Dissertations / Theses on the topic 'Metabolitos secundarios'

La presente investigación tiene como objetivo el estudio fitoquímico de la especie Capparis ovalifolia, buscando identificar algunos metabolitos presentes en sus hojas, las cuales son utilizadas en la medicina tradicional y como insecticida natural. Se colectó la muestra de Capparis ovalifolia en la localidad Batán Grande (1000 msnm), provincia de Ferreñafe, departamento de Lambayeque. El material vegetal colectado, fue estudiado taxonómicamente en el Museo de Historia Natural de la UNMSM, para luego ser analizado químicamente en nuestros laboratorios. El análisis de este material vegetal consistió en la obtención de aceites esenciales por el método de destilación por arrastre de vapor. Posteriormente se prepararon extractos crudos en diversos solventes, a partir de ellos se aislaron metabolitos secundarios usando diversas técnicas cromatográficas para la separación y purificación de fracciones y metabolitos. Finalmente en base a métodos espectroscópicos IR, UV-V, RMN mono y bidimensional y espectrometría de masas, se procedió a la elucidación estructural de algunos de los metabolitos presentes en esta especie. Mediante GC-FID se reconoció la composición estructural del aceite esencial de esta planta. A partir del extracto de acetato de etilo se aisló un compuesto cristalino, incoloro, de punto de fusión 210-212 °C, sus datos espectroscópicos confirman que se trata del triterpeno C30H50O llamado lupeol. Se ha demostrado la potencialidad antioxidante de esta especie en función a su contenido de lupeol. El estudio de RMN mono y bidimensional permitió determinar su estereoquímica. Se aisló un metabolito sólido, amorfo, de color blanco, que corresponde a un hidrocarburo ácido de cadena larga y un compuesto sólido de color amarillo, amorfo, de tipo terpeno. El aceite esencial de las hojas de Capparis ovalifolia contiene como productos mayoritarios al mentol, acetato de metilo, 3-octenona, viridiflorol, neo-mentol, piperitona, mentona e isomentona. Cabe destacar que el contenido de mentol en esta especie es de 51,7 % convirtiéndolo en una fuente natural de esa sustancia de probada actividad antiespasmódica.
Tesis

Lepidium peruvianum Chacón (maca), es una crucífera altoandina, que crece a entre los 3,500 y 4500 m.s.n.m. Originaria de la meseta del Bombón, en los departamentos de Junín y Pasco; por sus cualidades medicinales y su alto valor nutritivo, es una planta de alto interés económico, cuyo cultivo se ha extendido a otras regiones de nuestro país. En el presente trabajo se estudió la susceptibilidad de la especie a las técnicas del cultivo de tejidos como herramienta de producción de metabolitos secundarios. Se realizó la inducción de callos en diferentes explantes de L. peruvianum utilizando la auxina 2,4-D y la citoquinina Kinetina, en un factorial de medios con diferentes concentraciones auxina/citoquinina. Se obtuvieron callos en la mayoría de los medios usados, la relación de hormonas más eficiente fue 1 _M auxina/citoquinina. Se evaluó la presencia de glucosinolatos y alcaloides en los callos obtenidos y se compararon con muestras control de hipocótilos de maca. Se observó la presencia variable de dos fracciones de glucosinolatos en los callos, en la mayoría de los casos las manchas tuvieron una coloración más intensa en los callos que en los controles. De otro lado se observó una alta variabilidad en la presencia de alcaloides y otros metabolitos no identificados en los callos obtenidos en este trabajo. También se evaluó cualitativamente la presencia de mirosinasas en los callos obtenidos, observándose bandas positivas en los callos y las muestras de plantas de maca.
Lepidium peruvianum Chacón, is a Cruciferae native from the Andes. It grows between 3,500 and 4500 m. Original from the Bombón plateau, located at the Peruvian localities Junín and Pasco. It became in a crop with a high economical value, due its medicinal and nutritional properties. Actually, it is extended to other regions of the country. The main objective of this research is to study the tissue culture ability of the crop to use in vitro tissues as a tool for secondary metabolite production. Leaves, petioles, roots and hypocotils of L. peruvianum were tested as explants to induce calli. Different concentrations of 2,4-D and Kinetin, in MS basic medium were tested. Calli were induced in most of the media tested, the most efficient hormone ratio auxin/citokinin was 1. It was evaluated the presence of glucosinolates and alkaloids in the callus induced and compared to maca hypocotils as control sample. Two glucosinolates fractions were obtained from calli analyzed. It was found one or two fractions according to the callus and in most of the cases the concentration was higher in callus than in control. In the other hand, it was observed a high variability in the alkaloid fractions and other unidentified metabolites extracted from the calli evaluated in this work. It was also evaluated the presence of myrosinases in the calli studied, and it was found positive bands either in callus as in maca hypocotils.
Tesis

Las plantas de uso medicinal son una respuesta del conocimiento ancestral para el tratamiento y/o cura de diversas enfermedades, que debe ser contrastado científicamente. Dicha investigación debe partir de la identificación botánica de los ejemplares utilizados por la población; asimismo, el conocimiento de sus metabolitos nos ayuda a explicar el o los principios activos implicados en la actividad atribuida a la planta. El material empleado en este estudio son tres helechos comercializados bajo el nombre común de “cuti cuti” en el mercado de plantas medicinales del distrito de La Victoria en Lima-Perú, cuya identidad taxonómica corresponde a las especies: Argyrochosma nivea (Poir.) Windham “cuti cuti hembra”, Cheilanthes pruinata Kaulf. “cuti cuti macho” y Cheilanthes scariosa (Sw.) C. Presl “cuti cuti”, los cuales son empleados en la medicina tradicional para tratar la diabetes. Se ha podido establecer características descriptivas que conlleva a la presentación de una clave que permite diferenciarlos. Se demuestra que los helechos llamados “cuti cuti” son de tres especies distintas. Se procedió a realizar ensayos de colorimetría y precipitación, a partir de extractos hidroalcohólicos resolubilizados en agua al 2%, encontrándose similitudes en los tres helechos respecto a la presencia de metabolitos.

La presente publicación es una revisión de lo reportado a la fecha sobre las Wemerias como un aporte a su conocimiento científico. Se está incluyendo los resultados que hemos logrado en las investigaciones sobre la W ciliolata, W dactylophylla y la W cf. decora Blake resumidos previamente en el Vol. VII (1993), así como los resultados logrados en los últimos 4 años con la W. poposa, W. nubígena, W. sp. "varitadeSanjosé"y W ciliolata. De las marchas fitoquímicas realizadas sobre 10 especies de Werneria se detecta la presencia de terpenoides, flavonoides, leucoantocianidinas, catequinas, saponinas y alcaloides. No se detecta la presencia de quinonas y glucósidos cardiacos. El estudio fitoquímico de las 6 especies ha conducido al aislamiento y caracterización de diterpenos, benzofuranos, benzopiranos, flavonoides, cumarinas, p-hidroxiacetofenona y derivados, y de alcaloides pirrolizidinicos. Los ensayos farmacológicos preliminares de actividad hipotensorarealizados en extractos, fracciones y compuestos purificados dieron interesantes resultados, los que deberán ser confirmados posteriormente.

Las plantas de uso medicinal son una respuesta del conocimiento ancestral para el tratamiento y/o cura de diversas enfermedades, que debe ser contrastado científicamente. Dicha investigación debe partir de la identificación botánica de los ejemplares utilizados por la población; asimismo, el conocimiento de sus metabolitos nos ayuda a explicar el o los principios activos implicados en la actividad atribuida a la planta. El material empleado en este estudio son tres helechos comercializados bajo el nombre común de “cuti cuti” en el mercado de plantas medicinales del distrito de La Victoria en Lima-Perú, cuya identidad taxonómica corresponde a las especies: Argyrochosma nivea (Poir.) Windham “cuti cuti hembra”, Cheilanthes pruinata Kaulf. “cuti cuti macho” y Cheilanthes scariosa (Sw.) C. Presl “cuti cuti”, los cuales son empleados en la medicina tradicional para tratar la diabetes. Se ha podido establecer características descriptivas que conlleva a la presentación de una clave que permite diferenciarlos. Se demuestra que los helechos llamados “cuti cuti” son de tres especies distintas. Se procedió a realizar ensayos de colorimetría y precipitación, a partir de extractos hidroalcohólicos resolubilizados en agua al 2%, encontrándose similitudes en los tres helechos respecto a la presencia de metabolitos.
Tesis

El cultivo in vitro de células, tejidos y órganos de vegetales es una de las áreas de crecimiento de la Biotecnología; gracias a su potencial para generar compuestos de alto valor agregado. Los compuestos alcaloideos son metabolitos secundarios producidos por las plantas, los cuales han sido objeto de investigación en años recientes, pues se han evidenciado sus propiedades; en especial la de los alcaloides de tipo tropánico y su efecto anestésico, por lo que es necesario desarrollar metodologías que permitan su explotación comercial. Tal es el caso del cultivo in vitro, técnica empleada para obtener cultivos celulares capaces de sintetizar diferentes metabolitos secundarios bioactivos. Este trabajo tuvo como objetivo el establecer cultivos in vitro de Datura spp. Dicho género es bien conocido por su capacidad de producir una alta concentración de alcaloides de tipo tropánico. Se generó un protocolo para el establecimiento de cultivos asépticos de Datura spp, utilizando semillas como explantes. Las semillas fueron sembradas en diferentes medios de cultivo. Se utilizó medio MS estándar como control, medio MS suplementado con diferentes reguladores del crecimiento vegetal y medio MS suplementado con una alta concentración de micronutrientes. En cada tratamiento se registró el porcentaje y tiempo de germinación, la morfología de las plántulas obtenidas, así como el porcentaje de formación de callo. A partir de las plántulas generadas, se tomaron diferentes explantes (raíz, hojas e hipocótilos), con la finalidad de inducir la formación de callo en los mismos. Obteniéndose los mejores resultados en los medio de cultivo suplementados con 1.0 mg/L de 2,4-D y 1.0 mg/L de BAP (92.63%), siendo los fragmentos de hipocótilo y hoja los mejores explantes para este fin. La biomasa obtenida (callos), fue subcultivada en varias ocasiones con la finalidad de generar suficiente para ser utilizada en los análisis fitoquímicos programados. La biomasa fue secada en una estufa y posteriormente se sometió a una extracción solido-liquido con dos diferentes solventes, etanol y cloroformo. Una vez obtenidos ambos extractos, fueron sometidos a una serie de pruebas fitoquímicas encaminadas a la identificación de alcaloides. Lográndose observar en todas las muestras analizadas la presencia de alcaloides del tipo tropánicos. Se llegó a la conclusión de que los cultivos de callo de Datura spp retienen su característica natural de producir compuestos alcaloideos, por lo que la técnica de cultivo de tejidos vegetales se presenta como una alternativa importante en la generación y producción de este tipo de metabolitos secundarios.

