Aplicações da cultura de tecidos em plantas medicinais

Applications of tissue culture in medicinal plants

REVISÃO

Aplicações da cultura de tecidos em plantas medicinais

Applications of tissue culture in medicinal plants

Morais, T.P.; Luz, J.M.Q.; Silva, S.M.^*; Resende, R.F.; Silva, A.S

Universidade Federal de Uberlândia - UFU, Instituto de Ciências Agrárias, Campus Umuarama, Avenida Amazonas, s/n, CEP: 38400-902, Uberlândia-Brasil

RESUMO

Esta revisão tem por objetivo levantar dados de literatura sobre o histórico e a situação atual das técnicas de cultura de tecidos em plantas medicinais. Para tanto, foi realizada uma revisão de publicações do período de 1976 a 2009. A cultura de tecidos é muito utilizada em pesquisas envolvendo plantas medicinais, com destaque para a técnica de micropropagação. A aplicação das técnicas de cultura de tecidos em plantas medicinais tem como perspectivas a obtenção de germoplasma competitivo e adaptado a diversos métodos de cultivo, escolha de novas espécies que servirão como fonte de compostos biologicamente ativos e aprimoramento da produção de fitofármacos, a fim de assegurar exploração sustentável destas espécies.

Palavras-chave: cultura de tecidos, micropropagação, plantas medicinais, biotecnologia

ABSTRACT

The aim of this literature review is to conduct a survey concerning the history and current situation of tissue culture techniques in medicinal plants. Therefore, a review was done considering the period from 1976 to 2009. Tissue culture is widely applied in medicinal plants researches, especially micropropagation. The perspectives of tissue culture techniques in medicinal plants are related to the development of competitive germoplasm adapted to diverse methods of cultivation, the election of new species that will serve as source of biological active composts, and the improvement of phytochemicals production, in order to assure sustainable exploration of these species.

Key words: tissue culture, micropropagation, medicinal plants, biotechnology

Apesar dos grandes avanços observados na medicina moderna, as plantas medicinais ainda desempenham importante papel na saúde mundial. Estima-se que cerca de 30% de todas as drogas avaliadas como agentes terapêuticos são derivados de produtos naturais (Calixto, 2005; Veiga-Junior & Mello, 2008).

No entanto, alguns fatores podem comprometer o uso das plantas medicinais para propósitos farmacêuticos, como a heterogeneidade dos indivíduos, devido a variabilidades genética e bioquímica (Vieira, 2009), e dificuldade de multiplicação (Pereira, 2009). Neste contexto, torna-se imprescindível a realização de estudos mais aprofundados de âmbito farmacológico, terapêutico e agronômico, para o cultivo em larga escala e a conservação destas espécies.

Atualmente, as aplicações da biotecnologia na área agrícola e de plantas medicinais têm sido bastante difundidas. Kerbauy (2003) descreve várias dessas aplicações, como clonagem, cultura de células, tecidos e órgãos, obtenção de plantas haplóides a partir de cultura de anteras, produção de metabólitos secundários em biorreatores, geração de variantes somaclonais, microenxertia, tecnologia dos protoplastos e criopreservação.

A cultura de células e tecidos pode resolver ou minimizar pontos na multiplicação sistematizada de plantas elites pelo processo de micropropagação. Além disso, pode ser empregada na produção de metabólitos secundários que tenham relevância do ponto de vista terapêutico e que, por algum tipo de impedimento, não são sintetizados (Arnaldos et al., 2001; Pereira, 2009).

Muitas referências das aplicações da cultura de tecidos em plantas medicinais são encontradas na literatura abordando diversas espécies tropicais, como cúrcuma (Curcuma sp.) (Yasuda et al., 1988; Mello et al., 2000), espinheira santa (Maytenus sp.) (Rathore et al., 1992; Pereira et al., 1994; 1995), babosa [Aloe vera (L.) Burm.] (Araújo et al., 2002), ginseng brasileiro [Pffafia glomerata (Spreng.) Pedersen.] (Nicoloso et al., 2001; Skrebsky et al., 2004), barbatimão (Stryphnodendron barbatiman Mart.) (França et al., 1995; Nicioli et al., 2008), erva cidreira (Melissa officinalis L.) (Ribeiro et al., 2007b; Reis et al., 2008), dentre outras. Um breve histórico da aplicação das técnicas de cultura de tecidos em plantas medicinais é apresentado na Tabela 1.

