D e zeatina. Isso pode resultar de células específicas nos cotilédones que são mais responsivas a esses hormônios, levando à iniciação de células embriogênicas. Além disso, ESs podem ser induzidos em E. longifolia tanto em escuridão total quanto em diferentes fotoperíodos, demonstrando a independência de luz do processo que leva à formação de embriões somáticos.
3. Técnicas para Melhorar a Síntese de Compostos Bioativos em E. longifolia
3.1. Técnicas para o Estabelecimento de Cultura de Suspensão Celular e Síntese de Compostos Bioativos
Culturas de suspensão celular vegetal estão sendo cada vez mais utilizadas para sintetizar compostos bioativos. Essa abordagem, aplicada a E. longifolia, oferece um método conveniente para produzir compostos para aplicações agrícolas, farmacêuticas e industriais. Várias condições de cultura e técnicas de elicitação foram estudadas (conforme resumido na Tabela 4). Deve-se notar que as etapas iniciais de formação de calos já foram apresentadas nas seções anteriores desta revisão. Portanto, apenas as etapas envolvidas no estabelecimento de suspensões celulares a partir do calo são destacadas nesta seção.
Um dos primeiros relatos é o de Siregar et al., no qual os efeitos do ajuste dos nutrientes do MS e do nível de pH no crescimento foram testados. Os melhores resultados foram registrados em pH 5,75 no MS modificado. Da mesma forma, sob essas condições, variações entre diferentes fontes celulares foram testadas. Os resultados indicaram que diferentes linhagens celulares reagem de forma distinta, com Eu9 produzindo a maior biomassa e Eu8 produzindo o maior nível de alcaloides. Outros estudos revelaram que MS suplementado com 0,5 mg/L (2,69 µM) de ANA e 0,25 mg/L (1,13 µM) de 2,4-D produziu mais alcaloides 9-metoxicantin-6-ona e 9-hidroxicantin-6-ona, e MS com nutrientes modificados rendeu níveis ainda melhores de biomassa e alcaloides.
Estudos sobre os efeitos das fontes de carbono e nitrogênio demonstraram que a glicose e o nitrato de potássio (KNO3) produziram o maior crescimento celular e proteína solúvel em culturas de CS. Em um estudo semelhante, Shim et al. revelaram que o meio MS em força total suplementado com 3,0 mg/L de ANA, 3% de sacarose e uma proporção de 0:60 de NH4+:NO3− produziu melhor biomassa. Além disso, o conteúdo de euricomanona nas CS melhorou em MS acrescido de 1,2 mg/L de ANA e 1,0 mg/L de cinetina.
Resumo de várias técnicas para estabelecimento e elicitação de cultura de suspensão celular em E. longifolia, incluindo os meios e condições de cultura e o resultado correspondente.
Meio + PGR Condições de Cultura em Suspensão Objetivo Resultado Refs. MS + ANA 1,0 g de células agitadas em 20 mL de MS a 130 rpm sob iluminação 24L:0E Efeitos do pH e macronutrientes As células cresceram melhor em pH 5,75 e MS modificado MS + ANA 1,0 g de células agitadas em 20 mL de MS a 130 rpm sob iluminação 24L:0E Efeitos da fonte celular e do pH sobre a cantin-6-ona Eu9 produziu a maior biomassa enquanto Eu8 produziu mais cantin-6-ona em pH 5,75 MS + ANA e 2,4-D 0,5 g de células agitadas em 20 mL de MS a 130 rpm Efeitos do PGR no crescimento e síntese MS + 0,5 mg/L (2,69 µM) de ANA e 0,25 mg/L (1,13 µM) de 2,4-D proporcionou melhores alcaloides 9-MCO e 9-HCO MS + 0,5 mg/L de ANA e 0,25 mg/L de 2,4-D 1,0 g de células agitadas em 20 mL de MS a 130 rpm sob 18 μE/m²/s Efeitos do MS modificado MS modificado formou mais biomassa e biossíntese MS modificado Calos em MS + Quitosana, Na2CO3, NaH2PO4 e PVP e iluminação 24L:0E de 32,5 µmol/m²/s Elicitação 100 g/L de quitosana produziu mais biomassa; 150 produziu os maiores teores de 9-MCO e 9-HCO; 2,0 mg/L e 20 mg/L de NaH2PO4 produziram a maior biomassa e alcaloide, respectivamente MS + 0,5 mg/L de ANA e 0,25 mg/L de 2,4-D 1,0 g de células em 25 mL de MS + hidrolisado de caseína e agitação a 130 rpm sob 1525 lux de luz Efeitos do hidrolisado de caseína e da luz sobre a biomassa e 9-MCO 0,1–2,0% de hidrolisado de caseína e 1525 lux de luz melhoraram a síntese de 9-MCO MS + 1,0 mg/L de 2,4-D; fontes de açúcar e nitrogênio Calos agitados a 100 rpm sob iluminação 16L:8E Otimização para crescimento Glicose e KNO3 produziram o maior crescimento celular, proteína solúvel e atividade da peroxidase MS + 2,4-D e CIN Células suspensas em ½ MS e agitação a 100 rpm Elicitação com UV UV + 1,1 mg/L (1,1 ppm) de 2,4-D e 1,0 mg/L (1,0 ppm) de CIN melhoraram a síntese de alcaloides MS + AIB, ANA, fontes de açúcar e nitrogênio 5,0 g de células agitadas em 100 mL de MS a 110 rpm sob 40 µmol/m²/s, iluminação 16L:8E Otimização para crescimento MS em força total, 3,0 mg/L de ANA, 3% de sacarose e 0:60 NH4+:NO3− produziram melhor biomassa MS + ANA e CIN; fontes de açúcar 3,0 g de calos agitados em 50 mL de MS a 120 rpm sob 500 lux Otimização para síntese de eurycomanona 1,2 mg/L de ANA e 1,0 mg/L de CIN produziram mais eurycomanona MS + ANA e CIN; YE, MeJa e SA 3,0 g de calos agitados em 50 mL de MS a 120 rpm sob 500 lux Elicitação 200 mg/L de YE, 20 µM cada de MeJa e SA produziram mais eurycomanona MS + ANA e 2,4-D; YE, PEC e VAL 1,0 g de calos agitados em 20 mL de MS a 120 rpm sob 32,5 µmol/m²/s Elicitação biótica A elicitação melhorou a biossíntese
Legenda: PGRs = reguladores de crescimento vegetal; CIN = cinetina; AIB = ácido indol-3-butírico; ANA = ácido 1-naftalenoacético; 2,4-D = ácido 2,4-diclorofenoxiacético; MS = meio Murashige e Skoog; YE = extrato de levedura; MeJa = jasmonato de metila; SA = ácido salicílico; PEC = pectina; VAL = valina; PVP = polivinilpirrolidona; 9-MCO = 9-metoxicantin-6-ona; 9-HCO = 9-hidroxicantin-6-ona; Eu 8 e Eu 9 = código dado pelo autor.
Diferentes técnicas de elicitação utilizando fatores bióticos e abióticos em CS de E. longifolia também foram relatadas. Keng et al., utilizando MS modificado e diferentes agentes eliciadores, relataram que 100–150 g/L de quitosana produziram maior biomassa e 9-metoxicantin-6-ona e 9-hidroxicantin-6-ona. No entanto, NaCO3 e PVP inibiram o crescimento, mas não tiveram efeito sobre a síntese de alcaloides. Da mesma forma, Siregar et al. testaram os efeitos de elicitação do hidrolisado de caseína e descobriram que 0,1–2% de hidrolisado de caseína, juntamente com 1525 lux de luz, melhoraram a síntese de 9-metoxicantin-6-ona. Além disso, o efeito da irradiação UV sobre o CS resultou em melhora do conteúdo de alcaloides.