El presente trabajo de investigación explora las posibilidades de análisis de los principales metabolitos secundarios presentes en la cáscara de aguajes peruanos. Como tal, esta parte del fruto constituye una fuente de contaminación, ya que actualmente no posee valor agregado como subproducto. En este sentido, se plantea que el estudio de la composición química, en relación a estos compuestos bioactivos, podría implicar una oportunidad para el aprovechamiento potencial de las cáscaras de estos frutos amazónicos. Para cumplir los objetivos de esta investigación, se realizó una amplia revisión bibliográfica partiendo de la importancia del fruto del aguaje en la Amazonía, en correlación con la valiosa composición química y nutricional de su pulpa. El conocimiento del alto contenido de ácidos grasos y ciertos compuestos antioxidantes importantes, ha permitido comprender su alta demanda, tanto para la población local como la industria alimentaria y cosmética; mientras que la cáscara ha sido por mucho tiempo considerada como un residuo acumulable. Seguidamente, se estudiaron los principales metabolitos secundarios que suelen encontrarse comúnmente en las cáscaras de diversos frutos tropicales. Se realizó una descripción de la naturaleza, ocurrencia en las plantas, propiedades químicas y aplicaciones de estos compuestos. Dentro de estos, se destacan los carotenoides, tocoferoles y compuestos polifenólicos, constituidos principalmente por taninos, tanto hidrolizables como condensados, y flavonoides. La revisión de diferentes investigaciones en la cáscara de variados frutos tropicales permitió identificar ciertos métodos pertinentes para el análisis de esta parte de los aguajes. En tal caso, el contenido total de los metabolitos secundarios mencionados puede cuantificarse, por ejemplo, mediante metodologías basadas en espectrofotometría UV-Vis. Además, en gran parte de estos trabajos suele evaluarse la capacidad antioxidante de los extractos de las cáscaras a través de ensayos con radicales o reacciones redox. No obstante, la información provista por estas metodologías solo permite caracterizar la materia prima a grandes rasgos; por lo que los métodos cromatográficos más sofisticados serían necesarios para determinar la identidad y cantidad de los compuestos bioactivos más importantes presentes. Finalmente, mediante experimentos de resonancia magnética nuclear sería posible la elucidación definitiva de la estructura química de dichos analitos. En base a esta información, se concluye que existe una interesante oportunidad de investigación para analizar los metabolitos secundarios de las cáscaras de aguajes peruanos. Consecuentemente, se considera que la propuesta de investigación más plausible debe partir de la obtención de la harina de las cáscaras secas de los diferentes morfotipos de aguaje, incluyendo el aguajillo, previamente acondicionadas, para luego estudiarlas con las técnicas instrumentales descritas.
Trabajo de investigación

Determina cualitativamente los metabolitos secundarios del rizoma, raíz y hojas de Perezia pinnatifida y su caracterización morfo-histológica. Se realizan pruebas de tamizaje fitoquímico y cromatografía de capa fina, a fin de identificar los posibles grupos químicos presentes en la planta. Se detectan carbohidratos, azúcares reductores de grupo cetónico, compuestos fenólicos, saponinas, flavonoides, alcaloides y glicósidos. Se concluye que los extractos de rizoma, raíz y hoja de Perezia pinnatifida presentan los mismos metabolitos secundarios. En la morfología, Perezia pinnatifida es una hierba acaule, de porte bajo, presenta rizoma erecto con raíces fasciculadas, sus hojas son arrosetadas, láminas pinnatífidas, lanceolada-lirada, lóbulos con bordes redondos y ciliados. Referente a la histología, se encuentra que la hoja presenta un tipo mesomórfico, con haces vasculares rodeados de vaina parenquimática, estomas anomocíticos, hoja anfiestomática, abundancia de tricomas glandulares pluricelulares, presenta un parénquima en empalizada de células alargadas y parénquima con células isodiamétricas siendo más pequeñas las cercanas a la epidermis y a los haces conductores, con presencia de espacios intercelulares. Las raíces más jóvenes presentan epidermis y un parénquima cortical con células isodiamétricas, mientras las maduras presentan una peridermis delgada, debajo un parénquima cortical con células isodiamétricas más pequeñas hacia la endodermis. Floema y xilema secundarios continuos.
Tesis

Los cultivos celulares en suspensión representan un excelente herramienta biotecnológica para la producción de compuestos bioactivos empleados en la industria farmacéutica, cosmética y química. Entre éstos, los metabolitos secundarios de origen vegetal son de los más valiosos, aunque su producción en cultivos celulares es en bajas cantidades. Mediante la aplicación estratégica de elicitores ha sido factible incrementar la producción de dichos metabolitos y mediante la ingeniería genetica se ha logrado manipular genes claves en las rutas metabólicas que generan compuestos de interés. Un ejemplo exitoso en la producción biotecnológica de un compuesto con alto valor comercial mediada por la adicción de elicitores es la producción de taxol y taxanos relacionados, empleando como plataforma cultivos celulares del género Taxus spp. En éste trabajo optamos por el uso de los elicitores coronatina, β- ciclodextrinas, perfluorodecalinas, hexenol en cultivos celulares de Vitis y Taxus, además de probar el efecto elicitor del Taximin (péptido identificado por nuestro grupo), consiguiendo aumentar la producción de taxanos considerablemente en los cultivos en suspensión, incrementar la producción de biomasa del cultivo, ésto correlacionando los efectos analizados con los niveles de expresión de los genes implicados en la ruta metabólica. Paralelamente, se estandarizó un protocolo de transformación por biolística para células de T. media, consigiendo observar la expresion estable del gen reportero utilizado, el cual fue co-transformado con un gen clave flujo limitante de la ruta de taxanos.
Cell suspension cultures constitute an excellent biotechnological tool for the production of bioactive compounds useful for the pharmaceutical, cosmetic, chemical etc. industries. Among them, plant secondary metabolites with therapeutic properties are the most valuables, although it’s productivity in cell cultures are generally in low quantities. Using the elicitation strategy is possible increase the production of these important compounds, and genetic engineering has managed manipulated key genes in metabolic pathways that generate compounds of interest. Taxol, a very known and effective anticancer compound, as well as related taxanes production is a successful example of biotechnological production of high added-value compounds mediated by elicitors using as platform Taxus spp cell cultures. In this work we added coronatine, β-cyclodextrins, perfluorodecalins and hexenol, as elicitiors, to cell suspension culture of Vitis and Taxus. Additionally the elicitor effect of Taximin (peptide identified by our group) was tested. Have achieved improve taxanes production, increase cell growing biomass in cultures correlating with the increment in gene expression levels of taxanes metabolic pathway. We standardized a biolostics transformation protocol for T. media cells. We were able to observed the stable expression of the reporter gene, which was co.transfomed with a key gene from taxane pathway.

El ácido salicílico (SA) juega un papel fundamental en la respuesta defensiva de las plantas. Este compuesto se acumula en las mismas como consecuencia de infecciones patogénicas de tipo incompatible, y su aplicación exógena induce resistencia. Asimismo, plantas transgénicas incapaces de acumularlo presentan una mayor susceptibilidad a patógenos de distinta naturaleza. Por otra parte, el ácido gentísico (GA, ácido 2,5-dihidroxibenzoico) se acumula en plantas en infecciones compatibles no necrotizantes. La aplicación exógena de GA induce un conjunto de proteínas de defensa PR (Pathogenesis related) distintas a las que induce el SA, por lo que podría tener un papel complementario en la señalización frente a patógenos en plantas. Ambos compuestos se acumulan en plantas en forma de glicósidos, es decir, conjugados a una o más moléculas de azúcar. Estas reacciones de conjugación son catalizadas por proteínas denominadas glicosiltransferasas. En plantas de tomate el SA se acumula como SA 2-O-ß-glucósido, unido a una molécula de glucosa, mientras el GA lo hace en forma de GA 5-O-ß-xilósido, unido a xilosa. GAGT (Gentisic Acid Glycosyl Transferase) ha sido descrita como la proteína que conjuga GA en tomate. Dado que la glicosilación de metabolitos es una forma rápida de inactivarlos, la existencia de esta proteína con actividad conjugadora de GA refuerza la idea del ácido gentísico (GA) como molécula señal complementaria al SA en la interacción planta-patógeno. Por otra parte, la proteína Twi1 (Tomato wound inducible), descrita en tomate como una posible glicosiltransferasa debido a sus características comunes con este grupo de proteínas, presenta inducción por SA y otros compuestos de naturaleza fenólica, además de herida e interacciones de tipo incompatible. Trabajos en los que se ha llevado a cabo la sobreexpresión o el silenciamiento de una GT han puesto de manifiesto cómo ello conlleva la aparición de resistencia o susceptibilidad frente a una infección patogénica. Por tanto, las GTs tienen un papel fundamental en la respuesta defensiva de la planta, modulando los niveles de moléculas que intervienen en dicha respuesta. Por otra parte, se han realizado estudios dirigidos a elucidar la implicación de compuestos del metabolismo secundario en la interacción de plantas de tomate con distintos patógenos. Ello ha permitido detectar cambios concretos de los niveles de un número determinado de metabolitos a lo largo de las infecciones, como son cuatro amidas derivadas del ácido hidroxicinámico (HCAAs) que se acumulan en plantas de tomate infectadas con la bacteria Pseudomonas syringae pv. tomato. Las HCAAs son un conjunto de metabolitos, pertenecientes al grupo de los fenilpropanoides, de bajo peso molecular y que se caracterizan por la presencia de nitrógeno en su estructura. En su ruta de biosíntesis participan diversos enzimas tales como la fenilalanina amonio liasa (PAL), la tirosina descarboxilasa (TYDC) o la tiramina hidroxicinamoil transferasa (THT). La acumulación en tomate de las cuatro amidas como consecuencia de la infección bacteriana va acompañada de la inducción del isoenzima THT1-3. La obtención de plantas transgénicas que sobreexpresen o silencien las proteínas GAGT, Twi1 y THT1-3 permitirá llevar a cabo ensayos de resistencia frente a infecciones patogénicas que contribuyan al conocimiento del sistema defensivo de las plantas, tanto en sus aspectos de señalización como en los referidos a componentes de la respuesta final de la planta. Al mismo tiempo, esta estrategia puede constituir, en sí misma, un medio de obtención de plantas más resistentes frente a ataques patogénicos de diversa naturaleza.
Campos Beneyto, L. (2014). Metabolitos secundarios de naturaleza fenólica: papel en la respuesta defensiva de plantas de tomate [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/44236
TESIS

Lepidium meyenii (Walpers), conocida como maca, es una planta perenne de la familia de las Brasicaceae que crece entre los 3800 y 4500 m.s.n.m. en regiones de puna, generalmente en los departamentos de Junín y Pasco (Perú). Se han identificado principios activos de interés y ha sido reconocida por su alto valor nutricional, energizante y afrodisiaco. Por otro lado, se ha evaluado el perfil químico y la composición de maca fresca y la secada de manera tradicional, y se han encontrado diferencias debidas a procesos bioquímicos post-cosecha que resultan en la formación de compuestos bioactivos adicionales (macamidas). En el presente trabajo se estudió la variación del perfil de compuestos de maca durante su proceso de secado tradicional e industrial. Se ha demostrado que el procesamiento tradicional, el cual consiste en exponer en el campo a los hipocotilos a ciclos diarios variables en temperatura y a radiación ultravioleta (UV) intensa, durante ocho a doce semanas, es esencial para la generación de distintos metabolitos bioactivos, en comparación con otros procesos de secado directo, como la liofilización, que no conducen a los mismos resultados. Por tanto, se optimizaron métodos cuantitativos de análisis para los diferentes compuestos existentes de la maca con el fin de reducir tiempos de análisis y minimizar varianzas. Asimismo, se identificaron algunos compuestos o variables que pueden servir como indicadores de control de calidad para la comercialización y exportación de este producto andino. Finalmente, se evaluó el efecto de procesos post-cosecha de secado tradicional e industrial sobre el perfil y rendimiento de compuestos bioactivos en maca, y se compararon las cinéticas de conversión para analizar la influencia de las variables ambientales sobre la producción de compuestos indicadores de este producto andino.
Tesis

Las actinobacterias están presentes en el suelo y representan una alta porción de la microbiota del medio, principalmente de la rizosfera jugando un papel importante en las comunidades microbianas asociadas a plantas. Algunos géneros predominan como saprófitos, mientras que otros son endófitos, simbiontes benéficos o incluso patógenos de plantas y animales, y son ampliamente reconocidos por su potencial en control biológico. La diversidad del filo es amplia e incluye especies benéficas, viviendo como microbiota en animales y personas; pero también especies patógenas. Mycobacterium tuberculosis está presente en 2 mil millones de personas en el mundo y es el agente causal de la tuberculosis, matando millones de personas cada año. Streptomyces causa “costra” en plantas y se conoce por su habilidad para causar necrosis y lesiones en cultivos de tubérculos económicamente importantes como la papa. Nocardia puede ser oportunista infectando a personas inmunocomprometidas causando infecciones como la nocardiasis y el actinomicetoma. Por otro lado, las actinobacterias tienen un claro potencial como fuente de nuevos antibióticos, antifúngicos, agentes anticancerígenos y otros metabolitos secundarios que podrían ser utilizados en medicina humana y animal; son degradadores de hidrocarburos y pueden ser usados para el control biológico de plagas en cultivos y como promotores de crecimiento en plantas. Con el rápido desarrollo en los campos de genómica, biología sintética, ecología y aunado al requerimiento de nuevos compuestos antimicrobianos para combatir la resistencia antimicrobiana, la biología de Actinobacteria es ampliamente dinámica y se están realizando importantes estudios en este campo. En el proyecto actual se estudiaron actinobacterias de origen clínico, utilizando técnicas de biología molecular y herramientas bioinformáticas para buscar en las cepas de estudio uno o más sistemas biosintéticos, tales como PKS (policétido sintasa) y NRPS (policétidos sintetasa no ribosomales), que nos permiten predecir la producción de metabolitos secundarios con actividad farmacológica y se evaluó su actividad antimicrobiana contra cepas de algunas bacterias multirresistentes.

