Cardiac glycosides, phenolic compounds and antioxidant activity from plant cell suspension cultures of Thevetia peruviana

Abstract

ABSTRACT: Cell suspension cultures of Thevetia peruviana were established under dark for 19 days to investigate kinetic behavior related to biomass, substrate, cardiac glycoside, polyphenols, reactive oxygen species and anti-oxidant activity. The results showed high biomass production (18.80gDW/L) as well as sucrose consumption in 7 days. Preferential glucose over fructose consumption was observed. Intracellular production of cardiac glycosides reached 2.58mg DE/gDW at day 19. Highest extracellular production was reached between day 2 and 7 (6.19mg DE/L). Highest extracellular phenolic content was 80.61 ± 5.16mg GAE/L at day 7. Intracellular phenolic content increased to 2.76 ± 0.14mg GAE/gFW at day 7 and remained constant until day 19. ROS production at day 7 could be related to sucrose and glucose total consumption. Pearson Product-Moment Correlation Coefficient (ρ) showed that the phenolic compounds in cell suspension cultures of T. peruviana were responsible for the observed anti-oxidant activity. All together, these results give the first steps in metabolic behavior in cell suspension cultures of T. peruviana.

RESUMEN: Se establecieron cultivos en suspensión de la especie vegetal Thevetia peruviana en oscuridad, durante 19 días, para estudiar el comportamiento cinético de producción de biomasa, consumo de sustrato, producción de glicósidos cardiotónicos, polifenoles, especies reactivas de oxígeno y actividad antioxidante. Los resultados mostraron una alta producción de biomasa (18,80g PS/L), al igual que consumo total de sacarosa, a los 7 días de cultivo. Se observó un consumo preferencial de glucosa sobre fructosa durante todo el cultivo. La producción de glicósidos cardiotónicos intracelulares alcanzó valores de 2,58mg ED/g PS, al día 19. La mayor producción extracelular (6,19mg ED/L), se alcanzó entre los días 2 y 7. El mayor contenido de compuestos fenólicos extracelular fue de 80,61 ± 5,16mg GAE/L, en el día 7. El contenido de compuestos fenólicos intracelulares incrementó a 2,76 ± 0,14mg AGE/gPF, al día 7 y se mantuvo constante, hasta el día 19. La producción de EROs, al día 7, puede estar relacionada con el consumo total de sacarosa y glucosa. El coeficiente de correlación producto-momento de Pearson (ρ) indicó que los compuestos fenólicos en cultivos celulares en suspensión de T. peruviana eran los responsables de la actividad antioxidante observada. En conjunto, estos resultados brindan las primeras bases relacionadas al comportamiento metabólico de cultivos celulares en suspensión, de T. peruviana.