Caffeine Formation by Suspension Cultures of Coffea dewevrei

Abstract

The low caffeine content in leaves of C. dewevrei (~ 0.5 mg/g) is due to a low biosynthesis associated with a fast degradation. On the other hand, high biosynthesis and low degradation confer a higher content (~ 8 mg/g) in leaves of C. arabica. In this work it was observed that cell cultures of C. dewevrei recovered the ability to synthesize caffeine almost in similar levels of C. arabica cultures. Tracer experiments with labelled carbon dioxide showed a significant accumulation of radioactivity in caffeine and metabolites, indicating an active biosynthesis. When the cultures were fed with labelled caffeine most of the radioactivity was recovered in caffeine, indicating that although active, degradation was not so efficient as in leaves, and therefore, contributing for the alkaloid accumulation in the cell cultures.

O baixo conteúdo de cafeína em folhas de C. dewevrei (~ 0.5 mg/g) é devido a uma menor biossíntese associada a uma rápida degradação. Por outro lado, alta taxa de biossíntese e baixa degradação confere o maior conteúdo (~ 8 mg/g) em folhas de C. arabica. Neste trabalho estudou- se a produção de cafeína em culturas de células em suspensão de C. dewevrei. Observou-se que culturas desta espécie de café recuperaram a habilidade em sintetizar cafeína, em níveis semelhantes aos de culturas de C. arabica. Em experimento em que carbonato de bário contendo carbono marcado foi adicionado ao meio de cultura observou-se expressivo acúmulo de radioatividade em cafeína e seus metabólitos, indicando ativa biossíntese. Quando culturas receberam cafeína marcada, a maior parte da radioatividade recuperada estava neste alcalóide, indicando que a via de degradação não era tão ativa como em tecidos intactos (folhas) para reduzir o teor de cafeína, levando portanto ao seu acúmulo.