l cultivar de tomate MT presenta una serie de características fenotípicas, como un corto ciclo biológico (inferior a 3 meses) y pequeño tamaño (menos de 20 cm), que hacen que sea más adecuado para estudios en laboratorio que otros cultivares de tomate. El objetivo general planteado al iniciar este trabajo fue determinar el comportamiento in vitro del cv. MT, así como llevar a cabo un estudio de los perfiles de metabolitos secundarios y de los patrones de expresión proteica en suspensiones celulares sometidas a la elicitación con MJ, en presencia y en ausencia de dos tipos de β-CDs: metiladas al azar (CDsM) o hidroxipropiladas al azar (CDsH). El fin último es explorar el potencial de las suspensiones celulares derivadas del cv. MT para utilizar este sistema en la producción de metabolitos con alto valor añadido. Para abordar este objetivo se han utilizado diversas técnicas de análisis cromatográfico (HPLC-MS y GC-MS), electroforético (SDS-PAGE e IEF), citológico (TTC y FDA) y espectrofotométrico (determinaciones de metabolitos y de diversas actividades enzimáticas); también se ha llevado a cabo la microsecuenciación de fragmentos peptídicos por nanoLC ESI MS/MS y se han utilizado las herramientas bioinformáticas correspondientes para el análisis de los resultados. Las suspensiones celulares presentaron una acumulación de compuestos fenólicos y triterpenos máxima durante la fase de crecimiento exponencial. La elicitación de las suspensiones celulares con MJ y CDsM o CDsH, separadamente o en combinación, dio lugar a un aumento de los niveles de isofucosterol,sitosterol y taraxasterol, si bien los mayores cambios se registraron en los tratamientos con CDsM. Sin embargo, los mayores niveles de fenoles solubles totales se obtuvieron en los tratamientos combinados, sobre todo en el tratamiento CDsM+MJ. Además, ambos elicitores (CDs+MJ) actuaron de forma sinérgica en la producción de ácido cafeico en el medio intracelular, indicando que la naturaleza fisicoquímica de las CDs influyó en su capacidad para estimular la producción de metabolitos y para actuar como agentes secuestrantes. Por otra parte, en los tratamientos de elicitación se observó, en general, una diminución de las actividades enzimáticas peroxidasa, PAL, endoquitinasa y 1,3-glucanasa en presencia de CDsM y un aumento de dichas actividades enzimáticas en presencia de CDsH, en los tratamientos con MJ y, sobre todo, en los combinados (CDs+MJ), lo que indica que las CDs y el MJ son capaces de regular diferencialmente la actividad de estas enzimas. El análisis del proteoma extracelular de las suspensiones celulares mediante separación monodimensional en geles de poliacrilamida y microsecuenciación en las suspensiones elicitadas con CDsM+MJ permitió la identificación de diez fragmentos trípticos cuyas secuencias de aminoácidos mostraron homología con varías proteínas PR de S. lycopersicum, quitinasas, una proteína asociada a la muerte celular biótica y una peroxidasa catiónica. Estas proteínas podrían formar parte de las respuestas de defensa en suspensiones celulares de tomate MT. Además de las proteínas inducidas en el tratamiento de elicitación, se identificaron una serie de proteínas constitutivas, como proteínas PR del tipo PR-1 y PR-5, endoquitinasas, quitinasas, peroxidasas, una proteína inhibidora de endoglucanasas fúngicas específicas de xiloglucano (XEGIP) y otras enzimas hidrolíticas implicadas en la ruptura de xilanos y arabinoxilanos como la LeXYL2 y la α-L-Arabinofuranosidasa, que pueden estar implicadas en la modificación de la arquitectura de la pared celular durante el crecimiento del cultivo.
ABSTRACT The tomato cultivar Micro-Tom displays several phenotypic characteristics such as small size (less than 20 cm) and a reduced life cycle (less than three months), which make it more suitable for laboratory experiments than standard cultivars. The overall objective proposed in this research is to know the in vitro behavior of Micro-Tom as well as analyzing the response of MT cell cultures to elicitation with methyl jasmonate (MJ) and two cyclodextrins (randomly methylated cyclodextrins, CDsM, and randomly hydroxypropyl -cyclodextrins, CDsH), alone or in combination, exploring the changes on both secondary metabolite and protein expression patterns that occur in these cell cultures in the presence of these elicitors. To address this objective, a variety of different techniques including: chromatographic (HPLC-MS and GC-MS), electrophoretic (SDS-PAGE and IEF), cytological (TTC and FDA) and spectrophotometric (for the determination of metabolites and enzymatic activities) methods were used. Moreover, tryptic fragments of SDS-PAGE bands of interest were analyzed by nanoLC ESI MS/MS and the LC-ESI-MS/MS spectra submitted to the database-mining tool for protein identification. An accumulation of both phenolic and triterpenoids compounds was seen during the exponential phase of non-elicited cell suspension cultures. Under elicitation conditions, an increase in the levels of isofucosterol, -sitosterol and taraxasterol was observed, although the highest levels of these compounds were found in CDsM-treated cells. In contrast, the highest levels of phenolic compounds were detected in the presence of both elicitors, especially in CDsM+MJ-treated cells. Moreover, both elicitors act synergistically to stimulate the production of caffeic acid in the intercellular medium, suggesting that the physicochemical properties of CDs have a great influence in their ability to induce the production of secondary metabolites and in their metabolite-sequestering properties. On the other hand, a decrease in the enzymatic activities of peroxidase, PAL, endochitinase and -1,3-glucanase was observed in CDsM-treated cells whereas an increase of these enzymatic activities occurred in the presence of CDsH, MJ, and in the combined treatments, indicating that both elicitors are able to differentially regulate the activity of these enzymes. Analysis of the extracellular proteome showed the presence of amino acid sequences homologous to several pathogenesis-related (PR) proteins, a cationic peroxidase, and a biotic cell death-associated protein, which suggests that MJ and CDs could play a role in mediating defense-related gene product expression in MT. Moreover, several constitutive proteins were also identified such as PR 1 and 5 proteins, endochitinases, chitinases, peroxidases, an inhibitor protein of xyloglucan-specific fungal endoglucanase (XEGIP), and other hydrolytic enzymes like LeXYL2 and L-arabinofuranosidase, which are cell wall-degrading enzymes involved in the breakdown of xylans and arabinoxylans, suggesting their involvement in the modification of the cell wall architecture during cell culture growth.

Molts bacteris del grup fluorescent del gènere Pseudomonas són capaços de controlar malalties de les plantes causades per fongs i bacteris fitopatògens (ACBs) o mostren activitat com a bacteris promotors del creixement de les plantes (BPCPs). S'han descrit diversos metabòlits que intervenen de manera important en la seva activitat com a ACBs i BPCPs entre els quals en destaquen el 2,4-diacetilfloroglucinol (Phl), àcid fenazin-1-carboxílic (PCA), Pirrolnitrina (Prn), àcid cianhídric (HCN), àcid 3-indolacètic (IAA), sideròfors i quitinases.
L'objectiu principal del nostre treball ha estat la comparació de les característiques d'un grup de Pseudomonas del grup fluorescent utilitzant una aproximació polifàsica amb la finalitat d'establir possibles relacions entre algunes de les característiques i la capacitat d'actuar com a ACB o BPCP.
Atesa la importància en el biocontrol de la producció de metabòlits com Phl, PCA i Prn, l'objectiu preliminar ha estat la recerca i obtenció de soques productores d'aquests metabòlits. Per assolir aquest objectiu s'ha emprat una aproximació molecular basada en la detecció dels gens biosintètics implicats en la seva producció en lloc de la detecció directa dels metabòlits per evitar els efectes que poden tenir les condicions de cultiu en la inducció o repressió de la seva síntesi. S'han realitzat diferents protocols basats (i) en la cerca assistida de productors mitjançant l'ús de marcadors fenotípics i posterior confirmació per PCR i, (ii) en l'ús de la PCR per a la detecció dels gens directament dels extractes bacterians, d'enriquiments d'aquests extractes i la realització de la hibridació en colònies per al posterior aïllament. La cerca assistida de productors de Phl mitjançant marcadors fenotípics i posteriorment la utilització de tècniques moleculars (amplificació per PCR del gen phlD), ha estat el millor mètode en el tipus de mostres processades en el nostre treball, on la proporció de productors és relativament baixa. En total s'han aïllat a partir de diversos ambients 4 soques portadores dels gens de la síntesi de PCA, 15 de Phl i 1 de Prn.
S'ha constituït una col·lecció de 72 soques de Pseudomonas del grup fluorescent que inclou 18 aïllats propis portadors dels gens biosintètics necessaris per la producció de Phl PCA i Prn; 6 soques de referència procedents de col·leccions de cultius tipus, 14 soques productores dels diferents antibiòtics cedides per altres investigadors i una selecció de 34 soques procedents d'un treball previ realitzat en el nostre grup de recerca. A la col·lecció s'hi troben soques candidates a ACB i BPCP de diverses malalties i plantes.
Les 72 soques s'han caracteritzat fenotípica i genotípicament. La caracterització fenotípica s'ha portat a terme mitjançant la identificació a nivell d'espècie amb galeries API 20NE i proves bioquímiques específiques; la producció de metabòlits com PCA, Phl, Prn, IAA, HCN, quitinases i sideròfors mitjançant l'ús de diferents tècniques; antagonisme in vitro en diversos medis enfront dos fongs (Stemphylium vesicarium i Penicillium expansum) i tres bacteris fitopatògens (Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae pv. syringae i Xanthomonas arboricola pv. juglandis); l'eficàcia de la inhibició de la infecció en bioassaigs in vivo sobre material vegetal enfront els fongs P. expansum en poma i S. vesicarium en fulles de perera i enfront el bacteri E. amylovora en fruits immadurs de perera i, finalment, en assaigs de promoció de creixement en dos portaempelts comercials de Prunus. Cal destacar que P. expansum causa la podridura blava en pomes i peres en postcollita, S. vesicarium la taca bruna de la perera i E. amylovora el foc bacterià de les rosàcies.
El nombre de soques de Pseudomonas, sobre el total de les 72 estudiades, productores d'IAA (4) i quitinases (6) és baix, mentre que és elevat en el cas del HCN (32), que a més està associat a la producció de Phl. Els resultats obtinguts en l'antagonisme in vitro han mostrat en el cas dels bacteris que és dependent del patogen indicador i del medi de cultiu. La presència o absència de ferro no sembla ser un factor que potencií l'antagonisme. En el cas dels fongs no s'ha observat però, influència del medi de cultiu emprat. En el total de 72 soques s'ha observat un percentatge baix de soques que manifesten antagonisme en tots els medis assajats vers 3 o 4 dels patògens (7). Solament 2 d'aquestes 7 soques han mostrat ser també efectives en bioassaigs d'inhibició de les infeccions causades per 2 dels 3 patògens assajats. Algunes de les soques efectives en els bioassaigs no són antagonistes in vitro en cap dels medis assajats enfront el mateix patogen. En el cas de la promoció del creixement, s'han observat més soques promotores del creixement del portaempelts de prunera Marianna 2624 que no en l'híbrid de presseguer-ametller GF677 i les eficàcies assolides són també majors en el cas de Marianna 2624, detectant una elevada especificitat soca/portaempelts
La caracterització genotípica s'ha realitzat mitjançant l'anàlisi dels polimorfismes en la longitud dels fragments de restricció de DNA ribosomal (RFLP-rDNA) i l'anàlisi dels polimorfismes en la longitud dels fragments de macrorestricció genòmica de DNA cromosòmic separats per electroforesi en camp polsant (MRFLP-PFGE). Ambdues anàlisis van mostrar una gran heterogeneïtat genètica entre les soques caracteritzades i no s'ha pogut relacionar les agrupacions obtingudes amb les característiques fenotípiques o capacitat d'actuar com a ACB o BPCP. Els patrons de macrorestricció genòmica (MRFLP-PFGE) del bacteri model P. fluorescens EPS288 són estables en el temps i independents de les condicions de cultiu assajades al laboratori o en mostres naturals, mostrant ser una tècnica eficaç en la identificació de reaïllats de mostres naturals inoculades prèviament amb el bacteri.
Una selecció de soques que comparteixen el fet de produir floroglucinol s'han caracteritzat mitjançant RFLP i seqüenciació del gen phlD. S'ha establert una relació entre les agrupacions obtingudes en les anàlisis RFLP-rDNA, RFLP-phlD i les seqüències del gen. En l'anàlisi filogenètica de les seqüències del gen phlD s'ha observat un elevat grau de polimorfisme obtenint-se 3 agrupacions principals. Les agrupacions semblen relacionar-se amb els patrons de producció de metabòlits (Phl, HCN i Prn en una primera agrupació; Phl i HCN en la segona i solament Phl en la tercera), però aquestes no s'han pogut relacionar amb l'origen geogràfic de les soques o la seva activitat com a ACBs i/o BPCP.
Amb les dades obtingudes de la caracterització fenotípica i genotípica s'ha realitzat una anàlisi multivariant (correspondències, correlacions d'Spearman i de freqüències amb variables categòriques). S'ha demostrat la importància de disposar d'una tècnica que permeti depurar una col·lecció de soques descartant les soques genèticament idèntiques, ja que influeixen en els resultats de les anàlisis. Pels tres patògens assajats com a indicadors i els dos portaempelts emprats, no s'ha observat cap correlació entre la inhibició de la infecció o la promoció del creixement amb les característiques fenotípiques i genotípiques de les soques que fos significatiu i consistent en les tres tècniques emprades.
Many bacteria pertaining to the fluorescent Pseudomonas group are able to control plant diseases caused by bacterial and fungal plant pathogens (BCAs). Also, some of them exhibit activity as plant growth promoting bacteria (PGPBs). Several metabolites like 2,4-diacetylphloroglucinol (PHL), phenazin-1-carboxilic acid (PCA), pyrrolnitrin (Prn), hydrogen cyanide (HCN), indol-3-acetic acid, siderophores and chitinases has been described accounting for their ability of being BCAs or PBPBs.
The aim of the present work was to compare the phenotypic and genotypic characteristics of a selected group of fluorescent Pseudomonas by means of a polyphasic approach in order to establish relationships with the ability of being BCA and PGPB.
Due to the importance of production of metabolites like Phl, PCA and Prn in biocontrol, the preliminary objective of this work was to search and isolate of metabolite producing strains. To achieve this objective a molecular approach was used based on the detection of biosynthetic genes, which are implicated in the metabolite production, instead of direct detection of the metabolites. The procedure was performed to avoid the effect of culture conditions on induction or repression of metabolite synthesis.
Two procedures were used (i) assisted search of metabolite producing strains by means of phenotypic markers and subsequent confirmation by PCR analysis, (2) direct use of PCR for gene detection in direct extracts or enrichments from samples and subsequent colony-hybridization for assistance in strain isolation. The best method for isolation of Phl producers in the type of samples processed in the present work, where the frequency of Phl producers is very low, was the assisted search by means of phenotypic markers followed of a confirmation by PCR amplification of phlD gene. Four strains harboring the PCA genes, 15 strains with Phl genes, and one with Prn genes were isolated.
A collection of 72 strains of Pseudomonas pertaining to the fluorescent group was made including 18 isolates derived from the present work which harbor the biosynthetic genes for PhL, PCA and Prn production; 6 strains from reference collections; 14 strains producing several antibiotics which were supplied by other colleagues; and a selection of 34 strains from a previous work performed by our research group. Within the collection there are many strains with promising potential as BCAs and PGPBs of several diseases and plant hosts.
The collection was characterized phenotypically and genotypically. The phenotypic characterization included identification at the species level with the aid of API20NE kit and several specific biochemical tests; the production of metabolites such as PCA, Phl, Prn, IAA, HCN, chitinases and siderophores; in vitro antagonism in several culture media against two fungi (Stemphylium vesicarium and Penicillium expansum) and three bacterial pathogens (Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae pv. syringae and Xanthomonas arboricola pv. juglandis); efficacy in biossays of inhibition of infection of plant material by P. expansum on apple fruit tissue and S. vesicarium on pear leaves, E. amylovora on immature pear fruit, and of growth promotion in two commercial Prunus rootstocks. P. expansum causes blue mold rot of apple and pear in postharvest, S. vesicarium cause brown spot of pear and E. amylovora is the causal agent of fire blight of rosaceous plants.
The number of strains, over a total of 72 studied, producing IAA and chitinases was very low (4 producing IAA and 6 producing chitinases), whereas a high number of HCN producing strains (32) was detected which was associated to Phl production. In vitro antagonism against bacteria was highly dependent on indicator pathogen and growth medium, but the presence or absence of iron did not seem to affect. However, in the case of antagonism against fungi, no influence of the medium composition was observed. Among the collection a low frequency of strains exhibiting antagonism against 3 or 4 pathogens a total of 7 strains was observed in all tested media. Only two out of the seven strains were effective in infection inhibition bioassays caused by two of the three pathogens tested. Some of the effective strains in the in vivo assays were not antagonist for the indicator pathogen in any of the media tested. In the case of plant growth promoting strains, the growth in rootstock Marianna 2624 was more stimulated than in GF677, and there was a strain-host specificity.
Genotypic characterization of strains was performed by means of restriction fragment length polymorphism analysis of the ribosomal DNA (RFLP-rDNA) and macrorestriction fragment length polymorphism analysis of chromosomal DNA separated by pulsed field gel electrophoresis (MRFLP-PFGE). Both techniques showed a high level of genotypic diversity within the collection of strains, and no relationships were observed between clusters and phenotypic characteristics or ability to be BCA or PGPB. Patterns of MRFLP-PFGE for the model bacterium P. fluorescens EPS288 were found stable within time and independent of cultivation conditions in the laboratory or under natural conditions. Therefore the method is highly suitable for identification of strains reisolated from natural samples previously inoculated with the bacterium.
A further selection of strains which produce phloroglucinol were characterized by RFLP analysis and phlD sequencing. The groups observed were consistent among the RFLP-rDNA, RFLP-phlD and gene sequence data. Phylogenetic analysis obtained using phlD sequences showed a high level of polymorphism revealing three main clusters. These clusters appear to be related with metabolite production: a first cluster producing Phl, HCN and Prn, a second producing Phl and HCN, and a third producing only Phl. However, this groups were related neither to the geographic origin of strains nor to the activity as BCA or PGPB.
A multivariate analysis (correspondence, pairwise Spearman rank correlation, and frequency analysis)was performed using data of phenotypic and genotypic characterization of strains. The results emphasize the importance of discarding from the database those strains being genetically identical because skew the final results. The three types of analysis did not revealed a significant and consistent relationship between the activity of infection inhibition or growth promotion of the strains and their characteristics.

