Algunas características anatómicas y químicas de la hoja y de la madera de Litsea glaucescens Kunth (LAURACEAE) Público Deposited
La familia Lauraceae tiene una amplia distribución mundial, está formada principalmente por árboles y arbustos a excepción del género Cassytha que es una parásita trepadora. La importancia de estudiar especies de esta familia es por la utilidad que tienen las hojas, las ramas, la madera, la corteza y los frutos; en medicina tradicional, farmacología, aceites esenciales, forraje, condimento, construcción, frutos comestibles y ornamentales. En México se han identificado 10 géneros que se distribuyen en las zonas tropicales y se extienden hasta las zonas templadas. En particular Litsea es un género reconocido como aromático; esta característica química es de interés tradicional y comercial para alimentación, perfumería y medicina. Litsea glaucescens Kunth, tiene su origen en México y se distribuye también en algunos países de América latina. Esta especie se presenta como árbol o arbusto; es conocida comúnmente por los habitantes de las diferentes localidades como pimientillo o laurel y ha sido utilizada de forma tradicional en medicina (ramas, corteza y hojas), como condimento (hojas) y en construcción (madera). El uso de esta especie en medicina tradicional es a través de tés y baños calientes postparto elaborados con las hojas y las ramas, a los cuales se les ha inferido una acción antiinflamatoria, la cual puede deberse a la presencia de compuestos fenólicos ya que estos tienen la acción de retardar o inhibir el daño oxidativo de las células y su efecto contra algunas enfermedades degenerativas dada a su actividad antioxidante evitando el estrés oxidativo y disminuyendo el daño producido por el exceso de radicales libres; dando como resultado la implementación de grupos activos en productos farmacéuticos y alimentarios haciendo énfasis en la potencialidad de los alimentos para la promoción de la salud. Dada la importancia de los compuestos fenólicos en este trabajo se detectaron, localizaron y cuantificaron en las hojas que es el órgano más usado en la medicina tradicional y en el xilema secundario que es un tejido conocido comúnmente como madera. Además se evaluó su actividad antioxidante con el propósito de conocer la potencialidad terapéutica de Litsea glaucescens. Las hojas y la madera de L. glaucescens se recolectaron en una selva mediana subperennifolia del municipio de Felipe Carrillo Puerto, Quintana Roo. El material biológico se identificó y registró en el Herbario Metropolitano y en la xiloteca de la Universidad Autónoma Metropolitana. La detección de los fenoles se realizó con pruebas histoquímicas para la observación de fenoles (azul de toluidina) de los cuales se eligieron la lignina (reactivo de Wiesner), tipos de lignina (reactivo de Mäule) y taninos (vainillina/HCl). La localización se efectuó en cortes transversales del material fresco de 10 hojas las cuales se cortaron con un micrótomo de rotación con un grosor de 35 a 50 µ; y 10 cortes transversales, 10 tangenciales y 10 radiales para cada una de las dos zonas de la madera que se conocen como albura y duramen los cortes se efectuaron con un micrótomo de deslizamiento con un grosor de 25 a 35 µ. Para las pruebas de cuantificación de fenoles totales y evaluación de la actividad antioxidante se prepararon tres extractos con dos tipos de disolventes agua y metanol a partir de una molienda del material secado a temperatura ambiente. La cuantificación de fenoles totales se realizó de acuerdo al Método de FolinCiocalteu tomando como solución estándar ácido gálico a 500 mg/mL, de la cual se tomaron alícuotas a partir de 0.625 y hasta 10 mg/mL. El contenido de fenoles totales de las muestras se expresa en mg de equivalentes de ácido gálico por gramo de sólido seco. La actividad antioxidante se evaluó por dos métodos in vitro conocidos como DPPH y ABTS, estos dos métodos son considerados los más estables y confiables para su evaluación. Ambos métodos se evaluaron mediante el cálculo de la concentración en equivalentes a la actividad antioxidante (TEAC) por medio de una curva de calibración hecha con Trolox a partir de una concentración de 500 y 1000 µM respectivamente. El radical DPPH• se preparó de forma directa a 0.025 g/L y el radical libre ABTS•+ se obtuvo tras la reacción química de persulfato potásico. Para la discusión de los resultados se realizó la prueba estadística de comparación múltiple de medias de Tukey con significancia de p<0.05. De los resultados de la detección y localización de fenoles como la lignina y los taninos, se tiene que para las hojas la lignina está presente en el xilema, en una vaina de fibras perivasculares y en un paquete de fibras en el limbo. Y los taninos se localizan en el floema, colénquima, parénquima en empalizada y esponjoso. En la madera, la albura presenta lignina en los vasos, fibras, parénquima axial y radial, y los taninos se localizaron solo en las células de parénquima axial y radial. Para el caso del duramen la lignina y los taninos se localizan en los vasos, fibras y parénquima axial y radial. La presencia de fenoles