Efecto de la temperatura y radiación en la producción de glucósidos de esteviol en Stevia rebaudiana en el Caribe húmedo Colombiano

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Autores

Alfredo Jarma Orozco
Carlos Cardona Ayala
Claudio Fernández Herrera

Resumen

Estevia es una planta herbácea semi-perenne, nativa de Paraguay, que ha demostrado su versatilidad de adaptación a diversos ambientes en el mundo. Esta planta, se caracteriza por producir glucósidos de esteviol (diterpenos), que pueden ser hasta 300 veces más dulces que la sacarosa. Estos compuestos son sintetizados en la misma ruta de las giberelinas, por lo que factores como la luz y la temperatura, que afectan la síntesis de la hormona, también deberían tener un efecto importante sobre la síntesis de los glucósidos. La investigación, se realizó en el departamento de Montería, Córdoba, durante tres épocas de siembra, entre 2006 y 2007, con el propósito de determinar el efecto de la radiación fotosintéticamente activa (RFA) y las temperaturas máximas y mínimas, sobre la concentración de glucósidos, de los genotipos Morita 1 y Morita 2. Se usó un arreglo factorial de 3 (épocas) x 2 (genotipos), con 12 repeticiones, bajo un diseño experimental completo al azar. De manera general, se observó que las respuestas de los genotipos variaron en función de la oferta ambiental de cada época de siembra; los efectos de la RFA y las temperaturas mostraron una correlación positiva (p≤0,05), con la síntesis de glucósidos para M1, en tanto que para M2, esto solamente fue evidente para la RFA. Aunque se observó un incremento de los glucósidos totales, no sucedió para rebaudiósido A.

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Referencias

1. ALONZO-TORRES, M. 2007. Uso del Kaa Hee en la horticultura. En: Producción de hortalizas todo el año. Mod. IV. Producción de Kaa Hee. Provincia de Formosa. Argentina 13p.

2. ANGSTRÖM, A. 1924. Solar and terrestrial radiation. Q.J. Royal Meteorol. Soc. 50:121-126.

3. BALASUBRAMANIAN, S.; SURESHKUMAR, S.; LEMPE, J.; WEIGEL, D. 2006. Potent induction of Arabidopsis thaliana flowering by elevated growth temperature. PLoS Genetics. 2(7):e106:0980-0989.

4. BALOCH, J.; KHAN, M.; ZUBAIR, M.; MUNIR, M. 2009. Effects of different photoperiods on flowering time of facultative long day ornamental annuals. Int. J. Agric. Biol. 11:251-256.

5. BARATHI, N. 2003. Stevia - The calorie free natural sweetener. Natural Product Radiance. 2:120-122.

6. BRANDLE, J.E.; ROSA, N. 1992. Heritability for yield, leaf: stem ratio and stevioside content estimated from a landrace cultivar of Stevia rebaudiana. Can. J. Plant Sci. 72:1263-1266.

7. BRANDLE, J.E.; TELMER, P.G. 2007. Steviol glycoside biosynthesis. Phytochem. 68:1855-1863.

8. BRANDLE, J. 2004. FAQ - Stevia, Nature’s Natural Low Calorie Sweetener. Disponible desde Internet en: Agriculture and Agri-Food Canada. http://res2.agr. ca/London/faq/stevia_e.htm (con acceso 17/11/06).

9. BRANDLE, J.E.; STARRATT, A.N.; GIJZEN, M. 2000. Stevia rebaudiana: its biological, chemical and agricultural properties. Disponible desde Internet en: http://res2.agr.ca/london/pmrc/faq/stevia_rev.html (con acceso 02/06/2000).

10. CARAKOSTAS, M.C., CURRY, L.L.; BOILEAU, A.C.; BRUSICK, D.J. 2008. Overview: The history, technical function and safety of rebaudioside A, a naturally occurring steviol glycoside, for use in food and beverages. Food Chem. Tox. 46:S1-S10.

11. CEUNEN, S.; WERBROUCKB, S.; GEUNS, J. 2012. Stimulation of steviol glycoside accumulation in Stevia rebaudiana by red LED light. J. Plant Physiol. 169:749-752.

12. CHATSUDTHIPONG, V.; MUANPRASAT, C. 2009. Stevioside and related compounds: Therapeutic benefits beyond sweetness. Pharmacol. Therapeut. 121:41-54.

13. DACOME, A.; DA SILVA, C.; DA COSTA, C.; FONTANA, J.; ADELMANN, J.; DA COSTA, S. 2005. Sweet diterpenic glycosides balance of a new cultivar of Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni: Isolation and quantitative distribution by chromatographic, spectroscopic, and electrophoretic methods. Process Biochem. 40:3587-3594.

14. DE OLIVEIRA, B.H.; PACKER, J.F.; CHIMELLI, M.; DE JESÚS, D.A. 2007. Enzymatic modification of stevioside by cell-free extract of Gibberella fujikuroi. J. Biotechn. 131:92-99.