Além da elicitação física e química, eliciadores bióticos como extrato de levedura (YE), metil jasmonato (MeJa), ácido salicílico (SA), pectina (PEC) e valina (VAL) foram testados em E. longifolia. Nhan e Loc descobriram que 200 mg/L de YE e 20 µM de cada um de MeJa e SA foram ideais para aumentar a síntese de euricomanona. Da mesma forma, Kwan et al. relataram que YE, PEC e VAL têm efeitos positivos na síntese de compostos bioativos em E. longifolia.

A partir da Tabela 4, pode-se inferir que a combinação de reguladores de crescimento vegetal (PGR) mais adequada para estabelecer culturas de células em suspensão em E. longifolia é uma combinação de 5,0 mg/L de ANA e 2,5 mg/L de 2,4-D ou 1,2 mg/L de ANA e 1,0 mg/L de cinetina. Isso mostra que as células podem responder positivamente a uma variedade de PGRs. Além disso, a densidade de cultura e a frequência de agitação ideais foram determinadas como 1,0 g/20 mL e 120 rpm, respectivamente. As técnicas de elicitação biótica demonstraram ser eficientes no aumento da biomassa celular e na síntese de compostos bioativos. Isso poderia contribuir positivamente para a produção em massa de fitoquímicos em E. longifolia.

3.2. Indução, Proliferação e Elicitação de Raízes Adventícias (ARs)

Raízes adventícias (ARs) são induzidas para propagar plantas fiéis ao tipo e/ou para produzir compostos bioativos de plantas medicinais. Em E. longifolia, há apenas alguns relatos sobre a indução e/ou elicitação de ARs (Tabela 5).

Ali et al. observaram que ARs poderiam ser produzidas em explantes foliares ajustando o meio MS para conter metade da quantidade normal de nitrato mais 5,0 mg/L de AIB. Da mesma forma, Lulu et al. obtiveram sucesso na produção de ARs em explantes foliares usando ¾ da força do MS e 3,0 mg/L de AIB. Resultados consistentes foram relatados por Cui et al., onde ¾ de MS com 3,0 mg/L de AIB levou a uma melhora na produção de ARs e metabólitos. Giap et al., usando cotilédones como explantes e testando várias combinações de PGR, estabeleceram que MS com 1,5 mg/L de ANA e 0,1 mg/L de BA é ideal para a indução de ARs. Além disso, 3,0 mg/L de ANA com 50 g/L de sacarose induziu melhores ARs, enquanto a elicitação com MeJa mostrou uma redução nos teores de alcaloides.