en las hojas y la madera está ligada a la función de cada tejido o célula que los constituye. La lignina está presente en tejidos y células de conducción y sostén para lo cual es necesario el depósito de este polímero fenólico en las paredes celulares dando rigidez y los taninos se encuentran en tejidos y células de almacenamiento y fotosintéticas otorgándole a la planta un sistema de defensa ante el ataque de microorganismos y macroorganismos. Los resultados de la cuantificación de fenoles totales y la evaluación de la actividad antioxidante de acuerdo a la prueba de Tukey se concluye lo siguiente. La muestra que tiene menor concentración de fenoles totales es la mezcla albura y duramen con el extracto de agua a 25°C con un valor de 65.742 + 1.068 mgEAG/gsólido seco y la mayor concentración la presentó la muestra de hoja con el extracto de agua a 100°C con un valor de 414.263 + 7.059. También se encuentra una diferencia significativa entre el tipo de extracción acuosa a 100°C y a 25°C, presentándose la mayor concentración de fenoles totales a 100°C por lo que la temperatura es un factor influyente. Esto puede deberse a que las hojas y la madera están posicionalmente en diferentes partes de la planta, es decir, las hojas están expuestas a la radiación solar con lo cual se oxidan con mayor facilidad, y su tiempo de vida es corto en comparación a la madera que es un tejido cubierto por otros tejidos secundarios como el cambium vascular, el floema y la peridermis que en conjunto se conocen como corteza De los resultados del método de DPPH• la muestra con menor actividad antioxidante en equivalentes a trolox en µM, es la mezcla de albura y duramen en agua (25°C) con un valor de 255.172 + 2.758 y la mayor actividad la presenta la albura en metanol 952.643 + 21.997. En cuanto al tipo de extracción en agua la temperatura es un factor influyente a excepción de la muestra del duramen. De los resultados del método de ABTS•+ la muestra con menor actividad antioxidante en equivalentes a trolox en µM, es la mezcla de albura y duramen en agua (25°C) con un valor de 61.333 + 9.724 y la mayor actividad la presenta la albura en metanol 705.047 + 7.867. Con los resultados obtenidos de las pruebas químicas se concluye que no hay proporcionalidad entre la concentración de fenoles totales con la actividad antioxidante, esto puede deberse a que cada compuesto fenólico contribuye de forma y proporción diferente, además de la interacción que presenten con otros compuestos y entre ellos mismos. Los resultados sugieren que la hoja y la madera de Litsea glaucescens ofrecen una fuente natural de antioxidantes y tienen potencialidad de uso terapéutico.
The Lauraceae family has a worldwide distribution, comprises a group of trees and shrubs with exception of Cassytha that is a genus of parasitic vines. A high content of essential oils are found in many Lauraceae species that are important for spices and perfumes. The hard wood of several species is a source for timber around the world. A great number of species are in danger of extinction due to over exploitation as medicinal plants or timber extraction and also for loss of habitat. The avocado, an edible fruit is classified in the flowering plant family Lauraceae along with cinnamon, camphor and bay. The family is distributed throughout tropical, subtropical areas and cloud forest and has several relict species living in temperate areas of both hemispheres. The Lauraeceae family contains in Mexico ten species mostly from warm or tropical regions and extended into temperate zones. Litsea is recognized as a genere with aromatic properties; sometimes the flowers, leaves and fruits are used as medicine and for extracting essential oils used in perfumery. Litsea glaucescens Kunth is an evergreen tree or shrub. It is native from southern North America, mostly in Mexico and is distributed by Mexico and Central America. L. glaucescens is a genus commonly called Mexican bay because it is has been used extensively for various uses, as a condiment and for medicinal purposes. The wood is used for construction and lumber. The use of this species in the traditional medicine is through teas and postpartum warm baths made with leaves and branches; ethnomedicinal information about L. glaucescens comprises anti-inflammatory properties because it contains phenolic compounds and they have been reported to have multiple biological effects, including antioxidant activity, this activity is mainly due to their redox properties. The importance of the antioxidant constituents of plant materials is in the maintenance of health and protection from degenerative diseases. In order to focus on the role of phenolic compounds in L. glaucescens, in this work phenolic compounds were extracted, detected and quantified at leaves (plant parts more used in folk medicine) and in secondary xylem (known as wood). Total phenolic content and antioxidant activity at leaves and secondary xylem was evaluated in order to provide an overview of raw materials that have nutritional importance and/or of the potential for applications in the promotion of health and prevention