O objetivo desta revisão foi levantar dados de literatura sobre o histórico e a situação atual das técnicas de cultura de tecidos em diferentes espécies vegetais, comumente empregadas na produção de fitoterápicos, permitindo assim auxiliar pesquisas em relação ao aperfeiçoamento desta ferramenta biotecnológica no estudo das plantas medicinais e seus mecanismos de ação que sustentam a atuação terapêutica.

Micropropagação

A micropropagação de plantas representa uma alternativa para a propagação comercial de espécies de interesse econômico, entre as quais as medicinais com valor farmacológico reconhecido. Embora esta técnica tenha como desvantagem o custo elevado, a crescente demanda da indústria farmacêutica por plantas indexadas, livres de vírus, com alta qualidade fitossanitária e fisiológica, bem como com capacidade de síntese de metabólitos secundários potencializada, por meio do melhoramento genético, justificam a sua utilização (Lima et al., 2007).

Vários protocolos de micropropagação têm sido estudados para diversas espécies. No entanto, o sucesso deste processo depende de alguns fatores, como tipo de explante, meio de cultura, regulador de crescimento, condições de incubação, dentre outros (Deschamps, 1993; Komalavalli & Rao, 2000).

Porém, para desenvolvimento de protocolos de micropropagação de uma dada espécie, é necessário primeiro estabelecê-la invitro. Espécies nativas e lenhosas apresentam certa dificuldade no estabelecimento in vitro, em decorrência principalmente da oxidação e da contaminação (Sato et al., 2001). Para isso, várias substâncias com ação germicida, antibiótica e antioxidante têm sido utilizadas. Em trabalho com espinheira santa (Maytenus ilicifolia Mart.), baixo índice de oxidação foi obtido mediante desinfestação dos explantes em solução contendo álcool 70% durante 15 segundos e solução de hipoclorito de sódio 1% com duas gotas de detergente durante 15 minutos (Flores et al., 1998). Em alecrim-pimenta (Lippia sidoides Cham.) a contaminação e oxidação dos explantes foi reduzida com a imersão em solução de hipoclorito de sódio a 0,8% durante 12 e 16 minutos, 200 mg L^-1 de cefotaxima sódica e 3,0 g L^-1 de carvão ativado ou 0,5 g L^-1 de PVP (polivinilpirrolidona) (Costa et al., 2007). Em estudos com segmentos nodais de urucum (Bixa orellana L.) e ginkgo (Ginkgo biloba L.), Mantovani (2007) conseguiu eliminar contaminantes fúngicos dos explantes ao desinfestá-los com soluções de hipoclorito de sódio (10 minutos a 1,25%) e PPM^TM (Plant Preservative Mixture) (20 minutos a 20%).

Diversas partes da planta-matriz podem ser utilizadas como fonte de explante para estabelecimento in vitro e rápida regeneração das plantas medicinais, como segmentos nodais (Rech & Pires, 1986; Patnaik & Debata, 1996; Sahoo & Chand, 1998; Abreu et al., 2003; Campos et al., 2007), hipocótilos (Murch et al., 2000), ápices caulinares (Sen & Sharma, 1991; Soniya & Das, 2002), discos foliares (Mercier et al., 1992; Koroch et al., 2002) e embriões (Gallo-Meagher & Green, 2002). No entanto, vale ressaltar que o sucesso da micropropagação, independentemente do explante utilizado, está sujeito ao efeito do genótipo da planta-matriz na resposta aos estímulos in vitro (Stein et al., 2009).

