Mass microprogation of Stevia rebaudiana Bertoni in temporary immersion systems

Artículo científicoStevia rebaudiana Bertoni, Asteraceae, is a natural sweetener called “Stevia”. Its properties came from the diterpenoid glycosides presented in the leaves: a stevioside and rebaudisioside. The percentage of seed germination of S. rebaudiana is very low and the plants produced are heterogeneous, so it is not suitable for mass propagation in the field.The tissue culture in temporary immersion systems, is an effective tool for micropropagation, since it increases the multiplication coefficient and produces the improvement in the quality of in vitro regenerated plants. This research determined the efficieness of propagation process using temporary immersion devices for scaling up the mass production of Stevia rebaudiana, with the use of liquid media in automated temporary immersion system (RITA®) and twin flasks system (BIT), compared with semisolid culture. Most of the treatments involving temporary immersion systems (BIT y RITA®), produced green plants and vigorous plants, with low levels of hyperhydricity. The highest average of regenerated leaves and shoots was obtained in the RITA® system, with 10 minutes of immersion every 8 hours. It was determined also that 10 minutes on inmersion each 12 hour with the BIT produced vigorous plants, with an increased length, fresh and dry weight mass. The use of in vitro culture in temporary immersion bioreactors (RITA® and BIT), offers many advantages in the process of scaling the production of this kind of commercial plant, related to connentional propagation system and encouraging the process of acclimatization

Producción de oxi-indolalcaloides de Uncaria tomentosa in vitro y estudio del efecto citotóxico en líneas celulares de cáncer

Proyecto de Investigación (Código: 5410-1510-9701) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Biología, 2015Uncaria tomentosa (Willd.) D.C (Uña de Gato), es una planta de la familia Rubiaceae, se caracteriza por la producción de diferentes metabolitos secundarios de interés farmacológico e industrial. Los oxi-indol alcaloides presentan efectos inmuno modulatorios y citotóxicos en líneas celulares de cáncer. Por ser compuestos de difícil síntesis química, el cultivo de células es una alternativa biotecnológica para la producción de los oxi-indol alcaloides. En esta investigación se evaluó el efecto de diferentes elicitores (sacarosa, pectina, extracto de levadura y ácido jasmónico) en la producción de los oxi-indolalcaloides en células en suspensión y en plantas in vitro, además, se determinó el índice de citotoxicidad del extracto de U. tomentosa en líneas celulares cancerígenas de carcinoma pulmonar (H460) y adenocarcinoma de mama (MCF- 7). Entre los resultados se puede mencionar que tanto en las plantas elicitadas como en las suspensiones celulares elicitadas, se logró cuantificar una producción de alcaloides oxi indólicos. Siendo la mayor concentración en vitro plantas de 6,4 mg/g de alcaloides totales, utilizando ácido jasmónico y en suspensiones de 0,277mg/g en 15 días, utilizando como elicitor al extracto de levadura a 5000mg/L. El análisis citotóxico realizado al extracto de U.tomentosa, ninguno de las concentraciones probadas reporta una disminución en la viabilidad de las células cancerosas. La técnica de cultivo in vitro de plantas para obtener los oxi indol alcaloides de interés farmacológico se perfila como una herramienta útil y válida a la luz de los resultados obtenidos en este ensayo. El cultivo de células en suspensión mostró una baja producción de los oxiindol alcaloides, a nivel de compuestos traza, por lo que resultaron sistemas menos efectivos que la vitro plantas.Instituto Tecnológico de Costa Rica

Establecimiento de un Programa de Abastecimiento de Semilla Certificada de Chayote en Ujarrás, Cartago, Costa Rica.

