Inducción in vitro de haustorios en raíces de Castilleja tenuiflora Benth. y evaluación de los compuestos bioactivos Público Deposited

Los sistemas biológicos evaluados fueron: en sustrato (en una relación C. tenuiflora-Zea mays), en hidroponía (aplicando FIHs), en medio líquido (aplicando FIHs) y el sistema semisólido siendo este último el más favorable para la inducción de haustorios. De los tres compuestos vanillina, catequina y H2O2, la vanillina fue el mejor FIHs en raíces de C. tenuiflora induciendo 3 haustorios/raíz, desarrollados en de forma lateral a los 14 días de que se aplicó el compuesto. Utilizando la histología como una herramienta, se observaron las características propias de un haustorio como el alargamiento de las células de la epidermis y un proceso de división de las células de la corteza interna donde se pudo observar la presencia de abundantes núcleos (zona nucleada) principalmente en la zona meristemática. El análisis histoquímico indicó que la formación de haustorios está asociado con la acumulación de H2O2 y flavonoides. De acuerdo con el análisis fitoquímico de las plantas de C. tenuiflora tratadas con los FIHs, la concentración de fenoles totales de la parte aérea fue similar en el control y las muestras con vanillina y la concentración de fenoles totales en raíz fue mayor en el control que en los tratamientos (de tres concentraciones) con vanillina. Mientras que, la concentración de flavonoides en raíz fue mayor con vanillina a 25 µM. El análisis de LC-MS (ESI), reportó la presencia de ácido logánico, verbascósido, apigenina y un compuesto no identificado. La mayor concentración de apigenina se encontró en la parte aérea (comparada también con lo obtenido en raíz) de las plantas de C. tenuiflora pero mayor en el tratamiento con 25 µM de vanillina (37.3 mg apigenina/g de extracto). Por lo tanto, en este trabajo se indujo la formación de haustorios en C. tenuiflora en condiciones in vitro sin la presencia de un hospedero y utilizando vanillina (25 µM), observando con esta misma un efecto sobre la producción de compuestos bioactivos.

Castilleja tenuiflora Benth. (Orobanchaceae) es una especie vegetal hemiparásita de uso medicinal; presenta actividades biológicas comprobadas (citotóxica, anti-inflamatoria y anti-ulcerogénica), mismas que son atribuibles a iridoides y compuestos de tipo fenólico como flavonoides y feniletanoides. En presencia de compuestos fenólicos, flavonoides, quinonas, etc (presentes en exudados de raíz de plantas hospederas) C. tenuiflora desarrolla una estructura denominada haustorio por medio de la cual parasita a otras especies vegetales a nivel de las raíces. El proceso de formación de haustorios es complejo, involucra eventos moleculares, bioquímicos y anatómicos que no han sido completamente esclarecidos. Inicia con el reconocimiento (por parte de la planta parásita) de señales químicas del hospedero junto con reacciones de óxido-reducción. En estas reacciones, el peróxido de hidrógeno (H2O2) es una molécula fundamental. Dada su complejidad, las investigaciones sobre los haustorios en condiciones naturales son escasas por lo que se ha recurrido al cultivo in vitro y a la aplicación de una serie de compuestos químicos a los que se les denomina factores de inducción de haustorios (FIHs). Las especies vegetales en las que se ha logrado la inducción de haustorios son escasas y no existen antecedentes sobre estudios en los que la planta parásita tiene un valor biotecnológico. Asimismo, persisten preguntas sobre la relación entre los FIHs y el metabolismo secundario de la parásita o, la caracterización anatómica del haustorio formado en condiciones in vitro. Por otra parte, a pesar de su papel fundamental en la señalización de la inducción del haustorio, el H2O2 no ha sido probado como FIHs. Por lo anterior, el objetivo del trabajo fue “Inducir in vitro haustorios en raíces de Castilleja tenuiflora Benth. y evaluar el efecto de factores de inducción de haustorios (FIHs) sobre la producción de compuestos bioactivos”. Se estableció el sistema biológico para inducir los haustorios y se evaluaron los siguientes FIHs: catequina, vanillina y H2O2 (10, 25 y 50 µM).

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  • 2014
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