[ES] Ecología de los terpenos volátiles de la piel de la naranja: comunicación planta-frugívoro Desde hace décadas muchos autores han investigado cómo a lo largo de la evolución, los frugívoros han configurado la forma, el tamaño, el contenido nutricional, color, etc. de los frutos carnosos. Más recientemente se ha intensificado el interés de la comunidad científica por establecer el papel de determinados compuestos químicos en la interacción entre frugívoros y frutos carnosos. Los metabolitos secundarios de las plantas se sintetizan en pequeñas cantidades y pueden realizar diferentes funciones especializadas en las interacciones bióticas y abióticas de las plantas con su entorno, como defensa frente a herbívoros, atracción de insectos polinizadores, comunicación entre diferentes órganos de una planta, etc. Los cítricos producen principalmente terpenos como metabolitos secundarios característicos, que se almacenan en las glándulas de aceites esenciales de todos sus órganos excepto raíces. En el flavedo de los frutos se producen sobretodo monoterpenos, siendo el más abundante el D-limoneno. El objetivo general de la tesis es investigar los mecanismos de comunicación cítricos-frugívoros mediados por el compuesto volátil D-limoneno del flavedo. Para ello realizamos diversos ofrecimientos de frutos cítricos en campos de cultivo de ambientes tropicales (Sâo Paulo, Brasil) y Mediterráneo (Valencia, España) y mediante el uso de cámaras de fototrampeo y huellas, estudiamos la influencia que este compuesto ejerce en el comportamiento de los frugívoros. Gracias al uso de naranjas con reducido contenido de D-limoneno en su flavedo obtenidas mediante técnicas de ingeniería genética junto a naranjas convencionales con alto contenido de D-limoneno, investigamos el papel específico (atracción/repelencia) de este compuesto en las relaciones de los frutos con los frugívoros vertebrados e invertebrados. El zumo de estos frutos, modificados o no, se somete a paneles de catadores humanos que, aunque detectan diferencias en el olor de los mismos, no son clasificadas como depreciables. La infección de los frutos cítricos por el hongo especialista P. digitatum modifica las características fisicoquímicas de los frutos haciéndolos más atrayentes para los frugívoros vertebrados. El estudio del contenido y emisión de los compuestos orgánicos volátiles de los frutos sanos e infectados revela los cambios químicos en el perfil de los compuestos volátiles como consecuencia de la infección fúngica que resultan atrayentes a los frugívoros vertebrados. La detección de picos importantes de emisión del volátil D-limoneno en frutos con reducido contenido en este compuesto infectados por P. digitatum nos conduce a investigar si el hongo es capaz de emitir este monoterpeno hidrocarbonado. Finalmente se estudia el sistema cítricos-frugívoros desde el punto de vista de su efecto en los ecosistemas. En concreto, evaluamos la posibilidad de que la interacción entre cítricos cultivados y jabalíes introducidos fuera de su distribución nativa pudiera contribuir al asilvestramiento de los cítricos en el continente americano.
[CAT] Ecologia dels terpens volàtils de la pell de la taronja: comunicació planta-frugívor Molts autors proposen que al llarg de l'evolució, els animals frugívors han configurat la forma, la grandària, el contingut nutricional, la textura, etc. dels fruits carnosos. L'estudi de la composició de les característiques específiques dels fruits i la seua interacció amb els animals frugívors en el seu ambient natural està despertant molt interés en la comunitat científica, per a intentar establir el paper de determinats compostos químics en la interacció entre frugívors i fruits carnosos. Els metabòlits secundaris de les plantes se sintetitzen en xicotetes quantitats i poden realitzar diferents funcions especialitzades en les interaccions biòtiques i abiòtiques de les plantes, com a defensa enfront d'herbívora, atracció d'insectes pol¿linitzadors, comunicació entre diferents òrgans d'una planta, etc. En els cítrics s'emmagatzemen principalment en les glàndules d'olis essencials del flavedo dels fruits i són principalment monoterpens, sent el més abundant el D-limonè. L'objectiu general de la tesi és investigar els mecanismes de comunicació cítrics-frugívors mediats pel compost volàtil D-limonè. Per a això realitzem diversos oferiments de fruits cítrics en camps de cultiu d'ambients tropicals (Sâo Paulo, Brasil) i Mediterrànies (València, Espanya) i mitjançant l'ús de cambres de fototrampeig i petjades, estudiem la influència que aquest compost exerceix en el comportament dels frugívors. Gràcies a l'ús de taronges amb reduït contingut de D-limonè al seu flavedo obtingudes mitjançant tècniques d'enginyeria genètica, investiguem el paper específic (atracció/repel.lència) d'aquest compost determinat en les relacions amb els frugívors vertebrats i invertebrats. El suc d'aquests fruits se sotmet a un panell de tastadors humans que, encara que detecten diferències en l'olfacte del suc, aquestes no són classificades com nocives. La infecció dels fruits cítrics pel fong especialista P. digitatum modifica les característiques fisicoquímiques dels fruits fent-los més atraients per als frugívors vertebrats. L'estudi del contingut i emissió dels compostos orgànics volàtils dels fruits sans i infectats revela els canvis químics en el perfil dels compostos volàtils com a conseqüència de la infecció que resulten atraients als frugívors vertebrats. La detecció de pics importants d'emissió del volàtil D-limonè en fruits amb reduït contingut en aquest compost infectats per P. digitatum ens condueix a investigar si el fong és capaç d'emetre aquest terpé hidrocarbonat. Finalment s'estudia la interacció de dues espècies natives del continent asiàtic (porcs senglar i cítrics) interactuant fora de la seua distribució nativa en el continent americà baix noves condicions ecològiques.
[EN] Ecology of volatile terpenes from the orange peel: animal-fruit communication For decades many authors have investigated how frugivores have configured the shape, size, nutritional content, color, etc. of the fleshy fruits along their evolution. More recently, the interest of the scientific community has increased in establishing the role of certain fruit chemical compounds in the interactions between frugivores and fleshy fruits. Secondary metabolites of plants are synthesized in small quantities and perform different specialized functions in the biotic and abiotic interactions of plants with their environment, such as defense against herbivores, attraction of pollinating insects, communication between different organs within a plant, etc. Citrus fruits mainly produce terpenes as characteristic secondary metabolites, which are stored in essential oil glands in all their organs except roots. In the fruit flavedo, monoterpenes are produced predominantly, being D-limonene the most abundant one. The general objective of this thesis is to investigate the mechanisms of citrus fruit/frugivore communication mediated by the volatile compound D-limonene abundantly accumulated in the fruit favedo. For this, we make various citrus fruit offerings in orchards in both tropical (Sâo Paulo, Brazil) and Mediterranean (Valencia, Spain) environments and follow frugivores behavior through the use of photo-trapping and fingerprint cameras. By using genetically-modified oranges with reduced content of D-limonene in their flavedo compared to conventional oranges with high D-limonene content, we investigate the specific role (attraction / repellence) of this compound in fruit interactions with vertebrate and invertebrate frugivores. The juice of these fruits, modified or not, is subjected to human panels that, though detecting differences in their smell, do not find any of them as depreciable or better than the other. The infection of citrus fruits by the specialized fungus P. digitatum modifies the physicochemical characteristics of the fruits making them more attractive to vertebrate frugivores. The study of the content and emission of volatile organic compounds of healthy and infected fruits reveals the chemical changes in the profile of volatile compounds resulting from fungal infection that are attractive to vertebrate frugivores. The detection of pronounced emission peaks of D-limonene in genetically-modified fruits with reduced content in this compound infected by P. digitatum leads us to investigate whether the fungus is capable of producing this hydrocarbonated monoterpene. Finally, the citrus-frugivores system is studied from the point of view of its effect on the ecosystem. Specifically, we evaluate the possibility that the interaction between cultivated citrus and wild boar introduced from outside its native area may contribute to the naturalization of citrus in the American continent.
Peris Rodrigo, JE. (2010). ECOLOGÍA DE LOS TERPENOS VOLÁTILES DE LA PIEL DE NARANJA: COMUNICACIÓN PLANTA-FRUGÍVORO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/135827
TESIS