Resumo das técnicas de indução, crescimento e elicitação de raízes adventícias (ARs) mostrando os explantes, meios e condições de cultura e o resultado correspondente.
Explantes Meio + PGR e Outras Condições de Cultura Resposta/Resultado Morfogênico Refs. Folhas MS + IBA, IAA, NAA e sacarose MS (½ nitrato) + 5,0 mg/L de IBA produziu melhores RA Folhas MS + IBA, NAA e IAA; diferentes fontes de carbono em escuro contínuo MS + 3,0 mg/L de NAA e 50 g/L de sacarose produziu melhor biomassa Raízes in vitro MS + 5,0 KIN e MeJa sob iluminação 16L:8E de 150 µmol/m²/s MeJa reduziu a concentração de alcaloides Folhas in vitro ¾ MS + 3,0 mg/L de IBA + 30 g/L de sacarose em condição de escuro O tratamento produziu RA Cotilédones in vitro MS + BA e NAA sob iluminação 16L:8E de 2500–3000 lux 1,5 mg/L de NAA e 0,1 mg/L de BA produziram RA nos cotilédones Folhas Diff. tipos de meio, e IBA e sacarose em condição de escuro ¾ MS + 3,0 mg/L de IBA e 30 g/L de sacarose produziu melhores RA e metabólitos
Legenda: PGRs = reguladores de crescimento vegetal; BA = benziladenina; KIN = cinetina; IBA = ácido indol-3-butírico; NAA = ácido 1-naftalenoacético; IAA = ácido indol-3-acético; MS = meio Murashige e Skoog; MeJa = jasmonato de metila.
A partir desses resultados, pode-se deduzir que as RA são induzidas principalmente usando folhas como explantes com 3,0–5,0 mg/L de IBA sob condições de escuro. No entanto, outras combinações de PGR, como NAA e BA, são adequadas para explantes cotiledonares. Isso explica o fato de que diferentes tecidos respondem de maneira diferente a diferentes PGRs, dependendo de seus tipos celulares, hormônios endógenos e fisiologia total.
3.3. Transformação com A. rhizogenes e Indução de Raízes Pilosas (HRs)
As HRs são projetadas para servir como fábricas vivas para a produção de fitoquímicos valiosos para aplicações farmacêuticas, cosméticas e agrícolas. A indução de HRs marca um marco na biotecnologia vegetal, permitindo a produção em larga escala de compostos bioativos sem a necessidade de PGRs.
Em E. longifolia, relatos limitados documentam a geração bem-sucedida de HRs (Tabela 6). Balakrishnan et al. conseguiram a geração bem-sucedida de HRs usando embriões somáticos (SEs) com duas cepas de A. rhizogenes (AR12 e AR14). Os tecidos infectados foram cultivados no escuro por três dias e, por fim, foi detectada uma expressão transiente do gene da β-glicuronidase (GUS).
Em pesquisa conduzida por Danial et al., vários explantes e cepas de A. rhizogenes foram testados, revelando que duas cepas induziram HRs na região do hipocótilo das plantas. Da mesma forma, Ngoc et al. produziram HRs com sucesso a partir de cotilédones e hipocótilos in vitro usando a cepa ATTC 15834 de A. rhizogenes.
A geração de raízes pilosas a partir de E. longifolia pode não ter recebido atenção significativa ou pode ter apresentado desafios. No entanto, os resultados atuais sugerem que raízes pilosas podem ser induzidas a partir de tecidos de hipocótilo e cotilédone, que são de certa forma relacionados nas plantas, explicando sua capacidade de se diferenciar em HRs após transformação bem-sucedida. Além disso, a transfecção bem-sucedida pode ser alcançada por meio do co-cultivo de tecidos e bactérias usando várias composições de meio.
3.4. Melhorando a Síntese de Compostos Bioativos em Culturas de Raízes Pilosas (HRs)
Após a indução bem-sucedida das HRs, o foco se volta para a otimização das condições de crescimento e a síntese dos compostos bioativos alvo. As HRs exibem crescimento rápido mesmo sem reguladores de crescimento vegetal (PGRs), o que impulsiona a exploração de fatores como tipo de meio, densidade da cultura e elicitores externos. Os efeitos de diferentes meios e da elicitação nas HRs de E. longifolia estão resumidos na Tabela 7.
Estudos que investigaram os efeitos dos tipos de meio e das técnicas de elicitação no crescimento e na síntese de raízes pilosas revelaram que os meios Gamborg B5, Schenk e Hildebrandt (SH) e meio para plantas lenhosas (WPM) proporcionaram o máximo crescimento e síntese de alcaloides. Além disso, a elicitação com ácido jasmônico (JA), extrato de levedura (YE), MeJa e SA aumentou a síntese de alcaloides cantin-6-ona.
Técnicas de manutenção e elicitação de culturas de HR em E. longifolia indicando vários tipos de meio e seus efeitos.
Meio + Aditivos Condições de Cultura Objetivo Resultado Refs. B5, ½ B5, SH, ½ SH, N6 e ½ N6 0,2 g de HRs agitadas a 110 rpm Efeitos do tipo de meio B5 proporcionou o máximo crescimento e produção de alcaloides MS + MeJa + SA 0,2 g de HRs em 50 mL de MS a 110 rpm Elicitação para produção de 9-MCO MeJa e SA a 0,1 mM cada produziram altas quantidades de 9-MCO WPM, MS e SH + JA e YE 0,3 g de HRs em 100 mL de meio e agitadas a 80 rpm Elicitação para melhorar biomassa e 9-MCO SH e WPM produziram a melhor biomassa e alcaloides 9-MCO, e a elicitação com JA e YE melhorou apenas a síntese de 9-MCO
Legenda: B5 = meio Gamborg B5; SH = meio Schenk e Hildebrandt; N6 = meio Chu (N6); MS = meio Murashige e Skoog; WPM = meio para plantas lenhosas; MeJa = jasmonato de metila; JA = ácido jasmônico; YE = extrato de levedura; SA = ácido salicílico; 9-MCO = 9-metoxicantin-6-ona.
Com base nos resultados apresentados na Tabela 7, pode-se concluir que as técnicas de elicitação têm efeitos positivos na síntese de compostos bioativos nas HRs de E. longifolia. Isso pode, portanto, somar-se às habilidades inerentes das HRs. Os achados também indicam que as HRs podem crescer bem em uma variedade de meios. Além disso, a agitação a 110 rpm em condições de escuro é a técnica mais frequentemente empregada.
3.5. Produção em Escala Ampliada de Compostos Bioativos em Biorreatores
Os biorreatores são utilizados para a produção ou síntese em escala ampliada de compostos bioativos em células ou tecidos vivos. Os biorreatores oferecem uma alternativa superior a outros sistemas de cultura devido ao contato eficiente entre células ou tecidos e o meio, bem como à aeração e ao crescimento aprimorados.
Há apenas alguns relatos sobre o uso de biorreatores para a produção em larga escala de compostos bioativos em E. longifolia (Tabela 8). Natanael et al. testaram os efeitos de biorreatores e irradiação UV sobre CS. Os resultados mostraram que a UV tem um efeito positivo na síntese de cantin-6-ona e β-carbolina. Em um estudo semelhante, Shim et al. descobriram que uma densidade de CS de 50 g/L a uma taxa de aeração de 0,3 vvm foi ideal para o crescimento e a síntese de fenólicos.

Em outros estudos, raízes adventícias (ARs) foram inoculadas em um biorreator a uma densidade de 5,0 g/L e uma taxa de aeração de 0,1 vvm para testar os efeitos das fontes de nitrogênio. Os resultados mostraram que uma proporção de 1:2 de NH4+ e NO3− foi ideal para o crescimento e a síntese. Em Fan et al., ARs foram inoculadas em biorreatores contendo ¾ MS para otimizar as condições de crescimento. Os resultados mostraram que 40 g/L de sacarose, uma densidade celular de 5,0 g/L e uma taxa de aeração de 0,05 vvm foram ideais para o crescimento e a síntese de euricomona. Além disso, os efeitos dos biorreatores sobre as HRs resultaram em biomassa e síntese de alcaloides cantin-6-ona melhoradas em comparação com frascos agitados.

Em resumo, três tipos de tecidos (CS, HRs e ARs) foram relatados para uso em biorreatores. Esses tecidos apresentam pouca variação em suas condições de cultura. Geralmente, diferentes tipos e concentrações de meios são aplicáveis. ARs e HRs foram cultivadas no escuro, enquanto CS requer luz. A taxa de aeração variou entre 0,05 e 0,3 vvm. Portanto, a produção em larga escala de produtos de E. longifolia é possível usando biorreatores.

Técnicas para a produção em larga escala de metabólitos bioativos em E. longifolia usando biorreator, incluindo o explante utilizado, a condição de cultura e os resultados.