Proyecto de Investigación (Código: 5402-1510-8801) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Biología. Centro de Investigación en Biotecnología (CIB), 2015El establecimiento de un programa de abastecimiento de semilla certificada de chayote les permitiría a los productores contar con semillas de calidad que asegurara que el fruto producido fuese uniforme y que cumpliera con las características que exige el mercado internacional. Es bien conocido que la siembra tradicional por semilla (aún viniendo ésta de plantas propagadas vegetativamente) produce una cosecha con al menos 30% de variación en la morfología de los frutos, lo que se puede traducir como rechazo y por ende, disminución en la producción exportable. Por lo anterior, y como respuesta a la solicitud de los productores de chayote de Ujarrás ante el MICIT/CONICIT, el Centro de Investigación en Biotecnología del Instituto Tecnológico de Costa Rica inició junto con los productores y la Oficina Nacional de Semillas, el desarrollo de un programa de producción de la semilla vegetativa o clones de chayote que permitieran el abastecimiento de material de siembra de calidad para los productores. El proyecto utilizó las técnicas del cultivo de tejidos para multiplicar el material de chayote seleccionado por sus características para exportación. Las plantas producidas in vitro fueron aclimatadas en invernaderos de productores y sembradas en varias fincas de la zona, bajo la supervisión de los técnicos de la Oficina Nacional de Semillas, para que sean utilizadas como fuente de material clonal, de donde los agricultores podrán abastecerse de material de siembra. Los productores cuentan con una “Guía de producción se semilla clonal de chayote” y con el “Reglamento de producción de semilla certificada de chayote”, ambos documentos resultado de este proyecto. Por lo anterior este proyecto permitirá a los productores producir su propia semilla de calidad. 4 Adicionalmente se preparó un plegable para la divulgación del proyecto durante el Encuentro de Investigación y Extensión de la VIE a realizarse en marzo de 2016.Instituto Tecnológico de Costa Rica; Cámara de Productores y Exportadores de Chayote, MICIT/CONICIT

Determinación del efecto de diferentes nanopartículas sobre la producción de brotes en células de hoja y callo de Uncaria tomentosa

Proyecto de Investigación. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Biología. Centro de Investigación en Biotecnología (CIB), 2012Mediante el cultivo de tejidos vegetales se podrían obtener brotes de U. tomentosa con el fin de generar una población de individuos con características deseables. Sin embargo, todavía no ha sido posible regenerar individuos a partir de explantes in vitro. El uso de nanopartículas, podría ejercer algún efecto sobre tejido vegetal cultivado in vitro. El objetivo de esta actividad de fortalecimiento fue determinar el efecto de nanopartículas de plata, oro y cobre sobre la producción de brotes en callo y segmentos de hoja de Uncaria tomentosa. Para lo cual se sintetizaron nanopartículas de plata, oro y cobre mediante el método de Creigton. Las soluciones obtenidas fueron analizadas mediante espectrofotometría para verificar si la absorbancia correspondía con lo reportado en la literatura para estas soluciones. Además, se analizaron en el Microscopio Electrónico de Transferencia, y se determinó que las AgNP´s tenían un tamaño entre 7 y 8 nm. No se obtuvo brotación con las concentraciones probadas en explantes de hoja y callo, sin embargo, al usar hipocótilo como explante se obtuvo lo que parecían ser embriones somáticos. Sin embargo, esto no se pudo verificar ya que los mismo se oxidaron antes de poder ser analizados mediante microscopia electrónica

Diversificación de sistemas agroforestales, mediante el fomento en asociaciones de agricultoras(es), de la producción de plantas con componentes bioactivos de la región Huetar Norte y Atlántica de Costa Rica con el aporte de las universidades estatales de Costa Rica.

Proyecto de Investigación. Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR); Universidad Nacional (UNA); Universidad de Costa Rica (UCR); Universidad Estatal a Distancia (UNED), 2010El conocer la diversidad florística del país es un trabajo de mediano a largo plazo que permite no solo identificar sino determinar el potencial bioactivo de muchas de ellas, lo cual es de vital importancia para la protección de la biodiversidad del país. El objetivo del proyecto fue potenciar la producción económicamente rentable de plantas con componentes bioactivos para el área agronómica y de salud asociadas a sistemas agroforestales en la región Huetar Norte y Atlántica de Costa Rica. Se trabajó con las siguientes especies: Uncaria tomentosa (uña de gato), Quassia amara (hombre grande), Psychotria ipecacuanha (raicilla), Smilax vanilliodora (zarzaparrilla) y Smilax domingensis (cuculmeca). Plantas que poseen una gran importancia económica y que se deben implementar para fortalecer el desarrollo de programas agroforestales como alternativas para la protección del recurso biótico y como recurso económico que contribuya al mejoramiento de la calidad de vida de comunidades. Se establecieron plantaciones con el fin de realizar prácticas de manejo adecuadas en las comunidades participantes de tal manera que se pudiera tener la materia prima para elaborar productos tales como tisanas y confites, entre otros. Se trabaja con grupos organizados ubicados en San Carlos y Guápiles, Costa Rica. En el marco del proyecto se realizaron actividades tales como: talleres, cursos de capacitación, estudios biológicos, fitoquímicos y de cultivo de cada una de las especies. Este proyecto permitió generar información científica de las especies con las que se trabajó, propició una base para el manejo integral de los estos recursos, obtener productos a partir de diferentes partes de la plantas y a la vez el manejo de recursos naturales no tradicionales realizado por las comunidades participantes.Universidad de Costa Rica, Instituto Tecnológico de Costa Rica, Universidad Nacional, Universidad Estatal a Distancia, Herbario Nacional-Museo Nacional de Costa Rica, Consejo Nacional de Producción