La interacción entre la actividad humana y los diferentes biosistemas no siempre se ha llevado a cabo en un modo sostenible, por un lado debido a un uso indiscriminado de los recursos naturales y por otro producto de una postura egocéntrica en detrimento de los ecosistemas, generando una contaminación ambiental de manera sistemática. En este sentido, en el presente trabajo de tesis se han desarrollado un conjunto de metodologías analíticas basadas en técnicas separativas para el estudio de diferentes tipos de biosistemas donde la acción del hombre ha jugado un papel central, y que servirán en un futuro para profundizar en el conocimiento de esta interacción. Estas metodologías analíticas se implementaron para el estudio de dos biosistemas fundamentales: el reino vegetal como fuente natural de principios activos tanto en el campo terapéutico como nutricional, y por otro lado, en las implicaciones de la contaminación en la salud humana.
En un primer estudio se seleccionaron especies de plantas del género Erythroxylum, avaladas por la práctica etnomédica, para el establecimiento de metodologías que permitieron la identificación y aislamiento de sus principales agentes antioxidantes y antivirales. En un segundo término se estudió el comportamiento de la quercetina bajo un método de microextracción en fase líquida y su determinación en alimentos vegetales para una posible caracterización como agente antinutricional. En tercer y cuarto lugar se desarrollaron metodologías de microextracción en fase sólida y líquida para el estudio de compuestos orgánicos volátiles de importante toxicidad y sus metabolitos en dientes humanos con vistas a establecer una herramienta analítica futura que permita correlacionar la exposición a estas sustancias y la salud bucal. A continuación se describen los diferentes estudios realizados.
The interaction between the human activity and different ecosystems has not always been carried out in a sustainable way: on the one hand, due to an indiscriminate use of the natural resources and on the other hand as a product of a self-centred position in the detriment of the ecosystems, generating an environmental contamination in a systematic way. In this sense, in the present work we have developed a set of analytical methodologies based on separation techniques for the study of different types of bio-systems where the action of the man has played a central role; these methodologies will serve also in the future to study these bio-systems more in depth. These analytical methodologies were implemented for the study of two main bio-systems: the vegetal kingdom like natural source of active principles as much in the therapeutic field as the nutritional one, and contaminated ecosystems and their implications in the human health. In a first study species of Erythroxylum genus were selected, used in ethnomedical practice, for the establishment of methodologies in the search of antiviral and antioxidant agents. In the second part, an analytical method was established for the characterization of quercetin: this method could allow future studies of this compound as an antinutritional agent of vegetal origin. In the third and fourth parts we have developed a series of methodologies for the study of volatile organic compounds of important toxicity and its metabolites to establish a future analytical tool to correlate the exposure to these substances and the oral health.

Tesis para optar el Grado de Magíster en Ciencias Químicas
Colombia y Chile son países que cuentan con una amplia biodiversidad de líquenes debido a la enorme variedad de ecosistemas que presentan, por lo que surge la necesidad de contribuir y extender el conocimiento de compuestos de líquenes nativos de los mismos; de ahí el presente trabajo se enfocó en el estudio químico de 5 especies liquénicas conocidas como Punctelia rudecta, 2 especies de Ramalina celastri (Chile y Colombia), Sticta lineariloba (Mont.) Nyl y Sticta leucoblepharis. El estudio fue realizado al extracto metanólico de cada una de las especies liquénicas: primero, con el aislamiento y purificación de los extractos de los líquenes empleando técnicas cromatográficas clásicas como Sephadex LH-20, cromatografía en columna (CC), cromatografía en capa fina (CCF), cromatografía en capa preparativa (CCP) y HPLC preparativo, la caracterización e identificación de los metabolitos aislados a partir de métodos espectroscópicos mono y bidimensionales como son 1H-RMN, 13C-RMN, COSY, HMQC y HMBC y; segundo, un estudio basado en UHPLC-Q/Orbitrap/ESI/MS/MS para la caracterizacion e identificación completa de los metabolitos secundarios conocidos y desconocidos de las especies mencionadas. En conjunto, se incorporaron las siguientes especies del género Sticta colectadas en Colombia: S. pseudosylvatica-Co, S. impressula (Nyl.) Zahlbr-Co, S.luteocyphellata-Co, S.ocaniensis-Co) con el propósito de contribuir al escaso conocimiento de los perfiles metabolómicos del género Sticta, Punctelia y Ramalina. El perfil metabolómico fue desarrollado con la comparación de las masas moleculares exactas (obtenidas del espectro de masas de alta resolución (orbitrap MS/MS), tiempos de retención y patrones de fragmentación característicos experimentales con datos reportados en literatura. A partir de los extractos metanólicos fueron aislados e identificados los siguientes metabolitos secundarios: metil orselinato, ácido orselinico y ácido isolecanórico para P.rudecta; ácido isousnico (un dibenzofurano) en R.celastri-Co; para S.leucoblepharis, peróxido de ergosterol; y en S.lineariloba, ácido 8-metil estictico (depsidona), metil orselinato, derivado del ácido retigérico y ácido 6-hidroxi norstictico. Por otra parte, usando la técnica de espectrometría de masas en tándem se identificaron por primera vez, 125 metabolitos pertenecientes a las siguientes clases de compuestos: depsidos, depsidonas, depsonas, fenólicos, polisacáridos, ácidos grasos, difenileter, derivado de ácido pulvinico y dibenzofuranos. Los compuestos conocidos incluyen 46 en R. celastri (Co-Ch),7 en P. rudecta, 72 en los extractos metanólicos de Sticta-Ch y Co, además de un total de 51 metabolitos que no fueron identificados ni informados hasta el momento, y podrían ser nuevos según el análisis de los datos. Este estudio demostró que la técnica fue efectiva y precisa para el análisis de los perfiles metabolómicos de los líquenes estudiados y los datos recopilados fueron útiles para el analisis quimiotaxonómico.

Evalúa el efecto hipocolesterolémico del extracto alcohólico de hojas de Desmodium molliculum (HBK) DC “manayupa” en ratas con dieta hipercolesterolémica. También se evaluó la presencia de metabolitos que puedan justificar la actividad biológica de los extractos alcohólicos de hojas de D. molliculum. Se colectó hojas de esta especie en el distrito de Baños de Inca, departamento de Cajamarca, se secó, se molió y se maceró con alcohol. Se trabajó con 22 ratas que se dividió en 4 grupos, un grupo control con alimento balanceado, y 3 grupos al que se alimentó con dieta hipercolesterolemica durante un mes con colesterol suspendido en aceite de oliva a una dosis de 200 mg/kg peso corporal. El tratamiento consistió en administrar a un grupo extracto etanólico seco suspendido en CMC al 0,5%, a la dosis de 500 mg /kg peso corporal, y otro grupo se trató con droga estándar atorvastatina a la dosis 2 mg/kg peso corporal, al grupo control negativo se le administró suero fisiológico y al grupo control positivo se le siguió administrando colesterol 200 mg/kg. El tratamiento duró 30 días. La evaluación química nos permitió confirmar la presencia de flavonoides, isoflavonas y saponinas en el extracto alcohólico. Los resultados del ensayo biológico mostraron que el extracto alcohólico de hojas de D. molliculum no posee una actividad hipocolesterolémica significativa a la dosis ensayada (p = 0,258).
Tesis

El cultivo de tejidos vegetales, conocido también como cultivo in vitro proporciona una fuente alternativa para obtener células, tejidos, órganos y plantas completas en grandes cantidades y con las características deseadas, de acuerdo al interés que se persiga para con la especie vegetal. El cultivo in vitro proporciona la capacidad de controlar condiciones que pueden intervenir en la producción de los metabolitos secundarios, que se han usado como fuente alternativa de fármacos en el tratamiento de diversas enfermedades. La especie Tanacetum parthenium ha sido investigada por la producción de compuestos con actividad contra cáncer y otras enfermedades degenerativas. El cultivo in vitro de esta planta se ha logrado obtener, particularmente el cultivo de callo se ha realizado para promover la producción de metabolitos secundarios, donde se han investigado las condiciones de cultivo con el fin de obtener concentraciones significativas de los metabolitos secundarios. Sin embargo, la producción de los metabolitos secundarios que se ha obtenido es muy baja, de ahí la necesidad de continuar investigando para hacer eficiente esta producción. En el presente trabajo se desarrollaron plántulas a partir de explantes nodales, mismas que fueron tratadas con los reguladores de crecimiento vegetal (RCV) cinetina (KIN) 0.5 mg/L y ácido α-naftalenacético (ANA) (0.05mg/L). Las respuestas obtenidas del tratamiento fueron observadas en varios intervalos durante 30 días. Los resultados mostraron que los RCV incrementaron el número de brotes y hojas inducidos, así como la longitud de las plántulas, encontrándose el mayor efecto a partir del día 24 de incubación (13±2.34 brotes inducidos, 109±20.71 hojas inducidas y una longitud de la plántula de 7.5±1.35 cm) comparado con el control (4±0.76 brotes, 60±10 2 hojas y longitud de plántula de 4±0.72 cm). Se detectó y cuantificó en las hojas, tallos y raíces de T. parthenium de plántulas tratadas con los RCV al ácido clorogénico, ácido cafeico y ácido salicílico a los días 21, 24, 27 y 30 de incubación. La mayor producción de ácido clorogénico y ácido cafeico ocurrió al día 21 para los tres órganos (2.5, 1.9 y 1.2 mg de ácido clorogénico/g, y 0.78, 0.27 y 0.49 mg de ácido cafeico/g para hojas, tallos y raíces, respectivamente), mientras que para ácido salicílico en hojas se determinó al día 30 (2.9 mg de ácido salicílico/g) y en raíz al día 21 (0.3 mg/g).

