Biorreactores de Inmersión Temporal (BIT)

La micropropagación de plantas requiere la transferencia periódica del cultivo a medio fresco debido al agotamiento y/o alteración de los nutrientes, así como, al crecimiento o proliferación continuado del tejido, que sobrepasa la capacidad del frasco de cultivo. Generalmente los cultivos se mantienen en frascos individuales y se transfieren a medio fresco en un intervalo de cuatro a seis semanas. El uso del medio líquido para la propagación in vitro tiene algunas ventajas y se considera una técnica ideal para la propagación masiva de plantas, porque reduce la manipulación y es un requisito indispensable para la automatización del proceso. Algunos sistemas de micropropagación alternativos, con el empleo de medio líquido se han desarrollado con el propósito de la automatización del proceso y la consiguiente reducción de los costos. Mas recientemente, Teisson y Alvard (1995) desarrollaron un aparato para la micropropagación de plantas a partir de la modificación de una unidad de filtración Nalgene de 250 mL de capacidad cuyo nombre comercial es RITA. En Israel, un grupo de investigadores han diseñado un biorreactor desechable para el cultivo de órganos que actualmente comercializa la firma OSMOTEK. En Cuba, a partir del desarrollo del primer sistema semi-automatizado de inmersión temporal en 1997 desarrollado por un equipo de investigadores del Centro de Bioplantas, se han realizado investigaciones sobre la aplicación de esta técnica en la proliferación de meristemos de varias especies de interés agrícola, ornamental y forestal.

Descripción tecnológica del Biorreactor de Inmersión Temporal (BIT) diseñado en el Centro de Bioplantas. El sistema está formado por dos recipientes de plástico autoclaveable translúcidos, mangueras de silicona esterilizables en autoclave, filtros hidrofóbicos de 0.2 *m, electroválvulas y un compresor de aire. Un frasco es el vaso de cultivo para los explantes y el otro, el recipiente para el medio de cultivo. Ambos frascos se comunican a través de mangueras de silicona. Las condiciones de esterilidad se logran mediante el empleo de filtros hidrofóbicos de 0.2 *m de diámetro. Las baterías de cultivo (formadas por un frasco para el cultivo de los explantes y un frasco para el almacenamiento de medio) se colocan en estantes de aluminio de dimensiones de 0.7 m de ancho x 2.3 m de largo x 2.5 m de alto. La distribución de aire desde el compresor a los frascos se realiza a través de una conexión de PVC. Cada piso en el estante tiene un panel de luces (blancas fluorescentes) que garantizan una DFFF entre 30 y 50 * mol. m-2. s-1. La frecuencia y el tiempo de inmersión se controlan a través de un autómata programable. Según el tiempo programado, se abre una válvula y el aire proveniente del compresor impulsa el medio de cultivo hacia el frasco que contiene los explantes. Durante el período de inmersión, el flujo de aire permite el burbujeo del medio, remueve los explantes y cambia la atmósfera dentro del recipiente de cultivo. Pasado el tiempo de inmersión, se activa una segunda válvula y se regresa el medio al recipiente de almacenamiento. Mediante el controlador automático se regula la frecuencia y el tiempo de inmersión.

Resultados por cultivos obtenidos con el BIT. Comparación con otros métodos de micropropagación El BIT tiene dos posibilidades de aplicación: para la obtención de explantes y su ulterior proliferación en frascos convencionales de la micropropagación o para la obtención de brotes aptos para el enraizamiento ex vitro y la aclimatización. En la siguiente tabla se resumen los coeficientes de multiplicación que se han alcanzado en los diferentes cultivos con el empleo del BIT.

Cultivo

Variedad

Microp. Conv.

Inm. Temp.

Cultivo

Variedad

Microp. Conv.

Inm. Temp.

Piña

Cayena lisa

8.0

68.8

Malanga

INIVIT

3.0

10.44

MD2

5.8

26.8

 

México 1

2.8

7.71

Caña de Azúcar

C 91-301

3.7

34.1

Banano

FHIA-18

3.8

7.4

 

C120-78

4.1

58.0

 

FHIA-01

3.4

10.4

 

C1051-73

3.9

30.2

 

Gran enano

4.0

16.6

 

C323-68

4.3

39.5

Syngonium

W. butterfly

7.3

28.0

 

C85-212

3.8

31.6

 

Pixie

2.2

18.4

Anthurium

Tropical

4.0

79.8

Spathyphyllum

Sensation

3.7

61.5

Rosa

Miniatura

3.5

15.9

Phylodendrom

Xanadu

2.0

102.9

Diseño gráfico del Biorreactor de Inmersión Temporal (BIT). Componentes. 

Descripción del sistema automático de inmersión temporal.

  1. a) Una válvula solenoide se abre y la presión de aire proveniente del compresor impulsa el medio de cultivo al frasco que contiene las plantas.
  2. b) Tiempo de baño en espera.
  3. c) Después de un período de tiempo seleccionado, una segunda válvula se abre y la presión de aire regresa el medio de cultivo al frasco reservorio de medio.
    1. Compresor de aire.
    2. Válvula solenoide.
    3. Filtros hidrofóbicos (0.2 µm).

Nuestros especialistas le brindan asesoría en el montaje, puesta a punto y explotación de Biorreactores de Inmersión Temporal. Contamos con más de veinte tecnologías para diferentes cultivos de interés agrícola, ornamental y forestal, al tiempo que se realizan investigaciones por encargo para cultivos de interés específico. Esta tecnología es especialmente útil para la rápida proliferación de nuevas variedades.