15. FRANKLIN, K.A. 2009. Light and temperature signal crosstalk in plant development. Curr. Opinion Plant Biol. 12:63-68.

16. FUKUDA, M.; MATSUO, S.; KIKUCHI, K.; MITSUHASHI, W.; TOYOMASU, T.; HONDA, I. 2009. The endogenous level of GA1 is upregulated by high temperature during stem elongation in lettuce through LsGA3ox1 expression. J. Plant Physiol. 166:2077-2084.

17. GARDANA, C.; SCAGLIANTI, M.; SIMONETTI, P. 2010. Evaluation of steviol and its glycosides in Stevia rebaudiana leaves and commercial sweetener by ultra high performance liquid chromatography-mass spectrometry. J. Chromatogr A. 1217:1463-1470.

18. GEETA, G.; MIDMORE, D. 2010. Influence of soil water, pH and photoperiod on the growth of stevia (Stevia rebaudiana). Disponible desde Internet en: http://www.cqu.edu.au/ data/assets/pdf_ file/0012/50403/2010_CPWS_Annual_Report_ FINAL.pdf (con acceso 10/07/2012).

19. GEUNS, J.M. 2003. Stevioside. Phytochem. 64: 913- 921.

20. GUENTHER, A.; ZIMMERMAN, P.; WILDERMUTH, M. 1994. Natural volatile organic compound emission rate estimates for U.S. woodland landscapes. Atmosph. Environm. 28(6):1197-1210.

21. GUEVARA-GARCÍA, A.; SAN ROMÁN, C.; ARROYO, A.; CORTES, M.; DE LA LUZ GUTIÉRREZ- NAVA, M.; LEÓN, P. 2005. Characterization of the arabidopsis clb6 mutant illustrates the importance of posttranscriptional regulation of the methyl-D- erythritol 4-phosphate pathway. Plant Cell. 17(2):628- 643.

22. HEARN, L.K.; SUBEDI, P.P. 2006. Determining levels of steviol glycosides in the leaves of Stevia rebaudiana by near infrared reflectance spectroscopy. J. Food Compos. Anal. 22:165-168.

23. HOLDRIDGE, L.R. 1967. Life Zone Ecology. Tropical Science Center. San José, Costa Rica. Traducción del inglés por Humberto Jiménez Saa: Ecología Basada en Zonas de Vida, 1ª. ed. 1982. San José, Costa Rica. IICA. 149p.

24. JARMA, A.; RENGIFO, T.; ARAMENDIZ, H. 2006. Aspectos fisiológicos de estevia (Stevia rebaudiana Bertoni) en el Caribe Colombiano. II. Efecto de la radiación incidente sobre los índices de crecimiento. Agr. Col. 24(1):38-47.

25. JARMA, A. 2008. Estudios de adaptación y manejo integrado de estevia (Stevia rebaudiana Bert.): nueva alternativa agroindustrial del Caribe colombiano. Una revisión. Rev. Col. Sc. Hort. 2(1):109-120.

26. JONES, P.; MESSNER, B.; NAKAJIMA, J.I.; SCHÄFFNER, A.R.; SAITO, K. 2003. UGT73C6 and UGT78D1, glycosyltransferases involved in flavanol glycoside biosynthesis in Arabidopsis thaliana. J. Biol. Chem. 45: 43910-43918.

27. KIM, K.; SAWA, Y.; SHIBATA, H. 1996. Hydroxylation of ent-Kaurenoic acid to steviol in Stevia rebaudiana Bertoni – Purification and partial characterization of the enzyme. Arch. Biochem. Biophys. 332(2):223- 230.

28. KIM, J.; CHOI, Y.H.; CHOI, Y. 2002. Use of stevioside and cultivation of Stevia rebaudiana in Korea. En: Kinghorn, A.D. (Ed.). Stevia, the Genus Stevia. Medicinal and Aromatic Plants-Industrial Profiles, Vol. 19. Taylor y Francis, Londres y NY. p.196-202.

29. KOINI, M.A.; ALVEY, L.; ALLEN, T.; TILLEY, C.A.; HARBERD, N.P.; WHITELAM, G.C.; FRANKLIN, K.A. 2009. High temperature-mediated adaptations in plant architecture require the bHLH transcription factor PIF4. Curr. Biol. 19:408-413.

30. LANDÁZURI, P.A.; TIGRERO, J.O. 2009. Generalidades. En: Landázuri, P.A.; Tigrero, J.O. (Eds.). Stevia rebaudiana Bertoni, una planta medicinal. Bol. Téc. Ed. Especial. ESPE. Sangolquí, Ecuador. 38p.

31. LEMUS-MONDACA, R.; VEGA-GÁLVEZ, A.; ZURA- BRAVO, L.; AH-HEN, K. 2012. Stevia rebaudiana Bertoni, source of a high-potency natural sweetener: A comprehensive review on the biochemical, nutritional and functional aspects. Food Chem. 132:1121-1132.