Una característica metabòlica important de les arrels de les plantes és l'exsudació a la rizosfera d'una àmplia varietat de compostos. La regulació de la síntesi i exsudació activa d'aquests, permet que la seva acció es produeixi en el lloc, moment i temps adequats i, per tant, confereix a la planta la capacitat de reaccionar davant de variacions de l'entorn eludint possibles efectes adversos, com canvis osmòtics, atac de patògens o l'escassetat de nutrients, entre d'altres. Part dels compostos exsudats són producte del metabolisme secundari i el seu paper ha estat molt estudiat en la regulació de la comunitat microbiana del sòl, en el foment de simbiosis beneficioses i en la inhibició del creixement de plantes competidores. Menys investigada ha estat la influència d'aquests compostos en la disponibilitat de nutrients de la rizosfera. En aquesta Tesis Doctoral s'investiga l'exsudació radicular de compostos fenòlics i flavines en resposta a la deficiència de ferro (Fe), micronutrient molt abundant en els sòls i generalment poc disponible. Tot i que aquesta resposta es coneix des de fa dècades en espècies no gramínies, la identitat i la quantitat de compostos exsudats, els mecanismes de transport i les seves funcions a la rizosfera, són poc coneguts. Per aquest estudi s’ha utilitzat l'espècie model Arabidopsis thaliana, i dues espècies d'interès agronòmic, el tomàquet (Solanum lycopersicum) i la remolatxa (Beta vulgaris var. saccharífera). L'estudi constitueix el primer anàlisi exhaustiu i simultani de compostos fenòlics i flavines acumulats a les arrels i exsudats al medi de cultiu com a resposta de les plantes a la deficiència de Fe. S'aplica una aproximació analítica basada en la separació dels compostos per cromatografia líquida d'alta eficàcia i la seva detecció per la combinació d'espectroscòpia de fluorescència i d'ultravioleta-visible amb espectrometria de masses de diferents modalitats. En arrels de A. thaliana i tomàquet, la deficiència de Fe indueix la síntesi i acumulació de compostos fenòlics de tipus cumarina, i no afecta la concentració de flavines. La planta de remolatxa no respon a la deficiència de Fe produint cumarines sinó que, d'acord al que ja s'ha conegut, sintetitza i acumula flavines a les arrels, i les exsuda al medi, principalment com a sulfats de riboflavina. El temps d'exposició a la deficiència de Fe i/o el pH del medi de cultiu afecta la producció de cumarines en A. thaliana i tomàquet. Els perfils de compostos de tipus cumarina produïts per les dues espècies també difereixen. Encara que les dues produeixen cumarines simples amb les substitucions oxigenades -OH, -OCH3 i -O-hexosil, el grau d'oxigenació és diferent. Així, en tomàquet predominen les cumarines tetra-oxigenades com trihidroximetoxicumarina enfront de les tri- i dioxigenades com la fraxetina i l’escopoletina, respectivament, mentre que a A. thaliana són di- i tri-oxigenades i es produeixen conjuntament amb cumarinolignans de tipus cleomiscosina. Les cumarines s'acumulen a les arrels tant en formes de hexòsid com aglicona, amb la forma predominant depenent de cada cumarina i/o espècie vegetal. El perfil de compostos de tipus cumarina presents en el medi de cultiu és diferent a l'observat a les arrels, presentant-se en forma aglicona i sent majoritàries l’escopoletina i la fraxetina. Aquesta exsudació de cumarines en A. thaliana està intervinguda per la proteïna transportadora AtABCG37. La retirada de les cumarines i flavines exsudades del mitjà de A. thaliana i de remolatxa té un impacte negatiu en la nutrició fèrrica d'aquestes espècies. La cumarina tipus catecol fraxetina i les flavines en forma reduïda permeten la dissolució d'òxid fèrric -forma característica del Fe als sòls- a pHs rellevants des del punt de vista agronòmic. A més, es demostra que les arrels de les plantes de remolatxa deficients en Fe poden utilitzar les flavines endògenes extracel•lulars per promoure la dissolució reductiva d'òxids fèrrics. El treball conclou que l'exsudació radicular de compostos de tipus cumarina en plantes de A. thaliana i de flavines en plantes de remolatxa, permet augmentar la concentració de Fe soluble en sòls amb baixa disponibilitat d'aquest nutrient i, per tant, millora la nutrició fèrrica d'aquestes espècies.
Una característica metabólica importante de las raíces de las plantas es la exudación a la rizosfera de una amplia variedad de compuestos. La regulación de la síntesis y exudación activa de éstos permite que su acción se produzca en el lugar, momento y tiempo adecuados y, por consiguiente, confiere a la planta la capacidad de reaccionar ante variaciones del entorno eludiendo posibles efectos adversos, como cambios osmóticos, ataque de patógenos o escasez de nutrientes, entre otros. Parte de los compuestos exudados son producto del metabolismo secundario y ha sido muy estudiado su papel en la regulación de la comunidad microbiana del suelo, en el fomento de simbiosis beneficiosas y en la inhibición del crecimiento de plantas competidoras. Menos investigada ha sido, sin embargo, la influencia de estos compuestos en la disponibilidad de nutrientes en la rizosfera. En esta Tesis Doctoral se investiga la exudación radicular de compuestos fenólicos y flavinas en respuesta a la deficiencia de hierro (Fe), micronutriente muy abundante en los suelos y generalmente poco disponible. Aunque esta respuesta se conoce desde hace décadas en especies no gramíneas, la identidad y la cantidad de compuestos exudados, los mecanismos de transporte y sus funciones en la rizosfera, son poco conocidos. Para este estudio se han utilizado la especie modelo Arabidopsis thaliana, y dos especies de interés agronómico, tomate (Solanum lycopersicum) y remolacha (Beta vulgaris var. saccharífera). El estudio constituye el primer análisis exhaustivo y simultáneo de compuestos fenólicos y flavinas acumulados en raíces y exudados al medio de cultivo como respuesta de las plantas a la deficiencia de Fe. Se aplica una aproximación analítica basada en la separación de los compuestos por cromatografía líquida de alta eficacia y su detección por la combinación de espectroscopía de fluorescencia y de ultravioleta-visible con espectrometría de masas de diferentes modalidades. En raíces de A. thaliana y tomate, la deficiencia de Fe induce la síntesis y acumulación de compuestos fenólicos de tipo cumarina, y no afecta a la concentración de flavinas. Remolacha no responde a la deficiencia de Fe produciendo cumarinas sino que, de acuerdo a lo ya conocido, sintetiza y acumula flavinas en raíz, y las exuda al medio, principalmente como sulfatos de riboflavina. El tiempo de exposición a la deficiencia de Fe y/o el pH del medio de cultivo afecta a la producción de cumarinas en A. thaliana y tomate. Los perfiles de compuestos de tipo cumarina producidos por ambas especies también difieren. Aunque las dos producen cumarinas simples con las sustituciones oxigenadas -OH, -OCH3 y -O-hexosil, el grado de oxigenación es diferente. Así, en tomate predominan las cumarinas tetra-oxigenadas como trihidroximetoxicumarina frente a las tri- y di-oxigenadas como fraxetina y escopoletina, respectivamente, mientras que en A. thaliana son di- y tri-oxigenadas y se producen junto con cumarinolignanos de tipo cleomiscosina. Las cumarinas se acumulan en raíz tanto en formas hexósido como aglicona, con la forma predominante dependiendo de cada cumarina y/o especie vegetal. El perfil de compuestos de tipo cumarina presentes en el medio de cultivo es diferente al observado en las raíces, presentándose en forma aglicona y siendo mayoritarias escopoletina y fraxetina. Esta exudación de cumarinas en A. thaliana está mediada por la proteína transportadora AtABCG37. La retirada de las cumarinas y flavinas exudadas del medio de A. thaliana y de remolacha tiene un impacto negativo en la nutrición férrica de estas especies. La cumarina tipo catecol fraxetina y las flavinas en forma reducida permiten la disolución de óxido férrico -forma característica del Fe del suelo- a pHs relevantes desde el punto de vista agronómico. Además, se demuestra que las raíces de las plantas de remolacha deficientes en Fe pueden utilizar flavinas endógenas extracelulares para promover la disolución reductiva de óxidos férricos. El trabajo concluye que la exudación radicular de compuestos de tipo cumarina en plantas de A. thaliana y de flavinas en plantas de remolacha permite aumentar la concentración de Fe soluble en suelos con baja disponibilidad de este nutriente y, por lo tanto, mejora la nutrición férrica de estas especies.
A remarkable metabolic feature of plant roots is the ability to secrete a vast array of compounds into the rhizosphere. The regulation of the synthesis and active secretion of these compounds allows their action to occur at the precise site and time required, enabling plants the ability to cope with changes in the local environment, thus avoiding possible adverse effects such as osmotic changes, pathogen attack, low nutrient supply, etc. A part of the secreted compounds are produced by the secondary metabolism, and their role in the regulation of the soil microbial community, the promotion of beneficial symbiotic associations and the inhibition of the growth of competing plant species has been extensively investigated. However, the influence of these compounds in rhizosphere nutrient availability has been less studied. The aim of this study was to investigate the root exudation of phenolic compounds and flavins induced by the deficiency of iron (Fe), an abundant but generally poorly soluble micronutrient in soils. Although these root responses have been reported in different non-graminaceous species for decades, the identity of the compounds, their transport outside the roots and their role in the rhizosphere are largely unknown. The study used the model plant species Arabidopsis thaliana and two crop species, tomato (Solanum lycopersicum) and sugar beet (Beta vulgaris var. saccharífera). The present Thesis includes the first thorough and systematic analysis of the phenolic compounds and flavins accumulated and secreted by roots in response to Fe deficiency. The analytical approach used is based on the separation of the compounds by high performance liquid chromatography and their detection by a combination of fluorescence and UV-visible spectroscopy and different types of mass spectrometry. In A. thaliana and tomato, Fe deficiency induced the synthesis and accumulation of coumarin-type phenolic compounds and did not affect the root production of flavins. Conversely, sugar beet did not produce phenolic compounds in response to Fe deficiency, but instead synthesizes and accumulates flavins -mainly riboflavin sulfates- in roots, and also exports them to the growth medium. The time of Fe deficiency exposure and/or the pH of the culture medium affect the production of coumarins in A. thaliana and tomato, and the coumarin profile was different in both species. Although the two species produce simple coumarins with the oxygen-containing substituents hydroxyl, methoxyl and -Ohexosyl in the benzene ring, the number of such substituents was different. In tomato, tetraoxygenated coumarins such as trihydroxymethoxycoumarin were predominant over the tri- and di-oxygenated coumarins (such as fraxetin and scopoletin, respectively), whereas A. thaliana produced only tri- and di-oxygenated coumarins, along with cleomiscosin-type coumarinolignans. The root coumarins were in hexoside and aglycone forms, with the prevalent form being dependent on the coumarin and/or the plant species. The coumarin profile of the culture medium differed from that found in roots: the coumarins were in the aglycone form, and the predominant ones were scopoletin and fraxetin. This Thesis revealed that the transporter AtABCG37 is involved in the secretion of coumarins in A. thaliana. This study also showed that the depletion of coumarin-type phenolics and flavins in the culture medium of Fe-deficient A. thaliana and sugar beet plants, respectively, has a negative impact on the plant Fe nutritional status. The catechol coumarin fraxetin and the reduced forms of flavins promoted the dissolution of ferric oxide –the major form of Fe in soils- at agronomically relevant pH values. In addition, other results of this study provide support for the view that roots of Fedeficient sugar beet plants can use endogenous extracellular flavins to dissolve ferric oxide. This Thesis concludes that the root secretion of coumarin-type compounds by A. thaliana and of flavins by sugar beet allows for increasing the concentration of soluble Fe in soils with low Fe availability, therefore improving the Fe nutritional status in these species.

El presente trabajo reporta la actividad antimicrobiana y antifúngica de extractos obtenidos de hojas y flores de Nicotiana paniculata L, especie endémica del Perú cuyas muestras fueron colectadas en las Lomas de Lachay, en el Departamento de Lima. Se estudió la actividad antimicrobiana comparando los métodos de Kirby Bauer o disco difusión y el método de excavación placa cultivo encontrando que el método de excavación es más sensible para evaluar actividad antimicrobiana. Las cepas utilizadas fueron Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 6538-P Candida albicans ATCC 10231 y una muestra hospitalaria de Pseudomonas aeruginosa, mostrando actividad antimicrobiana frente a cepas como Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus (16 a 30mm) y ligera inhibición del crecimiento para Escherichia coli y Candida albicans (11 a 15mm).
This study report the bacterial and mycotic activity of the extracts from leaves, and flowers from the Nicotiana paniculata L (NPL) samples collected at Lomas de Lachay, Lima region, Perú. The antibacterial activity of the standard strains Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 6538-P, Candida albicans ATCC 10231, and a wild Pseudomona aeruginosa strain was determined by comparison of sensitivity tests using a plate dilution method in which the drugs were provided by impregnated filter papers, and the culture plate hole method recommended by Standard Microbiological Methods (2001). The standard Straits Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 and Staphylococcus aureus ATCC 6538-P showed to be susceptibility to the NPL extracts with inhibitory zone from 16 mm to 30 mm; while the Escherichia coli ATCC 10536, and Candida albicans ATCC 10231 displayed intermediate sensitivity (from 11 to 15 mm) to the testing extracts.
Tesis