Consolidación de un sistema de producción in vitro de piel humana para pacientes con diversas afecciones epidérmicas.

Proyecto de Investigación. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Biología. Centro de Investigación en Biotecnología (CIB). Laboratorio de Ingeniería de Tejidos (LAINTEC); Hospital Nacional de Niños. Servicio de Dermatología, Laboratorio de Citogenética, Unidad de Quemados; Hospital San Juan de Dios. Servicio de radioterapia, Unidad de Quemados, Clínica Unidad Nacional de Quemados; Hospital México. Servicio de Dermatología y Alergología, 2009Durante los últimos, investigadores del Centro de Investigación en Biotecnología (CIB, ITCR) y personal médico de la CCSS, han colaborado para el desarrollo de tratamientos terapéuticos innovadores para mejorar la calidad de vida de pacientes con afecciones epidérmicas. A la fecha, no existe un tratamiento de reepitelización efectiva en Costa Rica. Alternativamente, el cultivo de células epidérmicas para el tratamiento de afecciones de la piel se realiza con éxito en otros países. Este procedimiento implica el cultivo in vitro de fibroblastos y queratinocitos humanos, donde las células obtenidas y amplificadas se re-injertan al paciente para tratar la zona afectada, posibilitando una recuperación más rápida y efectiva, lo que incidiría en mejorar su calidad de vida y en la disminución de costos hospitalarios. Mediante esta estrategia, se ha iniciado en el Laboratorio de Ingeniería de Tejidos del CIB del ITCR el establecimiento de protocolos de cultivo de fibroblastos y queratinocitos humanos. Los protocolos de irradiación, criopreservación y descongelamiento han sido parcialmente implementados utilizando fibroblastos humanos y murinos. Sin embargo, no se han tratado pacientes con el material cultivado, pues se está a la espera de la aprobación del Comité de Bioética del CENDEISSS. No obstante, los protocolos de cultivo celular han sido adaptados a nuestro medio mediante los resultados de visitas científicas y capacitaciones. Gracias a estas experiencias, el ITCR ha establecido funcional y físicamente dos Laboratorios de Ingeniería de Tejidos, que lo posesionan como pionero en el cultivo in vitro de células epidérmicas con fines terapéuticos en Centro América y el Caribe

Establecimiento in vitro y cultivo de células de la uña de gato (Uncaria tomentosa) (Willd.) D.C.

La Uncaria tomentosa (Willd.) D.C., (uñade gato) es una liana del bosque tropical,que se distribuye en forma natural en lazona Atlántica de Costa Rica, a alturasmenores de 600 msnm. La infusión dela corteza de la raíz forma parte delacervo de la medicina tradicional deCosta Rica para aliviar diversas dolencias,como son: la gastritis, la artritis; además,funciona como fortificante del sistemainmunológico y, recientemente, para tratarel cáncer y el VIH.El cultivo in vitro sedesarrolló como una herramienta para lamicropropagación de plantas en la zonade Guápiles (Pococí), como estrategiade conservación para la explotacióncomercial sostenible de la especie. En esteartículo se describen los protocolos para elestablecimiento y la micropropagación apartir de microestacas, en un medio M & S(1962) con 2 mg/L de BA, 3% de sacarosay 7 g/L de agar; así como la germinaciónin vitro en el mismo medio M & S (1962)semi sólido (1,8 g/L de Phyta-Gel).Se probó el cultivo en medio líquido, en jarrasfermentadoras y en sistemas de inmersióntemporal automatizado (RITA®), y fueefectivo el método de inmersión cada treshoras, durante tres minutos. Se describe elproceso de aclimatación, el crecimiento ydesarrollo de las vitroplantas

Establecimiento in vitro y cultivo de células de la uña de gato (Uncaria tomentosa) (Willd.) D.C.