Com relação ao meio nutritivo, Caldas et al. (1998) reportam que os mais usados no cultivo in vitro da maioria das espécies são o B5 (Gamborg) e o meio MS (Murashige & Skoog). Entretanto, algumas modificações genótipo-específicas devem ser feitas, no chamado meio básico, com a intenção de otimizar metodologias para o melhor desenvolvimento da espécie estudada (Teixeira & Torres, 1998). Assim, para que se obtenha um desenvolvimento adequado do explante, é necessário que se adicionem ao meio de cultura, além dos macronutrientes, micronutrientes e vitaminas, reguladores de crescimento, cujas concentração e composição são fatores determinantes no crescimento e padrão de desenvolvimento da maioria dos sistemas de cultura de tecidos (Caldas et al., 1998).

Na micropopagação, os reguladores de crescimento, especialmente as auxinas e citocininas, desempenham um papel muito importante. As auxinas são geralmente utilizadas quando o propósito for o alongamento celular, a expansão dos tecidos e divisão celular (formação de calo), a formação de raízes e a embriogênese dos cultivos em suspensão; já as citocininas são frequentemente utilizadas para estimular o crescimento e desenvolvimento de brotações múltiplas (Pierik, 1990; Einsert, 1991; George, 1993).

Neste aspecto, diversos autores relatam a necessidade de suplementação do meio de cultura com combinações de auxinas e citocininas para garantir a eficiência na micropropagação de diferentes plantas medicinais. Como exemplos citam-se os trabalhos conduzidos com bael (Aegle marmelos Correa) (Ajithkumar & Seeni, 1998), aroeira (Myracrodruon urundeuva Fr. All) (Andrade et al., 2000), calêndula (Calendula officinalis L.) (Costa et al., 2002), jaborandi (Pilocarpus microphyllus Stapf) (Sabá et al., 2002) e camomila (Matricaria recutita L.) (Cattelan et al., 2007). A combinação de 0,25 mg L^-1 de ANA (ácido naftaleno-acético) com 0,5 mg L^-1 de BAP (6-benzilaminopurina) proporciona aumento no número de brotos e raízes, e incremento no peso das matérias fresca e seca de gengibre (Zingiber officinale Roscoe) (Arimura et al., 2002), enquanto maiores taxas de multiplicação de chapéu-de-couro (Echinodorus cf. scaber Rataj) e poejo do campo (Cunila galioides Benth.) são observadas apenas com a adição de BAP (Pereira et al., 2000; Fracaro & Echeverrigaray, 2001).

Recentemente, estudos referentes à propagação clonal in vitro de Thymus vulgaris L., conduzidos por Rubin et al. (2007) e Bandeira et al. (2007), demonstraram que baixas concentrações no meio de cultivo de ANA e ausência de BAP são favoráveis para a multiplicação in vitro de plantas de tomilho (Thymus vulgaris L.), proporcionando características morfológicas e fisiológicas desejáveis para a sua comercialização, e que o sistema de micropropagação mais adequado para o desenvolvimento desta espécie, tanto da parte aérea quanto do sistema radicular, é em frascos vedados com algodão contendo meio MS acrescido de 30 g L^-1 de sacarose.

A fonte e dose de açúcares no meio de cultura também podem interferir no desenvolvimento in vitro de algumas espécies medicinais. No caso do marmeleiro (Cydonia oblonga Mill.), o enraizamento in vitro pode ser favorecido pela concentração de 15 g L^-1 de sacarose no meio de cultura (Erig et al., 2004), enquanto que em manjericão (Ocimum basilicum L.), o número de folhas é estimulado pela adição de qualquer fonte de carboidratos (sacarose, glicose ou maltose) na concentração de 20 g L^-1 (Ribeiro et al., 2007a). Já para o cultivo de Melissa officinalis L., melhores resultados são obtidos em meios de cultura contendo 30 g L^-1 de sacarose (Ribeiro et al., 2007b).

