Elicitation strategies for enhanced secondary metabolite synthesis in plant cell cultures and its role in plant defense mechanism

Resumo

As plantas possuem a notável capacidade de prosperar em ambientes desafiadores, sintetizando uma gama diversificada de metabólitos especializados, que desempenham papéis cruciais na defesa contra estresses bióticos e abióticos. Apesar de sua importância, o baixo rendimento natural desses compostos bioativos, aliado à variabilidade genética e às influências ambientais, impõe desafios significativos para sua extração e utilização. Nos últimos anos, a cultura de tecidos vegetais emergiu como uma alternativa viável para a produção controlada e consistente de metabólitos secundários. Entre as várias estratégias para impulsionar a síntese de metabólitos in vitro, a elicitação provou ser uma das mais eficazes no desencadeamento de mecanismos de defesa das plantas e no aumento do acúmulo de metabólitos secundários. Esta revisão explora de forma abrangente o papel da elicitação na promoção da síntese de metabólitos secundários em culturas de células vegetais, com foco particular nos mecanismos e funções regulatórias de elicitores-chave, como o ácido salicílico e o metil jasmonato. Ela se aprofunda na classificação de elicitores, seus efeitos em vários sistemas de cultura in vitro e o potencial das nanopartículas como novos elicitores. Além disso, a revisão discute a técnica de cocultura como uma estratégia promissora para a mineração biotecnológica de metabólitos secundários. A revisão também destaca o papel da elicitação na melhoria da tolerância ao estresse em plantas e enfatiza a necessidade de pesquisas contínuas para superar os desafios existentes e explorar plenamente o potencial dessas estratégias. Este artigo é um recurso valioso para acadêmicos e profissionais em biotecnologia vegetal, nanotecnologia e áreas afins, oferecendo insights sobre o estado atual do conhecimento e direções futuras para o aprimoramento da produção de metabólitos secundários em plantas.

Abstract