La Uncaria tomentosa (Willd.) D.C., (uñade gato) es una liana del bosque tropical,que se distribuye en forma natural en lazona Atlántica de Costa Rica, a alturasmenores de 600 msnm. La infusión dela corteza de la raíz forma parte delacervo de la medicina tradicional deCosta Rica para aliviar diversas dolencias,como son: la gastritis, la artritis; además,funciona como fortificante del sistemainmunológico y, recientemente, para tratarel cáncer y el VIH.El cultivo in vitro sedesarrolló como una herramienta para lamicropropagación de plantas en la zonade Guápiles (Pococí), como estrategiade conservación para la explotacióncomercial sostenible de la especie. En esteartículo se describen los protocolos para elestablecimiento y la micropropagación apartir de microestacas, en un medio M & S(1962) con 2 mg/L de BA, 3% de sacarosay 7 g/L de agar; así como la germinaciónin vitro en el mismo medio M & S (1962)semi sólido (1,8 g/L de Phyta-Gel).Se probó el cultivo en medio líquido, en jarrasfermentadoras y en sistemas de inmersióntemporal automatizado (RITA®), y fueefectivo el método de inmersión cada treshoras, durante tres minutos. Se describe elproceso de aclimatación, el crecimiento ydesarrollo de las vitroplantas

Establecimiento in vitro y cultivo de células de la uña de gato (Uncaria tomentosa) (Willd.) D.C.

La Uncaria tomentosa (Willd.) D.C., (uñade gato) es una liana del bosque tropical,que se distribuye en forma natural en lazona Atlántica de Costa Rica, a alturasmenores de 600 msnm. La infusión dela corteza de la raíz forma parte delacervo de la medicina tradicional deCosta Rica para aliviar diversas dolencias,como son: la gastritis, la artritis; además,funciona como fortificante del sistemainmunológico y, recientemente, para tratarel cáncer y el VIH.El cultivo in vitro sedesarrolló como una herramienta para lamicropropagación de plantas en la zonade Guápiles (Pococí), como estrategiade conservación para la explotacióncomercial sostenible de la especie. En esteartículo se describen los protocolos para elestablecimiento y la micropropagación apartir de microestacas, en un medio M & S(1962) con 2 mg/L de BA, 3% de sacarosay 7 g/L de agar; así como la germinaciónin vitro en el mismo medio M & S (1962)semi sólido (1,8 g/L de Phyta-Gel).Se probó el cultivo en medio líquido, en jarrasfermentadoras y en sistemas de inmersióntemporal automatizado (RITA®), y fueefectivo el método de inmersión cada treshoras, durante tres minutos. Se describe elproceso de aclimatación, el crecimiento ydesarrollo de las vitroplantas

Establecimiento in vitro y cultivo de células de la uña de gato (Uncaria tomentosa) (Willd.) D.C.

La Uncaria tomentosa (Willd.) D.C., (uñade gato) es una liana del bosque tropical,que se distribuye en forma natural en lazona Atlántica de Costa Rica, a alturasmenores de 600 msnm. La infusión dela corteza de la raíz forma parte delacervo de la medicina tradicional deCosta Rica para aliviar diversas dolencias,como son: la gastritis, la artritis; además,funciona como fortificante del sistemainmunológico y, recientemente, para tratarel cáncer y el VIH.El cultivo in vitro sedesarrolló como una herramienta para lamicropropagación de plantas en la zonade Guápiles (Pococí), como estrategiade conservación para la explotacióncomercial sostenible de la especie. En esteartículo se describen los protocolos para elestablecimiento y la micropropagación apartir de microestacas, en un medio M & S(1962) con 2 mg/L de BA, 3% de sacarosay 7 g/L de agar; así como la germinaciónin vitro en el mismo medio M & S (1962)semi sólido (1,8 g/L de Phyta-Gel).Se probó el cultivo en medio líquido, en jarrasfermentadoras y en sistemas de inmersióntemporal automatizado (RITA®), y fueefectivo el método de inmersión cada treshoras, durante tres minutos. Se describe elproceso de aclimatación, el crecimiento ydesarrollo de las vitroplantas