As culturas de células vegetais produziram produtos naturais valiosos na forma de produtos farmacêuticos, aromatizantes e fragrâncias, e produtos químicos agrícolas, cosméticos, bioherbicidas e finos, com aproximadamente 2000 novos produtos químicos vegetais adicionados anualmente. O mercado global de medicamentos derivados de plantas valia cerca de US$ 18 bilhões em 2005, com uma taxa de crescimento anual esperada de 6.6% para US$ 26 bilhões até 2011.
A árvore de sândalo da Índia Oriental, Santalum album, é uma árvore lenhosa e de floresta tropical que pertence à família Santaláceas. A espécie é mundialmente aclamada por seu caro cerne e óleo essencial obtido de exemplares maduros. As necessidades não atendidas de uso em perfumaria (fragrância) e como aditivos alimentares (sabor) levaram ao declínio das populações naturais de sândalo devido ao comércio ilegal, colheita e superexploração. A necessidade global anual estimada é de aproximadamente 10,000 toneladas de madeira (equivalente a 200 toneladas de petróleo), envolvendo um comércio de aproximadamente US$ 125 milhões, dos quais apenas 10% são atendidos por recursos naturais. Um inimigo natural na forma da 'doença do pico' micoplasmal colocou a espécie na Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da IUCN.
O sândalo também tem extensas aplicações em sistemas medicinais tradicionais, como o Ayurveda, e está ganhando importância crescente nas investigações farmacológicas modernas como uma possível fonte de biomoléculas anticancerígenas, anti-Helicobacter pylori e antivirais. No entanto, a devastação causada pela doença epidêmica do pico e a natureza hemiparasitária e de crescimento lento da árvore exigiram pesquisas para o desenvolvimento de meios biotecnológicos de produção in vitro já em 1963. Um artigo recente em AoB PLANTS descreve um sistema de produção baseado em biorreator como um meio biotecnológico de propagação para esta espécie ameaçada de extinção.
Cultura de embriões somáticos de árvores de sândalo da Índia Oriental em biorreatores air-lift para produção de santalóis, fenólicos e proteínas arabinogalactanas. (2013) AoB PLANTS 5: plt025 doi: 10.1093/aobpla/plt025
A árvore de sândalo da Índia Oriental, Santalum album, produz um dos cernes mais caros e um precioso óleo essencial. Sem surpresa, esta espécie florestal ameaçada é severamente afetada devido a demandas globais não atendidas, comércio e colheita ilegais, colheita excessiva e uma doença epidêmica do pico de micoplasma. Os esforços de micropropagação in vitro resultaram em estágios in vitro definidos, como embriões somáticos que são passíveis de produção em massa em biorreatores. Relatamos a produção de embriões somáticos em um biorreator tipo air-lift de 10 L e comparamos o crescimento e os parâmetros bioquímicos com os de um biorreator tipo air-lift de 2 L. Para o biorreator de 10 L com biomassa (475.7 ± 18 g de peso fresco; P < 0.01), concomitantemente santalois (5.2 ± 0.15 mg L−1; P < 0.05), fenólicos (31 ± 1.6 mg L−1) e proteínas arabinogalactanas (AGPs) (39 ± 3.1 mg L−1; P < 0.05) são produzidos em 28 dias. Além disso, identificamos e quantificamos vários santalois e fenólicos por meio de análises de cromatografia em camada fina de alta eficiência e cromatografia líquida de alta pressão de fase reversa, respectivamente. Os resultados indicam que os biorreatores air-lift com capacidade de 10 L são capazes de suportar culturas de embriões somáticos, enquanto o meio extracelular oferece oportunidades para a produção de matérias-primas industriais, como santalois, fenólicos e AGPs. Isso será útil para otimização adicional e estudos de aumento de escala de metabólitos produzidos por plantas.