Explantes	Tipo de Biorreator	Meio de Cultura/Condição	Condição de Inoculação	Resultado/Condição Ótima	Ref.
CS	Coluna de bolhas	½ MS com 25 g/L de sacarose + 1,1 e 1,0 mg/L de 2,4-D e KIN	5,0 g/L de células a 0,3 vvm de aeração e UV 18L:6E	UV melhorou cantin-6-ona e β-carbolina
ARs	Bolha tipo balão de 5 L	¾ MS + IBA e NAA e proporções variadas de NH4+:NO3−	5,0 g/L de ARs a 0,1 vvm de aeração no escuro	IBA, NAA e 1:2 NH4+:NO3− são ideais
CS	Bolha tipo balão de 5 L	MS + 3,0 mg/L de NAA, 3% de sacarose e 0:60 NH4+:NO3−	40–80 g/L de células a 0,05–0,3 vvm e iluminação 16L:8E de 40 µmol/m²/s	50 g/L e 0,3 vvm melhoraram biomassa e fenóis
HRs	Bolha esférica de 20 L	WPM líquido com 30 g/L de sacarose e 40 mg/L de YE	3,0 g/L de HRs inoculadas a 1,5 vvm no escuro	Biorreator melhorou biomassa e síntese de alcaloides cantin-6-ona
ARs	Coluna de bolhas de 5 L	¾ MS com diferentes concentrações de sacarose + 3 mg/L de IBA	2,5–5,0 g/L de ARs inoculadas a 0,05–0,1 vvm no escuro	40 g/L de sacarose, densidade de 5,0 g/L e 0,05 vvm foram ideais para biomassa e síntese de euricomona
HRs	Biorreator de 5 L	Meio basal MS	Condições de escuro	Biomassa melhorou em 20 vezes
Key: CS = suspensão celular; ARs = raízes adventícias; HRs = raízes pilosas; KIN = cinetina; IBA = ácido indol-3-butírico; NAA = ácido 1-naftalenoacético; MS = meio Murashige e Skoog; WPM = meio para plantas lenhosas; YE = extrato de levedura.
4. Perspectivas Futuras
Apesar dos esforços consideráveis para aumentar o rendimento de metabólitos bioativos em E. longifolia, ainda há necessidade de melhorias para garantir a sustentabilidade. A adoção de técnicas recentes já aplicadas a outras plantas medicinais valiosas aumentaria ainda mais a síntese de metabólitos. As seções a seguir descrevem brevemente áreas promissoras em cultura de tecidos e avanços biotecnológicos que ainda não foram aplicados a E. longifolia.
4.1. Técnicas de Elicitação
A elicitação induz estresse em células e tecidos, aumentando a produção de metabólitos secundários. Agentes de elicitação biótica (bactérias, fungos, etc.) e estressores abióticos (íons de metais pesados, radiação UV, nanopartículas, etc.) são utilizados em várias plantas. Apesar da eficácia comprovada das técnicas de elicitação, a pesquisa nessa área em E. longifolia é insuficiente.
4.1.1. Elicitação Biótica
E. longifolia foi testada com apenas alguns elicitores bióticos, como YE, JA e SA. Muitos outros elicitores bióticos, incluindo aspergillus e fusarium, permanecem inexplorados. Além disso, agentes de elicitação eficazes como algas, proteínas e microrganismos promotores de crescimento vegetal, como rizobactérias e trichoderma, etc., não foram investigados. Isso representa uma lacuna na pesquisa acadêmica.
4.1.2. Elicitação Abiótica
Embora os métodos de elicitação física sejam altamente eficazes, pesquisas limitadas foram conduzidas em E. longifolia. Embora a radiação UV e gama tenham sido testadas, os detalhes de seu modo de ação permanecem obscuros. Além disso, técnicas essenciais de elicitação abiótica, como LED e nanopartículas, não foram exploradas.
Diferentes luzes monocromáticas de LED foram empregadas individualmente ou em combinações para aumentar a síntese de metabólitos cruciais. Os LEDs têm a capacidade de melhorar a produção de metabólitos tanto em calos quanto em suspensão celular. Além disso, vários estudos destacam a eficácia dos LEDs em aumentar a síntese de compostos bioativos em diversas culturas in vitro. Adicionalmente, numerosos artigos de pesquisa documentam a eficácia da elicitação com nanopartículas no aumento da produção de metabólitos. Portanto, há necessidade de explorar esses aspectos em E. longifolia.
4.2. Estratégias Modernas de Melhoramento para Biossíntese Aprimorada
Técnicas modernas de melhoramento molecular têm sido empregadas para aumentar a síntese de várias substâncias vegetais. Inicialmente, marcadores moleculares foram usados para identificar variações existentes na população. Posteriormente, tecnologias ômicas podem ser utilizadas para identificar as vias biossintéticas específicas e seus genes subjacentes. No ginkgo, por exemplo, a transcriptômica e a metabolômica têm sido fundamentais para melhorar os metabólitos bioativos. Técnicas semelhantes foram aplicadas para aumentar a biossíntese de taxol e outros metabólitos em teixos. Outras técnicas recentes e eficientes incluem a engenharia metabólica e a biologia sintética para aumentar diretamente a síntese dos metabólitos-alvo.

A aplicação de tecnologias modernas de melhoramento em E. longifolia ainda está em estágios iniciais. Atualmente, apenas um número limitado de estudos explorou a variação genética em E. longifolia. Esses estudos utilizaram marcadores moleculares como polimorfismo amplificado por inter-retrotransposon (IRAP), polimorfismo de nucleotídeo único (SNP), DNA polimórfico amplificado aleatoriamente (RAPD), repetição de sequência simples (SSR) e microssatélites. Além disso, o código de barras de DNA foi empregado para a caracterização de E. longifolia. Há uma clara necessidade de expandir a pesquisa nesse campo para aumentar a síntese de metabólitos bioativos, destacando uma lacuna substancial na exploração biotecnológica geral de E. longifolia.

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Contribuições dos Autores
Conceitualização, S.S. (Sani Sale), S.S. (Sreeramanan Subramaniam) e M.F.M.A.; redação—rascunho original, S.S. (Sani Sale); redação—revisão e edição, S.S. (Sani Sale), S.S. (Sreeramanan Subramaniam) e M.F.M.A.; visualização, S.S. (Sani Sale); metodologia, S.S. (Sani Sale), S.S. (Sreeramanan Subramaniam) e M.F.M.A.; recursos, M.F.M.A.; validação, S.S. (Sreeramanan Subramaniam) e M.F.M.A.; administração do projeto, S.S. (Sreeramanan Subramaniam) e M.F.M.A.; aquisição de financiamento, M.F.M.A. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.