Com relação à micropropagação de ginseng brasileiro [Pffafia glomerata (Spreng.) Pedersen.], Nicoloso et al. (2001) desenvolveram um protocolo para a multiplicação desta espécie onde, a partir de um único segmento nodal, foi possível obter 15.000 plantas dentro de um período de seis meses. Esses mesmos autores observaram que em P. glomerata a concentração padrão dos macronutrientes do meio MS e a ausência de carvão ativado favoreceram o crescimento das plantas. Ainda considerando esta técnica e esta mesma planta, Nicoloso & Erig (2002) conduziram um trabalho para avaliar o efeito do tipo de segmento nodal e do tamanho do recipiente de cultivo em seu crescimento in vitro. Segundo esses autores, o tipo de segmento nodal, definido pela posição que ocupa na maior brotação, influencia marcadamente o crescimento das plantas de P. glomerata cultivadas invitro, e os segmentos basais proporcionam a maior taxa de multiplicação e plantas maiores em biomassa, altura, número de raízes e brotações. Neste mesmo estudo, os autores verificaram ainda que tubos de cultivo de tamanhos médio e pequeno proporcionam o melhor e o pior crescimento das plantas em biomassa, respectivamente. Além da constituição do meio de cultura, tipo de explante e recipiente, o pH pode influenciar no crescimento desta espécie, sendo que valores próximos a 6,0, ajustados antes da autoclavagem, são considerados ideais (Nicoloso et al., 2008).

Após a multiplicação da espécie medicinal de interesse, pode-se proceder à etapa de enraizamento in vitro para posterior aclimatização e comercialização das mudas produzidas. Objetivando a formação de raízes adventícias em erva-baleeira (Cordia verbenacea L.), Lameira et al. (1997a) sugerem que o ácido clorogênico atua como co-fator deste processo. Trabalhando com outra planta medicinal, mas também visando ao enraizamento, Souza et al. (2004) verificaram melhores resultados quando plantas de arnica (Lychnophora pinaster Mart.) permaneceram durante 15 dias na presença de 2 mg L^-1 de ANA, alcançando total sobrevivência na aclimatização. Estes resultados corroboram com os encontrados por Diniz et al. (2006), que obtiveram 100% de enraizamento de guaco (Mikania glomerata Spreng.) na presença da auxina AIA (ácido indol-acético). Entretanto, para o enraizamento de marmelinho (Tournefortia cf. paniculata Cham.), o uso de reguladores de crescimento não se faz necessário (Bertolucci et al., 2000).

Já com relação ao processo de aclimatização ex vitro, Skrebsky et al. (2004) observaram um maior crescimento de plantas de ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata) obtido pelo aumento da disponibilidade de sacarose in vitro (concentrações entre 45 e 60 g L^-1) e que, independentemente do período de retirada das plantas da cultura de tecidos (25 e 32 dias após a inoculação), as mudas obtiveram adequada aclimatização.

Após a micropropagação das plantas medicinais, é de extrema importância a avaliação anatômica das espécies cultivadas in vitro e ex vitro, como demonstrado pelo trabalho realizado por Costa (2006). Estes estudos permitem a identificação dos caracteres que contribuem para a sobrevivência das plantas no campo (etapa pós-aclimatização), assim como suas possíveis adaptações ao meio.

Cultura de embriões

Do ponto de vista prático, esta técnica permite estudar detalhadamente as necessidades nutricionais e físicas para o pleno desenvolvimento dos embriões cultivados in vitro, superar dormência e testar a viabilidade de sementes (Carvalho et al., 1998), além de poder ser usada para fins de micropropagação. Por causa de sua natureza juvenil com alto potencial regenerativo, embriões são excelentes explantes para propagação clonal in vitro (Hu & Ferreira, 1998), sendo a germinação de sementes uma ótima opção para se conseguir plantas assépticas e, a partir delas, iniciar a cultura de explantes, como folhas, segmentos nodais, entre outras (Mercier & Nievola, 2003).

