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Production of plant secondary metabolites: Examples, tips and suggestions for biotechnologists

Gea Guerriero Roberto Berni JOSE ARMANDO MUÑOZ SANCHEZ Fabio Apone Eslam Abdel_Salam Abdulhakim Qahtan Abdulrahman A. Alatar CLAUDIO CANTINI Giampiero Cai Jean-Francois Hausman Khawar Siddiqui SOLEDAD MARIA TERESA HERNANDEZ SOTOMAYOR Mohammed Faisal (2018)

Plants are sessile organisms and, in order to defend themselves against exogenous (a)biotic constraints, they synthesize an array of secondary metabolites which have important physiological and ecological effects. Plant secondary metabolites can be classified into four major classes: terpenoids, phenolic compounds, alkaloids and sulphur-containing compounds. These phytochemicals can be antimicrobial, act as attractants/repellents, or as deterrents against herbivores. The synthesis of such a rich variety of phytochemicals is also observed in undifferentiated plant cells under laboratory conditions and can be further induced with elicitors or by feeding precursors. In this review, we discuss the recent literature on the production of representatives of three plant secondary metabolite classes: artemisinin (a sesquiterpene), lignans (phenolic compounds) and caffeine (an alkaloid). Their respective production in well-known plants, i.e., Artemisia, Coffea arabica L., as well as neglected species, like the fibre-producing plant Urtica dioica L., will be surveyed. The production of artemisinin and caffeine in heterologous hosts will also be discussed. Additionally, metabolic engineering strategies to increase the bioactivity and stability of plant secondary metabolites will be surveyed, by focusing on glycosyltransferases (GTs). We end our review by proposing strategies to enhance the production of plant secondary metabolites in cell cultures by inducing cell wall modifications with chemicals/drugs, or with altered concentrations of the micronutrient boron and the quasi-essential element silicon.

Article

SECONDARY METABOLITES ARTEMISIA ARTEMISININ URTICA DIOICA L. LIGNANS COFFEA ARABICA L. BIOLOGÍA Y QUÍMICA BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Actividad ovicida y larvicida de extractos acuosos de Pluchea sericea y Artemisia tridentata en Haemonchus contortus

RAMON LUCK MONTERO CARLOS ENRIQUE AIL CATZIM ULISES MACIAS CRUZ (2017)

El objetivo fue evaluar la actividad ovicida y larvicida de extractos acuosos de hojas de Pluchea sericea y

Artemisia tridentata sobre Haemonchus contortus. Se evaluaron concentraciones de 100, 75, 50, 25 y 12.5 mg mL1

de cada extracto. Se tuvo diferencias signi cativas (p 0.05) para todas las concentraciones en la inhibición de la

eclosión de huevos y mortalidad larval de H. contortus. La dosis de 100 mg mL1 redujo la eclosión larvaria en 100 y

96.30%, con mortalidad larvaria del 92.67 y 89.33% para P. sericea y A. tridentata, respectivamente. La CL50 fue de

23.21 y 23.26 mg mL1 para la inhibición de eclosión de huevos, para la mortalidad larvaria se tuvo una CL50 de 20.36

y 27.18 mg mL1 para los extractos de P. sericea y A. tridentata, respectivamente. Los extractos acuosos de hojas de P. sericea y A. tridentata controlan los estadios de huevo y larva de H. contortus.

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Antihelmíntico Artemisia tridentata huevos de H. contortus nematodo gastrointestinal Pluchea sericea

Actividad ovicida y larvicida de extractos acuosos de Pluchea sericea y Artemisia tridentata en Haemonchus contortus

RAMON LUCK MONTERO CARLOS ENRIQUE AIL CATZIM ULISES MACIAS CRUZ (2017)

El objetivo fue evaluar la actividad ovicida y larvicida de extractos acuosos de hojas de Pluchea sericea y

Artemisia tridentata sobre Haemonchus contortus. Se evaluaron concentraciones de 100, 75, 50, 25 y 12.5 mg mL1

de cada extracto. Se tuvo diferencias signi cativas (p 0.05) para todas las concentraciones en la inhibición de la

eclosión de huevos y mortalidad larval de H. contortus. La dosis de 100 mg mL1 redujo la eclosión larvaria en 100 y

96.30%, con mortalidad larvaria del 92.67 y 89.33% para P. sericea y A. tridentata, respectivamente. La CL50 fue de

23.21 y 23.26 mg mL1 para la inhibición de eclosión de huevos, para la mortalidad larvaria se tuvo una CL50 de 20.36

y 27.18 mg mL1 para los extractos de P. sericea y A. tridentata, respectivamente. Los extractos acuosos de hojas de P. sericea y A. tridentata controlan los estadios de huevo y larva de H. contortus.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Antihelmíntico Artemisia tridentata huevos de H. contortus nematodo gastrointestinal Pluchea sericea