Declaração de Disponibilidade de Dados
Nenhum dado novo foi criado ou analisado neste estudo. O compartilhamento de dados não se aplica a este artigo.

Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflito de interesses.

Referências
Números Cromossômicos e Cariótipos de Eurycoma longifolia Jack e Eurycoma apiculata a.w Benn (Simaroubaceae)
Avaliação das propriedades anti-inflamatórias de culturas in vitro de Eurycoma longifolia Jack e Eurycoma harmandiana Pierre e seus constituintes
Tongkat Ali (Eurycoma longifolia Jack): Uma revisão sobre sua etnobotânica e importância farmacológica
Uma lista preliminar de plantas vasculares da Cordilheira Machinchang, Pulau Langkawi, Malásia Peninsular
Eurycoma longifolia jack (Simarubaceae); Avanços em seus potenciais medicinais
Revisão: Etnotaxonomia e bioecologia da planta pasak bumi (Eurycoma longifolia Jack.)
Distribuição da população de Tongkat Ali (Eurycoma spp.) na Malásia com base em dados de registros de herbário
Um levantamento sobre a ocorrência de pragas e doenças em plantações de tongkat ali (Eurycoma longifolia) na Malásia Peninsular
Constituintes de Eurycoma longifolia Jack
Revisão sobre as propriedades farmacológicas e fitoquímicas de Eurycoma longifolia
Composição e diversidade de espécies vegetais no habitat do pasak bumi (Eurycoma longifolia) na floresta de Batang Lubu Sutam, Sumatra do Norte, Indonésia
Constituintes citotóxicos e antimaláricos das raízes de Eurycoma longifolia
A raiz em pó de Eurycoma longifolia Jack melhora o número de células beta e o desempenho das ilhotas pancreáticas por meio da indução de pdx1 e mostra atividade anti-hiperglicêmica em camundongos db/db
Efeitos do extrato padronizado de Eurycoma longifolia sobre a teratogenicidade induzida por valerato de estradiol em ratas fêmeas
15-O-Acil- e 1,15-Di-O-acileurycomanonas semissintéticas de Eurycoma longifolia como potenciais antimaláricos
Atividades antimalárica e citotóxica de plantas medicinais selecionadas etnofarmacologicamente do Vietnã do Sul
Efeitos citotóxicos dos extratos de raiz de Eurycoma longifolia Jack
Um diterpenoide quassinoide eurycomanona de Eurycoma longifolia Jack exerce efeito anticâncer por meio da inibição da autofagia
Eurycomanol e eurycomanona como potentes indutores de parada do ciclo celular e apoptose em linhagens celulares de câncer de pulmão humano de pequenas e grandes células
Avaliação da atividade afrodisíaca de Eurycoma longifolia Jack
Atividade antibacteriana de Eurycoma longifolia Jack. Uma planta medicinal da Malásia
Triagem fitoquímica e atividade antimicrobiana de extratos de raiz e caule de Eurycoma longifolia Jack selvagem (Tongkat Ali)
Eurycoma longifolia como um potencial adaptógeno da saúde sexual masculina: Uma revisão sistemática de estudos clínicos
Eurycoma longifolia: Planta medicinal na prevenção e tratamento da osteoporose masculina devido à deficiência de andrógenos
Eurycoma longifolia, um fitomedicamento potencial para o tratamento do câncer: Evidência de apoptose mediada por p53 em células cancerosas
O efeito do hidrogel de Eurycoma longifolia Jack Tongkat Ali na contração da ferida e reepitelização em modelo de ferida excisional in vivo
Avanços recentes nas tendências antibacterianas, antiprotozoárias e antifúngicas de Eurycoma longifolia: Uma revisão das implicações terapêuticas e perspectivas futuras
Propriedades antibacterianas e antibiofilme da fração diclorometano de extratos de raízes adventícias de Eurycoma longifolia contra Staphylococcus aureus
Quassinoides de Eurycoma longifolia com atividades antivirais por inibição da replicação do vírus da dengue
Avaliação da eficácia in vitro de quassinoides de Eurycoma longifolia e Eurycoma harmandiana contra o coronavírus humano do resfriado comum OC43 e SARS-CoV-2 utilizando ensaio imunoenzimático intracelular
Revisão sobre uma medicina herbal tradicional, Eurycoma longifolia Jack (Tongkat Ali): seus usos tradicionais, química, farmacologia baseada em evidências e toxicologia
Partição por solvente para fração rica em terpenoides a partir do extrato bruto de Eurycoma longifolia
Plantas como fontes de medicamentos antimaláricos. Parte 3
Eurycomanona e eurycomanol, quassinoides das raízes de Eurycoma longifolia
Quassinoides de Eurycoma longifolia
Caracterização baseada em LC-PDA-MS/MS dos principais fitoquímicos em raízes de Eurycoma longifolia
Composição química de Eurycoma longifolia (Tongkat Ali) e o controle de qualidade de seus produtos medicinais à base de plantas
Quatro novos quassinoides das raízes de Eurycoma longifolia Jack
Um novo alcaloide β-carbolínico anti-inflamatório a partir de culturas de raízes pilosas de Eurycoma longifolia
Cinco novos quassinoides e constituintes citotóxicos das raízes de Eurycoma longifolia
Constituintes bioativos das raízes de Eurycoma longifolia
Quassinoides inéditos de Eurycoma longifolia: evidências biogenéticas e efeitos antialimentares
Quassinoides das raízes de Eurycoma longifolia e suas atividades antiproliferativas
Alcaloides cantin-6-ona anti-inflamatórios das raízes de Eurycoma longifolia Jack da Tailândia
Avaliação da adulteração de produtos medicinais à base de plantas de Eurycoma longifolia (Tongkat Ali) utilizando código de barras de DNA e análise por HPLC
Teste de autenticidade e detecção de Eurycoma longifolia em produtos comerciais à base de plantas usando análise de fusão de alta resolução (bar-HRM)
Desenvolvimento de um método seletivo por HPLC-DAD/ELSD para a avaliação qualitativa e quantitativa de produtos comerciais e extratos vegetais de Eurycoma longifolia
Perfil metabólico comparativo integrado por análises de RMN e GC-MS para fingerprinting e controle de qualidade de tongkat ali (Eurycoma longifolia)
Fração bioativa de Eurycoma longifolia
Formação de múltiplos brotos de uma importante planta medicinal tropical, Eurycoma longifolia Jack