A eficiência da cultura de embriões é afetada pelo grau de maturidade fisiológica da semente, intensidade do tratamento de desinfestação, habilidade manual na extração dos embriões, composição do meio de cultura, condições ambientais de cultivo, dentre outros fatores (Neves et al., 2002). Provavelmente, o mais importante aspecto da cultura de embriões é a determinação do meio de cultura que sustenta seu crescimento e desenvolvimento, pois os nutrientes requeridos variam dependendo da idade do embrião (Burun & Poyrazoglu, 2002). Segundo Hu & Ferreira (1998), embriões excisados no estádio maduro ou próximo a este são quase autotróficos e, em geral, dependendo da espécie, não há necessidade de suplementação de fonte de energia, podendo germinar e crescer num meio inorgânico, sendo dispensável o uso de reguladores de crescimento (Carvalho et al., 1998). Assim, têm-se buscado meios nutritivos que se aproximem da composição do endosperma e possibilitem o desenvolvimento dos embriões, independente da fase em que se encontram (Ribeiro et al., 2003).

De maneira geral, meios de cultura menos concentrados (MS/4) permitem melhor germinação de embriões e crescimento de plantas de arnica, unha-de-gato [Uncaria tomentosa (Willd. ex Roem. & Schult.) DC.] e erva cidreira in vitro (Souza et al., 2003; Pereira et al., 2006; Reis et al., 2008), enquanto os meios MS e WPM/2, sem sacarose e sem adição de BAP, apresentam, respectivamente, 60% e 100% de germinação in vitro de embriões de murici-pequeno (Byrsonima intermedia A. Juss.) (Nogueira et al., 2004).

Embriogênese somática

A embriogênese somática constitui-se em ferramenta de alta eficiência para o processo de micropropagação porque oferece importantes vantagens. A regeneração de plantas por esta técnica é altamente desejável por ser processo que permite altas taxas de multiplicação e resulta em embriões individualizados que se desenvolvem diretamente em plantas (Nunes et al., 2002). Além disto, é técnica de grande aplicabilidade para os estudos básicos relacionados com a fisiologia, genética e bioquímica do desenvolvimento embrionário. Entretanto, na maior parte dos protocolos de regeneração são utilizados altos níveis de auxinas (especialmente 2,4-D, ácido 2,4 diclorofenoxiacético), o que pode levar à indução de variação somaclonal, que será verificada na população regenerada (Bhargava et al., 2003).

Sagare et al. (2000) relatam a indução de grande número de embriões somáticos em meio MS suplementado com BAP, cinetina e zeatina, após a transferência de calos iniciados a partir de rizomas de Corydalis yanhusuo W. T. Wang. (Fumariaceae). Resultados semelhantes foram encontrados por Lameira et al. (2002) e Martin (2003), que obtiveram, respectivamente, embriões somáticos de jaborandi (Pilocarpus microphyllus Stapf ex Holm.) a partir de segmentos nodais na presença de cinetina e AIA e embriões somáticos e plantas viáveis a partir de calos de Holostemma ada-kodien Schult utilizando folhas, internódios e raízes.

Em algumas espécies medicinais, explantes radiculares vêm sendo utilizados com sucesso na formação de embriões, principalmente quando submetidos a concentrações de 2,4-D (Chang & Hsiang, 1980; Wu et al., 2004; Flores et al., 2007).

Para verificar a possível ocorrência de variação somaclonal em plantas regeneradas a partir de embriões somáticos, podem ser empregadas técnicas de marcadores moleculares. Shoyama et al. (1997) utilizaram análise de polimorfismo de DNA amplificado ao acaso (RAPD) e verificaram homogeneidade genética em plantas de Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen, sugerindo que a embriogênese somática pode ser utilizada para multiplicação clonal desta espécie.

Cultura de calos, suspensão de células e biorreatores

Outra técnica de multiplicação in vitro é a organogênese indireta, passando pela fase de calo. Para ocorrer a indução de calo, qualquer tecido vegetal pode ser utilizado como explante. Entretanto, procura-se utilizar explantes que contenham maior proporção de tecido meristemático ou que apresentem maior capacidade de expressar a totipotência (Grattapaglia & Machado, 1998). Explantes oriundos de tecidos jovens, não lignificados, são mais apropriados para a cultura de calo (Pierik, 1990).

