Oxidación Fenólica

Oxidación Fenólica

Oxidación fenólica. Aspecto común que presentan los tejidos vegetales como resultado de una herida. La oxidación fenólica suele manifestarse por un oscurecimiento del tejido y generalmente precede a la inhibición del crecimiento y, en los casos graves, a la necrosis y muerte del tejido.

Oxidación fenólica en cultivo de tejidos

Las oxidaciones fenólicas pueden en ocasiones constituir un serio problema en el establecimiento y supervivencia de meristemos, ápices, segmentos nodales y hojas, las cuales se manifiestan como un ennegrecimiento del medio de cultivo que comienza por la zona cercana al explante y puede extenderse a todo el medio produciendo una seria afectación en el crecimiento del explante, al que puede provocar la muerte.

• Es reportado en un amplio rango de vegetales.
• Es más agudo en las especies leñosas.
• Constituye en múltiples ocasiones una seria dificultad para el establecimiento de los cultivos in vitro.

Origen

Cuando los tejidos son dañados, por ejemplo durante la preparación del explante, los compuestos fenólicos que están acumulados en grandes cantidades en las vacuolas se mezclan con el contenido de los plastidios y otros organelos donde están confinadas las polifenoloxidasas y aparece la coloración negra o marrón como consecuencia del proceso de oxidación. Estos compuestos oxidados son altamente reactivos e inhiben la actividad enzimática, lo cual puede resultar en un oscurecimiento letal de los explantes.

Daños al explante

• Son productos extremadamente lábiles que se oxidan con gran facilidad. Pueden ser fitotóxicos y a la vez pueden incrementar los procesos de oxidación, debido a que después de oxidados se convierten a la vez en fuertes agentes oxidantes.

• Estos compuestos oxidados son altamente reactivos e inhiben la actividad enzimática, lo cual puede resultar en un oscurecimiento letal de los explantes.

Prácticas más comunes para contrarrestar su efecto

• Enjuagues en soluciones antioxidantes previo y posterior a la disección de los explantes.

• Adición de antioxidantes al medio de cultivo (inhibidores de la polifenoloxidasa o adsorbentes)

• Cambios frecuentes de medio de cultivo cada vez que se observe fenolización o con una frecuencia regular.

• Disminución de la intensidad luminosa o cultivo en la oscuridad en las etapas iniciales.

• Empleo de medios líquidos en sustitución de medios gelificados o adicionar una capa fina de medio líquido en la superficie del medio sólido para diluir metabolitos tóxicos.

• Modificación del pH y del potencial redox del medio (agentes reductores).

• Cambios en el nivel de sacarosa del medio.

• Regulación de la temperatura (evitar altas temperaturas en la cámara de cultivo y durante la transferencia de los explantes).

Los antioxidantes más empleados

• Ácido ascórbico.
• Polivinilpirolidona (PVP).
• L-Cisteína.
• Dithiotreitol.
• Acido cítrico.
• Tiourea.
• Carbón activado (adsorción).

La adición de compuestos naturales como el agua de coco y la albúmina de suero bovino han sido beneficiosas para reducir las oxidaciones fenólicas.
Un aspecto fundamental durante esta etapa es la constante observación de la reacción de los ápices en cultivo y el manejo que se pueda realizar a los mismos.
En el Instituto de investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT) los antioxidantes mas empleados en los medios de cultivo son:

• Ácido ascórbico en la micropropagación de Plátanos.
• Carbón activado en la micropropagación del Ñame.

Fuentes

• Hu, C.V. and J.P. Wang.1983. Meristem, shoot tip and bud cul­ture. In: Handbook of Plant Cell. Ed By Evans, D.A.; Ammirato, P.V.; Yameda, Y. p 256-290.

• Preece, J.E. and M.E. Compton. 1991. Problems with explant exudation in micropropagation, p.168–189. In: Y.P.S. Bajaj (ed.). Biotechnology in agriculture and forestry. vol. 17. High-tech and micropropagation I. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg.
• Medero, V, M. García, J. López, J. Ventura, S. Rodríguez, L. Del Sol, M. Oliva, C. Pons, I. Sánchez, M. Milián, C. Rodríguez, M. Torres, M. Martínez, D. Guerra, M. Álvarez y J. García. 1999a. Metodología para la micropropagación del ñame (Dioscorea alata). Libro de Reportes cortos 5to Coloquio Internacional de Biotecnología Vegetal. Instituto de Biotecnología de las Plantas (IBP), del 16-19 de Junio, Santa Clara, Cuba. p. 172-173.