Regeneração de brotos adventícios a partir de explantes de raiz e caule de Eurycoma longifolia Jack — Uma importante planta medicinal tropical
Micropropagação e produção de eurycomanona, 9-metoxicantin-6-ona e cantin-6-ona em raízes de plântulas de Eurycoma longifolia
Indução de alta frequência de múltiplos brotos e regeneração de plantas a partir de explantes de nó cotiledonar de tongkat ali (Eurycoma longifolia Jack)
Organogênese direta de brotos e confirmação da fidelidade clonal de Tongkat Ali (Eurycoma longifolia) usando marcadores moleculares
Calo, desdiferenciação, totipotência, embriogênese somática: O que esses termos significam na era da biologia molecular vegetal?
Seleção da fonte celular e o efeito do pH e dos macronutrientes do meio MS na produção de biomassa em culturas celulares de Tongkat Ali (Eurycoma longifolia Jack)
Pertumbuhan dan Akumulasi Alkaloid dalam Kalus dan Suspensi Sel Eurycoma longifolia Jack
Distribuição de 9-metoxicantin-6-ona a partir de partes intactas da planta e culturas de calos de Eurycoma longifolia (Tongkat Ali)
Produção de biomassa e compostos bioativos a partir de culturas de suspensão celular de Eurycoma longifolia em biorreatores de bolhas do tipo balão
Induksi Kalus Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack) Melalui Eksplan Daun Dan Petiol
Ảnh Hưởng Của Môi Trường Nuôi Cấy Lên Khả Năng Sinh Trưởng Của Callus Cây Bách Bệnh (Eurycoma longifolia Jack)
Fatores que afetam o acúmulo de 9-metoxicantin-6-ona em culturas de calos de Eurycoma longifolia
Respostas Morfológicas e Bioquímicas de Calos de Eurycoma longifolia à Irradiação Gama
Otimização da aplicação adequada de auxina em uma planta lenhosa florestal recalcitrante de Eurycoma longifolia (Tongkat Ali) para indução de calos
Novas perspectivas sobre a embriogênese somática vegetal: Uma visão epigenética
Indução de embriogênese somática em plantas lenhosas
Embriogênese somática e desenvolvimento da tecnologia de sementes sintéticas
Criopreservação de culturas lenhosas: O caso do abacate
Aplicação da embriogênese somática em plantas lenhosas
Indução de embriões somáticos a partir de tecido cotiledonar de Tongkat Ali (Eurycoma longifolia)
Micropropagação de Eurycoma longifolia Jack via Formação de Embriogênese Somática
Análise da Produção de Metabólitos Secundários em Embriões Somáticos de Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack.)
Thidiazuron induz crescimento de embriogênese somática direta de alta frequência a partir de cultura de cotilédones de Eurycoma longifolia
Multiplicação in vitro de embriões somáticos de Eurycoma longifolia Jack utilizando sistema de imersão temporária RITA®
Efeito da fonte celular e do pH do meio de cultura na produção de alcaloides cantin-6-ona a partir de culturas celulares de Tongkat Ali (Eurycoma longifolia Jack)
Efeitos dos Constituintes do Meio sobre o Crescimento e Acúmulo de Cantinona em Culturas de Suspensão Celular de Eurycoma longifolia Jack
Para a compreensão das alterações fisiológicas na cultura celular da planta lenhosa recalcitrante, Eurycoma longifolia, em resposta a fontes de carbono e nitrogênio
Produção de euricomanona a partir de cultura de suspensão celular de Eurycoma longifolia
Efeito da elicitação sobre a biomassa celular e produção de alcaloides em cultura de suspensão celular da árvore tropical Eurycoma longifolia
Efeitos do Hidrolisado de Caseína e da Intensidade Luminosa na Produção de Biomassa e Alcaloide Cantinona em Culturas de Suspensão Celular de Pasak Bumi (Eurycoma longifolia Jack)
Cinética de Crescimento e Produção de Metabólitos Secundários de Cultura Celular de Eurycoma longifolia Jack Elicitada por UV em Escala de Frasco e em Escala de Biorreator de Coluna de Bolhas
Aumento da biossíntese de euricomanona em cultura celular de long jack (Eurycoma longifolia) por tratamento com elicitor
Elicitação biótica em diferentes tempos de alimentação em culturas de suspensão celular de Eurycoma longifolia Jack, uma planta medicinal valiosa, para aumento da atividade citotóxica de compostos bioativos contra linhagem celular de câncer de cólon humano
Produção de raiz adventícia de Eurycoma longifolia Jack utilizando sistema de biorreator air-lift
Produção de biomassa e compostos bioativos a partir de raízes adventícias por meio da otimização das condições de cultivo de Eurycoma longifolia em sistema de biorreator de bolhas do tipo balão
Efeito de fatores nutricionais no acúmulo de metabólitos secundários em culturas de raízes adventícias de ginseng malaio
Estudo sobre a formação de raízes adventícias da árvore Tongkat Ali (Eurycoma longifolia Jack.) por cultura in vitro
“Indução de raízes adventícias de planta lenhosa tropical recalcitrante, Eurycoma longifolia Materiais e métodos Esterilização superficial de explantes
Efeitos do metil-jasmonato no conteúdo de 9-metoxicantin-6-ona em cultura de raízes de Eurycoma longifolia (Tongkat ali)
Raízes pilosas: um potencial inexplorado para a produção de produtos vegetais
Engenharia do metabolismo secundário de plantas: métodos, estratégias, avanços e ômicas
Culturas de raízes pilosas — uma ferramenta versátil com múltiplas aplicações
Culturas de raízes, uma bênção para a produção de compostos valiosos: uma revisão comparativa
O efeito da virulência da cepa na eficiência de transformação por Agrobacterium rhizogenes em Eurycoma longifolia
Indução de raízes pilosas a partir da planta farmacologicamente importante e de difícil transformação Eurycoma longifolia utilizando cepas selvagens de Agrobacterium rhizogenes
Efeitos de diferentes meios de cultura no crescimento e produção de metabólitos secundários em cultura de raízes pilosas de Eurycoma longifolia
Culturas de raízes pilosas de Eurycoma longifolia e produção de 9-metoxicantin-6-ona anti-inflamatória