O crescimento de calos é desejável para induzir variação somaclonal e realizar estudos fisiológicos, principalmente quando se deseja relacionar a presença de produtos secundários com o crescimento celular (Pierik, 1990). Assim, objetivando obter calos friáveis para aplicação em suspensões celulares, possibilitando estudos futuros na área de embriogênese somática e/ou metabólitos secundários, experimentos já foram conduzidos em explantes foliares e nodais de centela (Centella asiática L.) (Patra et al., 1998) e em segmentos de folhas de unha-de-gato (Pereira et al., 2007) e de estévia [Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni] (Patrão et al., 2007).

De acordo com Ozias-Akins & Vasil (1985), muitas vezes é necessário o suprimento exógeno de reguladores de crescimento para a indução de calo, sendo que muitos tecidos desenvolvem-se in vitro apenas com suprimento de auxinas. Porém, Vietez & San-José (1996) mencionam que o balanço hormonal obtido entre níveis de citocininas e auxinas, exógenas e endógenas à planta, pode estimular a proliferação celular.

Dentre os reguladores de crescimento mais utilizados na indução de calo em plantas medicinais destacam-se o thidiazuron (TDZ) (Lameira et al., 1997b) e o 2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético) (Nogueira et al., 2007).

A cultura de tecidos também tem sido apontada como valioso instrumento para o estudo dos metabólitos primário e secundário, constituindo um sistema apropriado para a produção de compostos farmacológicos importantes. Pesquisas têm demonstrado sucesso na produção de metabólitos secundários em diferentes órgãos e culturas não organizadas como calos e suspensão de células (Schripsema & Verpoorte, 1994; Karam et al., 2003; Furden et al., 2005; Gyorgy et al., 2005). No entanto, alguns fatores in vitro podem coordenar ou alterar a taxa de produção de metabólitos secundários em plantas medicinais, como a luminosidade, o tipo de frasco (Buffa Filho et al., 2002) e o meio de cultura (Mógor et al., 2007; Reis et al., 2009).

Zypman et al. (1997) realizaram experimentos empregando métodos de cultura de tecidos para a produção de bioinseticida em nim indiano (Azadirachata indica A. Juss). Bioensaios executados para avaliar a eficácia de extratos de folhas, calos e suspensão de células in vitro, demonstraram que todos os extratos foram eficazes no controle de Schistocerca gregaria (gafanhoto-do-deserto), indicando que o emprego de tal técnica para a produção de extratos de nim é possível.

Porém, a produção de glicosídeos diterpenóides (GDS) em culturas de Stevia rebaudianain vitro é pouco entendida e os resultados obtidos por diversos autores são bastante contraditórios (Bondarev et al., 2001). Por exemplo, Nabeta et al. (1976), Suzuki et al. (1976) e Miyagawa et al. (1984) não encontraram evidencias da presença de GDS em cultura de calos e de células em suspensão de S. rebaudiana, entretanto Lee & Kang (1982) detectaram esteviosídeos em tecidos de calos desta planta medicinal.

Diversos princípios ativos já foram obtidos via técnicas de cultura de tecidos. Como exemplos pode-se citar os alcalóides aparicina (Van Der Heijden et al., 1988; Sierra et al.,1991), aspidochibina (Aimi et al.,1991; 1994) e ramiflorina (Oliveira et al., 2002).

Visando otimizar a produção in vitro de compostos de interesse farmacológico, biorreatores têm sido empregados devido aos menores custos e capacidade de produzir tecidos diferenciados contendo significativas quantidades de metabólitos secundários (Gerth et al., 2002; Wilken et al., 2005). Neste contexto, foi relatada a primeira produção in vitro de biomassa de capim-limão [Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.] (Quiala et al., 2006). Entretanto, uma vez que os biorreatores podem proporcionar condições de cultura totalmente diferentes das obtidas em frascos, os resultados de rendimentos não podem ser diretamente relacionados (Kim et al., 2002). Assim, mais estudos sobre a produção de metabólitos secundários em biorreatores se fazem necessários para cada espécie vegetal em particular.