El presente trabajo reporta la actividad antimicrobiana y antifúngica de extractos obtenidos de hojas y flores de Nicotiana paniculata L, especie endémica del Perú cuyas muestras fueron colectadas en las Lomas de Lachay, en el Departamento de Lima. Se estudió la actividad antimicrobiana comparando los métodos de Kirby Bauer o disco difusión y el método de excavación placa cultivo encontrando que el método de excavación es más sensible para evaluar actividad antimicrobiana. Las cepas utilizadas fueron Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 6538-P Candida albicans ATCC 10231 y una muestra hospitalaria de Pseudomonas aeruginosa, mostrando actividad antimicrobiana frente a cepas como Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus (16 a 30mm) y ligera inhibición del crecimiento para Escherichia coli y Candida albicans (11 a 15mm).
This study report the bacterial and mycotic activity of the extracts from leaves, and flowers from the Nicotiana paniculata L (NPL) samples collected at Lomas de Lachay, Lima region, Perú. The antibacterial activity of the standard strains Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 6538-P, Candida albicans ATCC 10231, and a wild Pseudomona aeruginosa strain was determined by comparison of sensitivity tests using a plate dilution method in which the drugs were provided by impregnated filter papers, and the culture plate hole method recommended by Standard Microbiological Methods (2001). The standard Straits Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 and Staphylococcus aureus ATCC 6538-P showed to be susceptibility to the NPL extracts with inhibitory zone from 16 mm to 30 mm; while the Escherichia coli ATCC 10536, and Candida albicans ATCC 10231 displayed intermediate sensitivity (from 11 to 15 mm) to the testing extracts.
Tesis

El objetivo del presente estudio fue evaluar la actividad captadora de radicales y el efecto antioxidante del bulbo de Allium sativum variedad Huaralino mediante técnicas químicas y bioquímicas in vitro. El extracto del bulbo se preparó en agua bidestilada en concentraciones de 20 – 40 mg/mL. Los ensayos para estudiar metabolitos secundarios azufrados y sus propiedades fueron la cuantificación de alicina y compuestos orgánicos con grupo tiol; y la formación de nitrosotioles. Para los metabolitos oxigenados se evaluaron polifenoles y flavonoides. La capacidad de captar radicales libres se determinó por las técnicas de ABTS.+, DPPH, captación de radical superóxido, descomposición de peróxido de hidrógeno y FRAP; todos los ensayos fueron espectrofotométricos. También se cuantificó minerales por absorción atómica. Los ensayos para estudiar capacidad antioxidante in vitro se hicieron por formación de carbonilos en albúmina tratada con peróxido de hidrógeno y niveles de TBARS en glóbulos rojos tratados también con peróxido de hidrógeno. Se realizó la determinación de V3, V4 e ICR, en mitocondria aislada de hígado de rata, por polarografía. Los principales resultados sobre metabolitos azufrados y oxigenados fueron: a) alicina 2,8 mg/g de bulbo fresco pelado, b) tioles de bajo peso molecular 0,95 mol Cis/g masa seca, c) polifenoles 2,52 mg EAG/g masa seca y d) 1,71 mg EQ/g masa seca. La captación de radicales libres lo realizó mediante la donación de hidrógenos, la donación y captación de electrones, la captación de superóxido, la descomposición de peróxido de hidrógeno y la reducción del hierro férrico. El extracto ejerce protección antioxidante disminuyendo significativamente (p< 0,05) la formación de carbonilos y los niveles de TBARS. También disminuye el ICR dependiendo de la concentración del extracto. En conclusión, el extracto acuoso del bulbo de Allium sativum variedad Huaralino tiene metabolitos antioxidantes azufrados y oxigenados con capacidad de captar radicales libres que ejercen efecto antioxidante in vitro, comparables con la literatura internacional.
Tesis

El objetivo de la tesis fue reconocer algunos tipos de metabolitos secundarios en el extracto hidroalcohólico de hojas de Minthostachys mollis (muña) mediante técnicas espectrofotométricas y preparar una forma dermocosmética (crema) determinando su capacidad antioxidante en ambos casos. La muestra vegetal fue colectada en el caserío de Huamanguilla (3276 msnm), Huanta, Ayacucho. El extracto se preparó con hojas pulverizadas de Minthostachys mollis (muña), mediante maceración hidroalcohólica, se realizó la marcha de solubilidad con solventes de diferente polaridad, también la marcha fitoquimica, luego se separaron algunos metabolitos secundarios por cromatografía en capa fina obteniéndose 12 fracciones las que fueron leídas al espectrofotómetro UV-vis.Mediante espectroscopia UV visible, se propone la estructura química de cinco flavonas y una flavanona. En el extracto hidroalcohólico se encontró buena capacidad antioxidante mediante los métodos DPPH y ABTS. Por el método DPPH el valor de la capacidad antioxidante del extracto de muña equivalente a Trolox (CAEET) fue 13,071 mg muestra/mg Trolox y el valor de la capacidad antioxidante del extracto de muña equivalente a Vitamina C (CAEEVC) fue 13,046 mg muestra /mg Vitamina C, respectivamente. Por el método ABTS el valor de la capacidad antioxidante del extracto de muña equivalente a Trolox (CAEET) fue 2,186 mg muestra/mg Trolox y el valor de la capacidad antioxidante del extracto de muña equivalente a Vitamina C (CAEEVC) fue 2,449 mg muestra /mg Vitamina C, respectivamente. La capacidad antioxidante equivalente a Trolox TEAC de las pre-formulaciones dermocosméticas (PF1, PF2, PF3 y PF4) fueron 3315,000; 1506,500; 827,769 y 743.406 mg /g muestra respectivamente (p < 0.05). Siendo PF4 al 1% la que presentó mayor actividad antioxidante.

Orientador : Anita J. Marsaioli
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-03T23:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MacedoJunior_FernandoCesarde_D.pdf: 8391854 bytes, checksum: 1aa2d2d1ac39e43db339f0482e3e7895 (MD5) Previous issue date: 2004
Doutorado

Evalúa la actividad antimicrobiana de metabolitos secundarios de Aspergillus fumigatus sobre cepas clínicas de Staphylococcus aureus y Streptococcus pneumoniae. La fermentación líquida de un aislamiento clínico de Aspergillus fumigatus fue realizada en un caldo líquido Sulfato, Papa y Dextrosa (SPG). La extracción de metabolitos del caldo de cultivo fermentado fue realizada usando acetato de etilo. Se evaluó la actividad antimicrobiana sobre cepas clínicas de cocos Gram positivos mediante los métodos de disco y pozo difusión. Se obtuvo una media de 24 y 23 mm sobre Staphylococcus aureus sensible y resistente respectivamente por disco difusión. Para las cepas sensibles y resistentes de Streptococcus pneumoniae las medias fueron de 26 mm según disco difusión. Existe diferencia significativa entre la metodología de difusión de disco y pozo (p < 0.05) Se concluye que el extracto crudo de Aspergillus fumigatus posee metabolitos secundarios de naturaleza alcaloide, esteroles insaturados y terpenos; con efectiva actividad antimicrobiana sobre cepas clínicas de Staphylococcus aureus y Streptococcus pneumoniae sensibles y resistentes.
Tesis

Existe una relación entre un determinado vino y una zona específica de producción del mismo, la cual le provee características y atributos únicos, permitiendo la obtención de vinos diferentes, tanto en su composición química como en sus características organolépticas. Del mismo modo, la cepa de levadura utilizada en la fermentación del mosto produce atributos distintivos en los vinos como resultado de su actividad metabólica incluyendo diferencias en la producción de metabolitos secundarios. En el presente trabajo se evaluó el efecto de cepas de levaduras comerciales (EC1118, Tango Malbec, Flavia e Ionys) e indígenas sobre vinos de la variedad Malbec provenientes de tres zonas diferentes (Ugarteche, Gualtallary y El Cepillo) de la provincia de Mendoza-Argentina, con motivo de contribuir al conocimiento de este emblemático cultivar del país. Se caracterizaron inicialmente los mostos provenientes de las diferentes zonas y luego se determinaron los perfiles fermentativos, controles de implantación, parámetros físico-químicos y cromáticos generales y análisis sensorial de los vinos. Se aplicó ANAVA de dos vías con test LSD Fisher sobre los parámetros y se realizó un Análisis de Componentes Principales. Las levaduras comerciales se implantaron en un 100%, mientras que los perfiles moleculares de las levaduras presentes en las fermentaciones espontáneas fueron diferentes entre sí. El factor región, evidenció un importante efecto, destacándose los vinos de Gualtallary por sus mayores niveles en alcohol, intensidad colorante, IPT y antocianos totales. El factor levadura reveló efectos significativos respecto a la levadura Ionys, la cual finalizó la fermentación dos días después que el resto de las levaduras y en sus vinos produjo una reducción de 0,5% grados alcohólicos y 0,2 unidades de pH, en todas las zonas.
Fil: Capaldi, Carolina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.

Monoterpene secoiridoid biosynthesis contributes the terpene component of terpenoid indole alkaloids produced in the medicinal plant Catharanthus roseus. The thesis focuses on the development of fundamental knowledge and methodology to reconstruct the monoterpene secoiridoid pathway in tobacco plants using metabolic engineering. The thrust of the thesis concentrated on remaining challenges to engineer complex secondary metabolic pathways in plants. We focused on the early part of the pathway and we recovered a population of transgenic tobacco plants expressing different combinations of transgenes. Analysis at metabolomic and transcriptomic levels provided novel insights into remaining bottlenecks for the effective engineering of secondary metabolic pathways in plants. The experimental part of the thesis is complemented by the development of a systematic patent search to create an IP database with all relevant patents related with the engineering of terpenoid indole alkaloid pathway in plants.
La biosíntesi dels monoterpens secoiridoïdes aporta el compost terpè dels terpens índole alcaloides produïts per la planta medicinal Catharanthus roseus. La tesi es centra en el desenvolupament dels coneixements fonamentals i la metodologia per reconstruir la ruta metabòlica dels monoterpens secoiridoïdes en plantes de tabac mitjançant enginyeria metabòlica. La idea central de la tesi enfoca els reptes pendents de l'enginyeria de rutes metabòliques complexes en plantes. Centrant-nos en la primera part de la ruta, es va regenerar una població de plantes de tabac transgèniques expressant diferents combinacions de transgens. L'anàlisi a nivell metabolòmic i transcriptòmic ens proporciona nous coneixements per resoldre les dificultats que encara hi ha en l’enginyeria efectiva de les rutes metabòliques secundàries a les plantes. La part experimental de la tesi es complementa amb el desenvolupament d'una recerca sistemàtica de patents, per crear una base de dades de IP, amb totes les patents pertinents relacionades amb l'enginyeria de la ruta metabòlica dels terpens índole alcaloides en plantes.
La biosíntesis de monoterpenos secoiridoides aporta el compuesto terpeno de los terpenos índole alcaloides producidos por la planta medicinal Catharanthus roseus. La tesis se centra en el desarrollo de los conocimientos fundamentales i la metodología para reconstruir la ruta metabólica de los monoterpenos secoiridoides en plantas de tabaco mediante ingeniería metabólica. La idea central de la tesis enfoca en los retos pendientes de la ingeniería de rutas metabólicas complejas en plantas. Centrándonos en la primera parte de la ruta, regeneramos una población de plantas de tabaco transgénicas expresando diferentes combinaciones de transgenes. El análisis a nivel metabolómico y transcriptómico nos proporciona nuevos conocimientos para resolver las dificultades que todavía encuentra la ingeniería efectiva de las rutas metabólicas secundarias en las plantas. La parte experimental de la tesis se complementa con el desarrollo de una búsqueda sistemática de patentes, para crear una base de datos de IP, con todas las patentes pertinentes relacionadas con la ingeniería de la ruta metabólica de los terpenos índole alcaloides en plantas.

