Artículo

CULTIVOS CELULARES FOTOAUTOTRÓFICOS: ESTABLECIMIENTO Y PERSPECTIVAS DE APLICACIÓN

PHOTOAUTOTROPHIC PLANT CELL SUSPENSION CULTURE:
ESTABLISHMENT AND PERSPECTIVES OF APPLICATION

Luisa Marina Gómez Torres1, Mario Enrique Velásquez Lozano1, Gerardo Armando Aguado Santacruz2*, Blanca Moreno Gómez2

1 Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacionalde Colombia, Avenida Carrera 30 No. 45-03, Bogotá, D.C., Colombia. 2 Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas, Campo Experimental Bajío, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Km 6.5 Carretera Celaya-San Miguel de Allende, Celaya, Guanajuato 38110, México. Tel. y Fax 01 (461) 6115323. 2


*Autor para correspondencia (gaguado@prodigy.net.mx,gaguados@yahoo.com)


RESUMEN
Los cultivos celulares FA obtenidos a partir de plantas superiores, proporcionan nuevas alternativas de investigación sobre el incremento de la productividad de las células vegetales, el fenómeno de la fotosíntesis y la producción de metabolitos secundarios específicos. Este artículo reúne una revisión analítica de la bibliografía encontrada en el tema; en el cual sepresentan las especies vegetales usadas para el establecimiento de este tipo de cultivos, las estrategias para mejorar la productividad de las células vegetales, sus principales características y aplicaciones. De este análisis se concluye que estos cultivos ofrecen una alternativa para la producción de biomasa y se confirma la importancia de investigar sobre los fundamentos de este tipo detecnologías y sus aplicaciones futuras, especialmente las relacionadas con la producción de biocombustibles.

Palabras clave: biomasa, cultivos fotoautotróficos de células vegetales, fotobiorreactores, fotosíntesis, metabolitos secundarios.
SUMMARY
Photoautotrophic cultured cells from higher plants provide new alternatives for research on increasing the productivity of plant cells, photosynthesisphenomena and specific secondary metabolites production. This paper presents an analytical review of the bibliography found in this subject; it also presents the plant species used for the establishment of these cultures, the strategies for improving the productivity of plant cells, their main characteristics and applications. This analysis concluded that these kinds of cultures offer an alternativefor the production of biomass and it confirms the importance of researching over the foundations of these technologies and their future applications, especially those related to biofuels production.

Index words: biomass, photoautotrophic plant cell cultures, photobioreactors, photosynthesis, secondary metabolites.
INTRODUCCIÓN
Los cultivos vegetales in vitro se pueden clasificar según eltipo de fuente de carbono que usan en: cultivos heterotróficos (H), fotomixotróficos (FM) y fotoautotróficos (FA) (Widholm, 1992). Los cultivos FA son un tipo especial de células, con cloroplastos bien desarrollados y fisiológicamente activos, que se caracterizan por crecer en un medio rico en sales minerales, en presencia de CO2 y suministro de luz (Roitsch y Sinha, 2002). Esto contrasta con lossistemas celulares H, los cuales no poseen cloroplastos y asimilan sacarosa del medio de cultivo. Por otro lado, los cultivos FM son intermedios entre los dos anteriores y se definen como aquellos cultivos que poseen la habilidad para sintetizar clorofila y asimilar CO2, pero que dependen para su crecimiento de fuentes de carbono exógenas (Nagai et al., 1989).
Los cultivos FA comparten todaslas ventajas de los cultivos H porque están conformados de poblaciones uniformes de células, crecen en condiciones controladas para dar resultados reproducibles y pueden crecer en diferentes configuraciones incluyendo biorreactores. Adicionalmente, se ha comprobado experimentalmente que su metabolismo y capacidad fotosintética pueden alcanzar los mismos niveles que en las hojas. Por esta razón,...