Objetivando comparar metodologias para produção dos principais componentes medicinais da erva de São João (Hypericum perforatum L.), Zobayed & Saxena (2004) encontraram que os níveis de hipericina e pseudohipericina foram significativamente maiores nas plantas cultivadas em sistema de biorreatores de ambiente fechado e controlado em detrimento aos rendimentos obtidos in vitro e em casa-de-vegetação. Esses resultados sugerem que a adaptação deste sistema de cultivo pode otimizar a produção de biomassa e fitoquímicos desta e de outras espécies medicinais.

As principais desvantagens da utilização de biorreatores são a necessidade de mão-de-obra especializada e a manutenção das condições de produção que exigem controle rígido de temperatura, trocas gasosas, sais minerais, pH, reguladores de crescimento e densidade celular (Heyerdahl et al., 1995; Pletsch, 1998).

De maneira geral, a produtividade da cultura de células em biorreatores é contínua (Russowski, 2007), atendendo instantaneamente a demanda do mercado consumidor pelos princípios ativos das plantas medicinais. No entanto, sua aplicação em escala industrial só é economicamente viável se os metabólitos forem de alto valor ou sua síntese favorecida in vitro. Neste sentido, citam-se Zhong et al. (1995) e Silva et al. (2006), respectivamente.

Muitas estratégias são utilizadas para se aumentar a produtividade de metabólitos secundários vegetais in vitro, como a adição de compostos precursores ao meio de cultivo (Silvestrini et al., 2002), a elicitação (Wang & Zhong, 2002; Dong & Zhong, 2001; Hu et al., 2001; Lee & Shuler, 2000) e a transformação genética usando o sistema de vetor natural mediado por Agrobacterium rhizogenes ou A.tumefaciens (Giri & Narasu, 2000; Saito et al., 1992).

Cultura de protoplastos

O interesse em tecnologia de protoplastos tem tido um foco particular na geração de novos híbridos somáticos e de híbridos citoplasmáticos que não podem ser produzidos via hibridação convencional (Davey et al., 2005). No entanto, esta técnica é pouco empregada em plantas medicinais, sendo escassos os relatos na literatura de sua utilização (Chand et al., 1988; Arya et al., 1991; Laurain et al., 1993; Matos, 2006). Arya et al. (1991) demonstraram que é possível regenerar plantas a partir de culturas de protoplastos de Panax ginseng C. A. Mey, já que obtiveram alta frequência de organogênese em protoplastos isolados de embriões desta espécie medicinal, o que pode ser valioso nos programas de melhoramento de novas variedades de ginseng.

CONCLUSÃO

As técnicas de cultura de tecidos são bastante aplicadas em pesquisas envolvendo plantas medicinais, com ênfase na micropropagação, cujos protocolos permitem estabelecer padrões para a multiplicação massal de várias espécies. Além disso, essa ferramenta biotecnológica permite a produção de metabólitos secundários in vitro, assegurando, assim, formas alternativas para a exploração sustentável de algumas espécies, principalmente em ecossistemas ameaçados.

A aplicação das técnicas de cultura de tecidos em plantas medicinais tem como perspectivas a obtenção de germoplasma competitivo e adaptado a diversos métodos de cultivo, escolha de novas espécies que servirão como fonte de compostos biologicamente ativos e aprimoramento da produção de fitofármacos.

Nesse sentido, a cultura de tecidos dispõe alternativas para uma maior produção de biomassa e para garantir a perpetuação de espécies de interesse econômico, apesar das informações científicas sobre plantas medicinais crescerem num ritmo pouco intenso no que se refere aos métodos de propagação, de manipulação in vitro e de produção de metabólitos de interesse.

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Recebido para publicação em 01/08/2010

Aceito para publicação em 05/05/2011

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Ago 2012
• Data do Fascículo
  2012

Histórico

• Recebido
  01 Ago 2010
• Aceito
  05 Maio 2011