32. LIM, E.K.; HIGGINS, G.S.; LI, Y.; BOWLES, D.J. 2003. Regioselectivity of glucosylation of caffeic acid by a UDP-glucose:glucosyltransferase is maintained in planta. Biochem. J. 373:987-992.

33. LIU, J.; JIN-WEI, L.; JIAN, T. 2010. Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts. Food Bioprod Process. 88(2-3):215-221.

34. MEßNER, B.; THULKE, O.; SCHÄFFNER, A.R. 2003. Arabidopsis glucosyltransferases with activities toward both endogenous and xenobiotic substrates. Planta. 217:138-146.

35. MIYAZAKI, Y.; WATANABE, H.; WATANABE, T. 1978. The cultivation of Stevia rebaudiana. III. Yield and stevioside content of 2 year old plants. Eisei shikensho hokoku. 96:86-89.

36. MIZUTANI, K.; TANAKA, O. 2002. Use of Stevia rebaudiana sweeteners in Japan. En: Kinghorn, A.D. (Ed.), Stevia, the Genus Stevia. Medicinal and Aromatic Plants-Industrial Profiles, Vol. 19. Taylor y Francis, Londres y NY, p.178-195.

37. MIZUKAMI, H.; SHIBA, K.; OHASHI, H. 1983. Effect of temperature on growth and Stevioside formation of Stevia rebaudiana. Shoyakugaku Zasshi. 37:175- 179.

38. NEPOVIM, A.; DRAHOSOVA, H.; VALICEK, P.; VANEK, T. 1998. The effect of cultivation conditions on the content of stevioside in Stevia rebaudiana Bertoni plants cultivated in the Czech Republic. Pharmaceut. Pharmacol. Lett. 8:19-21.

39. PALENCIA, G.; MERCADO, T.; COMBATT, E. 2006. Estudio Agro-meteorológico del Departamento de Córdoba. Gráficas del Caribe Ed. Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad de Córdoba. Montería - Córdoba. 126p.

40. PARSONS, P. 2003. Stevia-too good to be approved. Organic NZ. 62:26.

41. PIMENTEL-GOMES, F. 1985. Curso de estatística experimental. 8ª ed. Nobel. Sao Paulo – Brasil. 450p.

42. RANK, A.; MIDMORE, D. 2002. A new rural industry - Stevia - to replace imported chemical sweeteners. Rural Industries Research and Development Corporation (RIRDC), Kingston, Australia. 26p.

43. RAMESH, K.; SINGH, V.; MEGEJI, N.W. 2006. Cultivation of stevia [Stevia rebaudiana (bert.) Bertoni]: A comprehensive review. En: Advances in Agronomy. Academic Press. San Diego, California – USA Vol. 89. 360p.

44. REYES, J.M.; MARTÍNEZ, D. 2001. La plasticidad de las plantas. Elementos: Cie. Cult. 8(41):39-43.

45. RICHARD, D. 2004. ‘‘Stevia rebaudiana: Nature’s Sweet Secret,’’ Blue Heron Press. Bloomingdale, Il USA. p.1-80.

46. RICHMAN, A.; SWANSON, A.; HUMPHREY, T.; CHAPMAN, R.; MCGARVEY, B.; POCS, R.; BRANDLE, J. 2005. Functional genomics uncovers three glucosyltransferases involved in the synthesis of the major sweet glucosides of Stevia rebaudiana. Plant J. 41:56-67.

47. SIDDIQUE, A.B.; AMZAD HOSSAIN, M.; MIZANUR RAHMAN, S.M. 2010. Chemical composition of the essential oils of Stevia rebaudiana Bertoni leaves. Asian J. Trad. Med. 5(2):56–61.

48. SOEJARTO, D. 2002. Botany of Stevia and Stevia rebaudiana. En: Kinghorn, A.D. (Ed.), Stevia, the Genus Stevia. Medicinal and Aromatic Plants- Industrial Profiles, Vol. 19. Taylor y Francis, Londres y NY, p.18-39.

49. SUMIDA, T. 1980. Studies on Stevia rebaudiana Bertoni as a new possible crop for sweetening resources in Japan. Kenkyu hokoku. J. Central Agr. Exp. Sta. Nogyo Shikenjo. 31:1-71.

50. WANG, X. 2009. Structure, mechanism and engineering of plant natural product glycosyltransferases. FEBS Letters. 583:3303-3309.

51. WARNER, R. 2007. Grouping crops can save you money. Disponible desde Internet en: http:// www.flor.hrt.msu.edu/assets/PdfAttachments/ Groupingcropscansaveyoumoney.pdf (con acceso 10/07/12).

52. YERMAKOV, Y.I.; KOCHETOV, A.A. 1996. Specificities of the growth and development of stevia. Russ. Agr. Sci. 1:9-11.

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