against damages caused by free radicals. L. glaucescens foliage and wood were collected in semi evergreen forest at Felipe Carrillo Puerto town, Quintana Roo. A voucher of the plant was previously identified and registered at Herbario Metropolitano and Wood Collection Laboratory of Metropolitan Autonomous University – Iztapalapa. Histochemical localization of phenols (toluidine blue) in plant structures was developed to lignin (Wiesner test), types of lignin (Mäule test) and tannins (vanillin/HCl test). Transverse sections of fresh material (ten leaves) was used for phenols localization, leaf tissue were cut with a rotation microtome with a thickness of 35 a 50 µM; for wood material (sapwood and heartwood) was made ten transverse, tangential and radial cuts with a thickness of 25 a 35 µM, respectively. Total phenolic constituents and antioxidant capacity of plant extracts (leaves and wood) were performed employing distilled water (room temperature and boiling point) and methanol (room temperature). Ground leaves, sapwood and heartwood sawdust was made from dry material at room temperature. Total phenolic content was measured by Folin-Ciocalteau assay. Using gallic acid 500 mg/mL as standard total phenolic content (standard curve was prepared using concentrations 0.625 - 10 mg/L) was expressed as mg GA equivalent/g of dry extract. Antioxidant capacity tests were carried out by both DPPH and ABTS assays which are considered stables and reliable. Results of DPPH and ABTS assays were expressed as TEAC in µM of Trolox, 500 and 1000 µM, respectively. DPPH was dissolved in methanol to 0.025 g/L and a stable stock solution of ABTS·+ was produced by reacting aqueous solution of ABTS with potassium persulfate. Tukey multiple media comparison tests was executed. A P value of less than 0.05 was assumed for significant differences. Phenolic compounds as lignin in leaves was detected and localized in xylem, perivascular fibers sheath and in fiber bundle at leaves edges and tannins were detected and localized in phloem, collenchyma and palisade parenchyma. Phenolic compounds as lignin in sapwood was detected and localized in vessels, fibers, axial and radial parenchyma and tannins were detected and localized in phloem, collenchymas, palisade and spongy parenchyma. By other side, lignin and tannins in heartwood were detected and localized in vessels, fibers, axial and radial parenchyma. Phenolic compounds are essential for the growth and reproduction of plants, and are produced as a response for defending injured plants against pathogens. Lignin binding the cells, fibers and vessels which constitute wood and the lignified elements of plants, the principal function of lignin is support through strengthening of wood and tannins are mainly physically located in the vacuoles or surface wax of plants and play a role in protection from predation and in plant growth regulation. Total phenolic content assay showed the presence of phenolic compounds in L. glaucescens. Water extract at room temperature from sapwood – heartwood mixture has the total phenols lowest concentration (65.742 + 1.068 mgEAG/g dry weight) in contrast to the sample of water extract at 100 oC from leaf with total phenols highest concentration (414.263 + 7.059 dry weight), therefore boiling water is a key factor in extraction of total phenolic compounds. Using Tukey test we can conclude that there was significant differences toward total phenolic content of extracts each extract. This difference in total phenols content may be due to these substances accumulate in different plant tissues and cells during ontogenesis and under the influence of various environmental stimuli such as solar radiation, respectively; wood is a internal tissue covered by others secondary tissues as vascular cambium, phloem and peridermis known as bark. The presence of phenolic compounds in extracts of L. glaucescens determined the presence of antioxidant compounds. DPPH method shows that water extract at room temperature from sapwood – heartwood mixture has lowest antioxidant activity in µM trolox equivalents (255.172 + 2.758) in contrast to the sample of methanol extract from sapwood with highest antioxidant activity (952.643 + 21.997) therefore temperature of water is a key factor in antioxidant activity except in heartwood sample. ABTS•+ method shows water extract at room temperature from sapwood – heartwood mixture has lowest antioxidant activity in µM trolox equivalents (61.333 + 9.724) in contrast to the sample of methanol extract from sapwood with highest antioxidant activity (705.047 + 7.867). This investigation further supports the view that L. glaucescens is promising source of natural antioxidants. A low correlation between antioxidant properties and total phenolic content was found, indicating that each phenolic compound contributes differently to the antioxidant properties of these plant extracts. The results of this work shows that leaves and wood of L. glaucescens are a natural source of antioxidant compounds and has a potential use in therapeutic applications.
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