Produção de 9-metoxicantin-6-ona em raízes pilosas de Eurycoma longifolia eliciadas
Avanços baseados em biorreatores na cultura de tecidos e células vegetais: desafios e perspectivas
Produção de euricomanona e polissacarídeos por meio de cultura de raízes adventícias de Eurycoma longifolia em biorreator
Atividades anticâncer in vitro e mecanismos de ação da 9-metoxicantin-6-ona de Eurycoma longifolia em linhagens celulares de câncer selecionadas
Estratégias in vitro para o aumento da produção de metabólitos secundários em plantas: uma revisão
Eliciação: uma ferramenta biotecnológica para a produção aumentada de metabólitos secundários em culturas de raízes pilosas
Nanoelicitação como uma estratégia eficaz e emergente para a produção in vitro de flavonoides industrialmente importantes
Eliciação: uma estratégia eficiente para a produção enriquecida de metabólitos secundários de plantas
Efeitos de diferentes elicitores na micropropagação, biomassa e produção de metabólitos secundários de Stevia rebaudiana Bertoni — uma revisão
Eliciação, uma estratégia eficaz para a produção biotecnológica de compostos bioativos de alto valor agregado em fábricas de células vegetais
Eliciação como ferramenta para melhorar os perfis de metabólitos secundários de alto valor e propriedades farmacológicas de Hypericum perforatum
Melhoria da produção de fenólicos totais e flavonoides e da capacidade antioxidante de calos de Echinacea purpurea por meio de eliciação biótica
Produção in vitro de L-DOPA mediada por elicitação biótica a partir de culturas celulares de Mucuna pruriens (L.) DC.
Alterações de fenólicos e terpenoides em resposta à elicitação com extrato de levedura e quitosana em cultura de suspensão celular de Zataria multiflora
Elicitores bióticos: Uma bênção para a produção in vitro de metabólitos secundários de plantas
Explorando o papel dos elicitores no aumento do valor medicinal de plantas sob condições in vitro
Efeitos comparativos de diferentes fontes de luz na produção de metabólitos secundários-chave em culturas in vitro de plantas
Efeito de nanopartículas de ouro e prata no crescimento da cultura de suspensão celular de Arabidopsis thaliana
Acúmulo diferencial de metabólitos secundários antioxidantes e antidiabéticos desencadeado por luzes em cultura de calos de Eclipta alba L.
Efeitos de diferentes cores de LEDs no aumento de ingredientes biologicamente ativos em culturas de calos de Gynura procumbens (Lour.) Merr
Biossíntese de ingredientes biologicamente ativos aprimorada por LED em culturas de calos de Ocimum basilicum
Variações morfogênicas e bioquímicas sob diferentes luzes espectrais em culturas de calos de Artemisia absinthium L.
Acúmulo diferencial de silimarina induzido pela exposição de culturas de calos de Silybum marianum L. a vários espectros de luzes monocromáticas
Flutuações induzidas por luz no acúmulo de biomassa, produção de metabólitos secundários e atividade antioxidante em culturas de suspensão celular de Artemisia absinthium L.
LEDitSHAKE: Um sistema de iluminação para otimizar o conteúdo de metabólitos secundários de culturas de suspensão celular de plantas
Aplicações da nanotecnologia em cultura de tecidos vegetais e genética molecular: Uma abordagem holística
Avanços em nanomateriais como novos elicitores de metabólitos especializados de plantas farmacologicamente ativos: Status atual e perspectivas futuras
Aplicação de nanopartículas de prata no crescimento in vitro de plantas e produção de metabólitos: Revisitando seu escopo e viabilidade
Elicitação de culturas in vitro de variedades selecionadas de Vigna radiata L. com nanopartículas de óxido de zinco e óxido de cobre para produção aprimorada de fitoquímicos
Avanços recentes no melhoramento assistido por marcadores moleculares para melhoria da qualidade da Medicina Tradicional Chinesa
Aprimoramento estratégico do ganho genético para o desenvolvimento nutracêutico em trigo-sarraceno: Uma perspectiva orientada pela genômica
Análise proteômica comparativa revela os mecanismos moleculares subjacentes à diferença de acúmulo de constituintes bioativos em Glycyrrhiza uralensis Fisch sob estresse salino
Panorama transcriptômico de Dendrobium medicinal revela genes associados à biossíntese de componentes bioativos
Avanços na pesquisa de Ginkgo biloba: Perspectivas de genômica e metabolômica
Análise integrada do transcriptoma e metaboloma em folhas jovens e maduras de Ginkgo biloba L.
Isolamento, caracterização e análise funcional de um gene da flavonol sintase de Ginkgo biloba
Clonagem Molecular, Caracterização e Análise Funcional dos Genes Acetil-CoA C-Acetiltransferase e Mevalonato Quinase Envolvidos na Biossíntese de Trilactonas Terpênicas de Ginkgo biloba
Análise transcriptômica abrangente dos fatores de transcrição AP2/ERF envolvidos na regulação da biossíntese de Taxol em Taxus × media
Caracterização e análise da expressão de genes que codificam enzimas biossintéticas do Taxol em Taxus spp.
Identificação e caracterização de fatores de transcrição MYC em Taxus sp.
Análise transcriptômica fornece insights sobre o efeito da condição de luz na biossíntese de paclitaxel em mudas de teixo
Genoma em nível cromossômico do teixo do Himalaia fornece insights sobre a origem e evolução da via biossintética do paclitaxel
Cultura de tecidos vegetais como fonte perpétua para a produção de compostos bioativos industrialmente importantes
Biossíntese de metabólitos secundários vegetais e regulação transcricional em resposta a condições de estresse biótico e abiótico
Aplicação de CRISPR/Cas9 no melhoramento da qualidade de culturas
Fábricas celulares verdes para produção avançada de metabólitos secundários vegetais
As bases bioquímicas e genéticas para a biossíntese de compostos bioativos em Hypericum perforatum L., uma das maiores culturas medicinais da Europa
