Los colorantes naturales como la betalaínas, son compuestos que pueden producirse por medio del cultivo de células vegetales y sustituir a los colorantes sintéticos prohibidos por organizaciones como la FDA y la FAO.
Para establecer un cultivo de células de betabel (B. vulgaris L.) productor de betalaínas, se utilizaron hipocolitos de las plántulas germinados “in vitro”, induciendo la formación de callo pigmentado en el medio B5 con los reguladores de crecimiento vegetal 2,4 diclorofeboxiacético y cenetina. Se caracterizó el crecimiento del callo, calculando un tiempo de duplicación de 8.3 días.
Por medio de una selección visual de pequeños fragmentos del callo, se establecieron líneas celulares con fenotipos: rojo (10B8), anaranjada (8A8), amarillas (4A8), verdes (30A8), blancas (4A1) y cafés (5B4). Estas se caracterizaron en cuanto a su producción de betacianinas (pigmentos rojos) y tebaxantinas (pigmento amarillo). Con base en la revisión bibliográfica, se proponen los posibles mecanismos de regulación de la expresión fenotípica e las líneas celulares aisladas.
Asimismo, se evaluó su estabilidad fenotípica durante siete meses observando las rojas y anaranjadas como las de mayor estabilidad a través del tiempo y de producción de betalaínas. Se probó la respuesta de estas dos líneas a crecer en dos niveles de cinetina, observando con 0.1 mg/1 un mayor crecimiento celular, en tanto que a 0.01 g/1 se incrementó la productividad de betalaínas.
Con base en el consumo de los nutrimentos de los cultivos en suspensión, se determinó que la sacarosa y el fósforo podrían ser factores limitantes para el crecimiento y la producción de betalaínas.
Se verificó por espectofotometría y cromatografía en capa fina que los pigmentos producidos “in vitro” son iguales a los que produce el tubérculo de plantas de campo.

Sin lugar a dudas, el color es uno de los atributos más importantes a considerar en cualquier alimento para lograr su aceptación por el consumidor. Este se relaciona de manera inmediata con el sabor y frescura del producto. Sin embargo, ante las restricciones impuestas por los organismos internacionales para regular el uso de colorantes de tipo sintético, renace la necesidad de usar colorantes de origen natural (Hayward, 1992; Spears, 1988)
En este contexto, el cultivo de células y tejidos vegetales (CCTV) es una excelente alternativa que puede ayudar en el conocimiento y desarrollo de nuevas variedades de plantas productoras de colorantes o de nuevos sistemas de producción, como lo es el cultivo masivo de células u órganos vegetales (Stafford, 1991).
Las betalaínas son pigmentos hidrosolubles con buenas características tecnológicas para ser utilizados en productos lácteos, bebidas, confitería y helados, ya que imparten coloraciones que van del rojo al amarillo. Además su uso está aprobado desde 1960 por la FDA y en México la Secretaría de Salud permite su aplicación en alimentos y cosméticos.

3.1 Establecer un sistema de cultivo de células “in vitro” de betabel (Beta vulgaris L. var cosby’s egyptian) productor de betalaínas.

3.2 Seleccionar líneas celulares del betabel, con base en su expresión fenotípica de pigmentación y en la estabilidad de cada línea celular.

3.3. Evaluar la respuesta de los fenotipos celulares productores de betalaínas de mejor estabilidad en cultivos de suspensión, a dos concentraciones de cinetina (0.1 y 0.01 mg/l), en relación a su productividad y al consumo de los principales macronutrimentos (carbono, nitrógeno y fósforo).

3.4. Caracterizar por espectrofotometría y por cromatografía de capa fina los pigmentos que se producen e tubérculo y en los cultivos “in vitro”.

En el tubérculo del betabel se acumulan las betalaínas (colorantes naturales). Estos pigmentos son hidrosolubles, presentan una gama de tonalidades que van desde el rojo “betacianinas” al amarillo “betaxantinas” (Strack y col., 1993).

Mediante la técnica de CCTV y aprovechando la variación somoclonal observada en estos sistemas “in vitro”, se planteó la posibilidad de aislar de una gran población celular (callo), líneas celulares que expresasen su información genética de manera diferencial y por ello produjeran pigmentos de colores diferentes.

Las líneas celulares, son la base para realizar estudios de cultivo de células a nivel de biorreactor para producción del pigmento. Asimismo, sirven como modelo de estudio para el conocimiento en el área de bioquímica vegetal, en particular la ruta de biosíntesis de betalaínas y de los mecanismos de su regulación.