Engenharia Metabólica Sintética Vegetal para Melhorar a Qualidade Nutricional das Culturas
Avaliação de Marcadores IRAP para avaliar a diversidade genética de Eurycoma longifolia
Isolamento e caracterização de marcadores SSR em tongkat ali (Eurycoma longifolia) usando abordagem de sequenciamento de nova geração
Diversidade Genética de Eurycoma longifolia Inferida a partir de Polimorfismos de Nucleotídeo Único
Marcadores microssatélites de uma importante planta medicinal, Eurycoma longifolia (Simaroubaceae), para perfil de DNA
Código de barras de DNA de Eurycoma longifolia Jack (Simaroubaceae) de Sumatra, Indonésia, baseado na sequência plastidial trnL-F
Tendência atual na cultura de tecidos de E. longifolia; (A) várias técnicas de cultura de tecidos empregadas em E. longifolia, (B) ocorrência de publicações sobre E. longifolia ao longo dos anos. A última barra representa apenas dois anos.
Resumo dos sucessos na cultura de tecidos e síntese in vitro de compostos bioativos em E. longifolia. S.E = embrião somático; A.R = raízes adventícias; H.R = raízes pilosas; C.S = suspensão celular; Phe = fenilalanina; Val = valina; PEC = pectina; YE = extrato de levedura; MeJa = metil jasmonato; JA = ácidos jasmônicos; SA = ácido salicílico; 2° = secundário; Na2CO3 = carbonato de sódio; NaH2PO4 = fosfato monossódico; PVP = polivinilpirrolidona.
Resumo das técnicas para organogênese em E. longifolia mostrando o explante e as condições de meio utilizadas com a resposta morfogênica correspondente.
Explantes Meio + PGR Outras Condições de Cultura Resposta/Resultado Morfogênico Refs. Ápices caulinares BAP, KIN e Zeatina Iluminação 16L: 8D de 150 µmol/m²/s 5,0 mg/L de KIN induziu brotos enquanto 0,5 mg/L de IBA induziu raízes Raízes e caules in vitro Indução de brotos: MS, DKW ou WPM + BAP, KIN e ZeatinaEnraizamento: MS + IBA Iluminação 16L: 8D de 150 µmol/m²/s DKW + 1,0 mg/L de cinetina + 1,0 mg/L de zeatina formou brotos em explantes de raiz enquanto WPM + 2,0 mg/L de BAP + 2 mg/L de zeatina formou brotos em explantes de cauleMS + 0,5 mg/L de IBA formou raízes em explantes de broto Segmentos nodais Indução de brotos: BAP + KINEnraizamento: IBA Luz contínua ½ MS + 0,5 mg/L de BAP produziu brotos enquanto ½ MS + 10 mg/L de IBA produziu raízes Cotilédones Indução de brotos: BAP + KIN e TDZEnraizamento: IBA + ANA Iluminação 16L: 8D de 35 µmol/m²/s 1,0 mg/L de BAP e 0,5 mg/L de IBA produziram melhores brotos e raízes, respectivamente Folhas in vitro Indução de brotos: MS + BAP; KIN e TDZEnraizamento: ½ MS + IBA e ANA Iluminação 16L: 8D de 35 µmol/m²/s 1,0 mg/L de BAP produziu brotos diretamente; e ½ MS + 0,5 mg/L de IBA produziu raízes nos brotos
Legenda: PGRs = reguladores de crescimento vegetal; BAP = 6-benzilaminopurina; KIN = cinetina; IBA = ácido indol-3-butírico; TDZ = tidiazuron; ANA = ácido 1-naftalenoacético; MS = meio Murashige e Skoog; DKW = meio Driver e Kuniyuki Walnut; WPM = meio para plantas lenhosas.
Técnicas para a indução de embriões somáticos (ES) em E. longifolia mostrando o explante, meio e condições de cultura e resposta morfogênica.
Explantes Meio de Cultura + Aditivos Outras Condições de Cultura Alterações/Resultados Morfogênicos Refs. Cotilédones imaturos MS + 2,4-D, ANA, KIN e BAP Tanto luz quanto escuro ES diretos produzidos em ANA enquanto indiretos em 2,4-D Todas as partes da planta MS + 2,4-D, AIA, IBA, dicamba e ANA Iluminação 16L: 8D de 150 µmol/m²/s Cotilédones em 1 mg/L de 2,4-D produziram calo embriogênico (CE) e o subcultivo do CE em 0,5 mg/L de KIN e 1 mg/L de 2,4-D produziu maior rendimento de ES Calo secundário MS + 2,4-D e BAP ou KIN Iluminação 12L:12D e agitado a 120 rpm 1–2,5 mg/L de 2,4-D, 2 mg/L de BAP e KIN produziram ES Cotilédones MS modificado + IBA, Zeatina e TDZ Carvão ativado e no escuro 0,1 zeatina + 0,2 IBA + 0,12 TDZ produziu a maior quantidade de ES, e 2 mg/L de IBA + 0,075 mg/L de TDZ produziu ES secundários ES primários MS + IBA + Zeatina + TDZ e 0,1 g/L de CA Biorreatores RITA® Taxa de imersão de 5 min a cada 4 h produziu o maior número de ES Cotilédones MS + 0,2 mg/L de IBA + 0,1 mg/L de Zeatina e 0,12 mg/L de TDZ Escuro completo ES globulares foram produzidos
Legenda: ES = embrião somático; CE = calo embriogênico; BAP = 6-benzilaminopurina; KIN = cinetina; IBA = ácido indol-3-butírico; TDZ = tidiazuron; ANA = ácido 1-naftalenoacético; 2,4-D = ácido 2,4-diclorofenoxiacético; MS = meio Murashige e Skoog.
Técnicas para transformação por A. rhizogenes e/ou indução de raízes pilosas (RP) em E. longifolia mostrando diferentes técnicas de co-cultura e seus resultados.
Material de Partida Cepa e Meio de A. rhizogenes Inoculação/Transformação Condições Iniciais de Co-cultura Meio de Subcultura Resultado Refs. Embriões somáticos (ESs) Cepas AR12 e AR14 cultivadas em meio LB ESs imersos em suspensão bacteriana por 20 min Tecido infectado inoculado em MS + 0,5 mg/L de AIB e 1% de PVP no escuro MS + 500 mg/L de cefotaxima Expressão transiente de GUS observada nos explantes Plantas in vivo e in vitro, plântulas, embriões e ESs Cepas MAFF106590, 106591, 201265, 301726 e 720002 em meio LB Suspensão de A. rhizogenes injetada nos explantes Tecidos infectados inoculados em MS no escuro MS + 300 mg/L de cefotaxima Apenas MAF201265, 301726 e 720002 induziram HRs na região do hipocótilo Cotilédones e hipocótilo Cepa ATTC 15834 em meio YMB Explantes incubados em placas bacterianas por 30 min Tecidos infectados inoculados em WPM sob baixa luminosidade WPM + 500 mg/L de cefotaxima Pontas de HR surgiram dos explantes
Legenda: LB = meio Luria–Bertani; YMB = meio caldo de manitol e extrato de levedura; WPM = meio para plantas lenhosas; MS = meio Murashige e Skoog; IBA = ácido indol-3-butírico; PVP = polivinilpirrolidona; GUS = β-glucuronidase.