This PhD Thesis deals with the study of marine natural products as candidates in either drug discovery and development. In particular, the investigation focused on benthic organisms, i.e. those fixed or in a close relation with the sea bottom. These organisms, many of which are sessile or slow-moving invertebrates, thus unable to escape quickly from their predators, and devoid of physical protection (shell or hard texture), have developed alternative protective strategies as well as the production of chemical weapons. Compounds involved in the chemical defence, besides the ecological function, can display interesting pharmacological activities. Organisms of different phyla (Algae, Molluscs and Cnidarians) and from diverse geographical areas (Mediterranean Sea and China) were investigated. The benthic diatom Cocconeis scutellum is able to affect the sex reversal in the protandric shrimp Hippolyte inermis, inducing apoptosis (programmed cell death) in the crustacean's androgenic gland. Thus, we wondered whether these diatoms could act also in other crustaceans and on human cancer cells, in order to evaluate their applications in aquaculture and medicine. In fact, some commercially important crustaceans show a bimodal pattern of growth, in which males grow faster and are bigger than females. For this reason, the production of all-male populations is more advantageous. The administration of proapoptotic compounds in an early larval phase could be a method to manipulate the sex in these crustaceans. Nevertheless, our study demonstrated that diatom compounds did not induce apoptosis in the androgenic gland of other species, suggesting a targeted and specific action of C. scutellum metabolites. On the other hand, the biological assays on human cancer cell lines showed that solid tumours were more responsive to C. scutellum than haematological tumours and normal cells, suggesting a specific toxic action of the diatom compounds. In addition, we demonstrated that the most active fraction to induce apoptosis in cancer cells was that containing the highest amount of eicosapentaenoic acid (EPA), described in the literature for its anticancer and proapoptotic properties. This fraction detained the cell cycle at G2/M phase and the results in terms of apoptosis and reduced cell viability produced by this fraction were comparable with those induced by EPA. Western blotting experiments showed that diatoms triggered apoptosis by the extrinsic pathway, i.e. by means of activation of caspase 8, and confirmed the involvement of effector caspase 3. In addition, C. scutellum was studied for the first time from the chemical point of view. By GC-MC we identified more than 100 compounds, mainly fatty acids, sterols and glycerides, and excluded the presence of short chain aldehydes.
In collaboration with the University of Athens, the chemical study on the anaspidean mollusc Aplysia fasciata was carried out. From its digestive and hermaphroditic glands 16 metabolites were isolated by a combination of chromatographic techniques, and they were identified by spectroscopic analysis. Six of them (6-hydroxy-1-brasilene, epibrasilenol acetate, (3Z,9Z)-7-chloro-6-hydroxy-12-oxopentadeca-3,9-dien-1-yne, 6-epi-beta-snyderol, 16-acetoxy-15-bromo-7-hydroxy-9(11)-parguerene), belonging to different classes of sesquiterpene, acetogenin and diterpene compounds, are new and related with metabolites isolated from different species of the red alga Laurencia, the animal's diet.
In the Istituto di Chimica Biomolecolare (Italy), the chemical and biological investigation on the Chinese soft coral Sinularia sp. was performed. We isolated four new casbene compounds, i.e. bicyclic diterpenes characterized by a cyclopropane fused with a 14-membered macrocycle, which are usually found in Euphorbiaceae plants and rarely in marine organisms. Contrastingly to most natural cis ring-fused casbenes, in Sinularia co-existed cis and trans compounds and this suggested a non-stereospecific biosynthetic mechanism. The 4 casbenes were active against Gram+ bacteria and just casbene 3 also against Gram- bacteria, only hydroxylated casbenes displayed anti-feeding properties, and they did not exhibit antiproliferative activity.
"Metabolitos secundarios de organismos bentónicos: aspectos ecológicos y químicos"

Depositada por Michela Nappo

TEXTO:

El objetivo de esta Tesis es el estudio de los productos naturales marinos y su posible relevancia en el desarrollo de nuevos medicamentos. La investigación se enfocó sobre los organismos bentónicos, i.e. los que viven en contacto con el fondo marino y que, a pesar de la falta de protección física y la escasa movilidad de la mayoría de las especies, han desarrollado mecanismos de defensa alternativos, como la producción de armas químicas. Estos compuestos, dotados de propiedades ecológicas, a menudo exhiben también importantes actividades farmacológicas. Se consideraron organismos pertenecientes a diferentes phyla (algas, moluscos y cnidarios) y áreas geográficas. Las diatomeas Cocconeis scutellum afectan la reversión sexual del decápodo proterándrico Hippolyte inermis, induciendo apoptosis (muerte celular programada) en la glándula androgénica del crustáceo. En esta Tesis evaluamos también la capacidad de dichas diatomeas en afectar el cambio de sexo de otros crustáceos, en particular los de interés comercial, y de actuar sobre las células tumorales humanas, a fin de encontrar posibles aplicaciones en acuicultura y medicina. También se valoró el patrón metabólico de las diatomeas mediante cromatografía de gases/espectrometría de masas, identificando más de 100 compuestos (ácidos grasos, esteroles y glicéridos), no constatándose la presencia de aldéhidos de cadena corta.
En la Universidad de Atenas, se realizó el estudio químico del molusco anaspídeo Aplysia fasciata. Mediante diferentes técnicas cromatográficas y espectroscópicas, se aislaron 16 metabolitos, de los cuales seis eran nuevos (6-hidroxi-1-brasileno, epibrasilenol acetato, (3Z,9Z)-7-cloro-6-hidroxi-12-oxopentadeca-3,9-dien-1-ino, 6-epi-beta-snyderol, 16-acetoxi-15-bromo-7-hidroxi-9(11)-parguereno), relacionados con metabolitos de algas rojas del género Laurencia, que constituyen la dieta del animal.
En el Instituto de Química Biomolecular (Pozzuoli, Italia) se realizó tanto el estudio químico como los experimentos biológicos con el coral blando Sinularia sp. procedente de China. De esta especie se aislaron 4 nuevos compuestos casbénicos (diterpenos bicíclicos formados por un anillo ciclopropánico fusionado a un macrociclo de 14 átomos) cuya estructura es frecuente en plantas de la familia Euphorbiaceae y bastante más rara en los organismos marinos. Los casbenos hidroxilados eran repelentes alimenticios; todos son activos frente a las bacterias Gram+ y sólo el casbeno 3 es también activo frente a las bacterias Gram- .

Plants produce a number of substances and products and primary and secondary metabolites (SM) are amongst them with many benefits but limitation as well. Usually, the fodder are not considered toxic to animals or as a source having higher SM. The Brachiaria decumbens has a considerable nutritional value, but it is considered as a toxic grass for causing photosensitization in animals, if the grass is not harvested for more than 30 days or solely. The absence of detailed information in the literature about SM in Brachiaria, metabolites production and its chemical profile enable us to focus not only on the nutritive value but to get answers in all aspects and especially on toxicity. The study was conducted in the period of december 2013 to december 2014; in greenhouse FZEA-USP. B. decumbens was used with two cutting heights (10 and 20 cm) and nitrogen doses (0, 150, 300 and 450 kg ha-1) in complete randomized block design. The bromatological analysis were carried out on near infrared spectroscopy. Generally, the application of 150 kg ha-1 N was sufficient to promote the nutritional value in B. decumbens but above it the nitrogen use efficiency decline significantly. The highest dry matter yield (99.97 g/pot) was observed in autumn and the lowest was in winter (30.20 g/pot). While, as per nitrogen dose the average highest dry matter yield was at 150 kg ha-1 (79.98 g/pot). The highest crude protein was observed in winter (11.88%) and the lowest in autumn (7.78%). By the cutting heights; the 10 cm proved to have high CP (9.51%). In respect of fibrous contents, the highest acid detergent fiber was noted in summer (36.37%) and lowest in winter (30.88%). While the neutral detergent fiber was being highest in autumn and lowest in spring (79.60%). The highest in vitro dry matter and organic matter digestibilities were noted at 300 kg ha-1 N; being 68.06 and 60.57%; respectively; with the lowest observed in without N treatments (62.63% and 57.97), respectively. For determination of the classes, types and concentration of SM in B. decumbens, phytochemical tests, thin layer and liquid chromatography-mass spectrometry and nuclear magnetic resonance analysis were carried out. Height, nitrogen and seasons significantly (P <0.0001) affected the secondary metabolic profile. A new protodioscin isomer (protoneodioscin (25S-)) was identified for first time in B. decumbens and is supposed to be the probable toxicity reason. Its structure was verified by 1D and 2D NMR techniques (1H, 13C) and 1D (COSY-45, edited HSQC, HMBC, H2BC, HSQC -TOCSY, NOESY and 1 H, 1 H, J). All factors influence the metabolic profile significantly (P <0.0001). The lowest phenols were at 300 kg ha-1 while the lowest flavones were at 0 kg ha-1. Season wise the highest phenols occurred in autumn (19.65 mg/g d.wt.) and highest flavones (28.87 mg/g d.wt.) in spring. Seasons effect the saponin production significantly (P <0.0001) and the results showed significant differences in the protodioscin (17.63±4.3 - 22.57±2.2 mg/g d.wt.) and protoneodioscin (23.3±1.2 - 31.07±2.9 mg/g d.wt.) concentrations. The highest protodioscin isomers concentrations were observed in winter and spring and by N doses the highest were noted in 300 kg ha-1. Simply, all factors significantly played their role in varying concentrations of secondary metabolites.
As plantas produzem diversas substâncias e produtos e os metabólitos primários e secundários (MS) estão entre eles, apresentando tanto efeitos benéficos como limitação de utilização. Geralmente, a forrageiras não são consideradas tóxicas aos animais ou como fonte de MS. As espécies de braquiárias são caracterizadas pelo alto valor nutricional, entretando a Brachiaria decumbens é a espécie mais tóxica para causar a fotossensibilização. A ausência de informações detalhadas na literatura a respeito de MS, sua produção e perfil químico nos faz focar não somente no aumento da produção de matéria fresca e no valor nutritivo da planta mas, em obter respostas em todos os aspectos e na redução de sua toxicidade. O estudo foi conduzido no período de dezembro 2013 ate dezembro 2014, em casa de vegetação localizada na FZEA-USP. Utilizou-se duas alturas de corte (10 e 20 cm) e quatro doses de nitrogênio (0, 150, 300 e 450 kgoha-1) em delineamento de blocos casualizados (4x2). Altura, doses de N e estação afetaram significativamente o perfil de MS. Houve aumento na produção de saponina nas estações da primavera e outono devido ao estresse. A análise bromatológica foi feita por espectroscopia de infravermelho próximo. Geralmente, a aplicação de 150 kgoha-1 de N foi suficiente para promover o valor nutricional na B. decumbens, entretanto acima desse valor a eficiência de uso de Nitrogênio decai significativamente. A maior produção de matéria seca (MS) (99,97 g/vaso) foi observada no outono e a menor foi no inverno (30,20 g/vaso). Embora, de acordo com a dose de nitrogênio, o maior rendimento médio de matéria seca foi de 150 kgoha-1 (79,98 g/vaso). Observou-se que o maior teor de proteína bruta (CP) foi no inverno (11,88%) e o menor foi no outono (7,78%). Pelas alturas de corte, os 10 cm provaram ter alta CP (9,51%). A respeito do conteúdo fibroso, o maior teor de fibra detergente ácida foi observado no verão (36,37%) e o teor mais baixo no inverno (30,88%). Por outro lado, o teor da fibra em detergente neutro foi maior no outono e o menor teor na primavera (79,60%). As maiores digestibilidades in vitro da matéria seca e matéria orgânica foram observadas em 300 kgoha-1 de N, sendo 68,06% e 60,57% com o menor valor observado em tratamentos sem N (62,63% e 57,97%), respectivamente. Para determinação das classes, tipos e concentração de MS em B. decumbens, foram realizados testes por fitoquímico, cromatografia de camada fina, cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa e ressonância magnética nuclear. Foi identificado um novo isômero de protodioscina (protoneodioscina (25S-) pra primeria vez na B. decumbens que é supostamente a provável razão da toxicidade. Sua estrutura foi verificada pelo 1D e 2D (1H combinação de 1D (1H, 13C) e a técnica 1D RMN (COSY-45, editado HSQC, HMBC, H2BC, HSQC-TOCSY, NOESY e 1H, 1H, J) como O-α-L -rhamnopyranosyl- (1 4) -O-β-D- glucopiranosil- (1 6) -O-β-D-6-O-acetylglucopyranosyl-] (1 2) - p-D-glucopiranosil-28 medicagen. Todos os fatores influenciaram o perfil metabólico significativamente (P <0,0001). Para flavonas, a menor produção foi observada em outono (19,65 mg/g peso seco (p.s)) e a maior na primavera (28.87 mg/g p.s). As concentrações de saponina foram afetadas significativamente (P<0,0001) pelas estações e os resultados mostraram diferenças na protodioscina (17,63±4,3 - 22,57±2,2 p.s) e protoneodioscina (23,3±1,2 - 31,07±2,9 p.s). Os maiores teores da concentração dos isômeros de protodioscina foram observados no inverno e na primavera e em relação ao N aplicado, o maior teor foi de 300 kgoha-1. Simplesmente, todos os fatores influenciaram significativamente a variação das concentrações dos metabólitos secundários.

Las plantas aromáticas y sus aceites esenciales han sido utilizados desde la antigüedad como condimento, por su sabor y aroma; también como agente antimicrobiano e insecticida, para repeler insectos y/o para proteger los productos almacenados. Constituyen eficaces alternativas a los plaguicidas sintéticos convencionales de amplio espectro con baja toxicidad para el medio ambiente, mayor biodegradabilidad y baja generación de resistencia. El objetivo de este trabajo fue: I) analizar la composición química y rendimiento de los aceites esenciales extraídos de hojas juveniles y adultas de Eucalyptus globulus (Labill) (Myrtaceae) y II) evaluar la potencial actividad biológica (insecticida, repelente y/o atractante, antialimentaria) y las alteraciones nutricionales producidas por esas esencias y 1,8-cineol en individuos adultos de Sitophilus oryzae (Linneo) (Coleoptera: Curculionidae), Oryzaephilus surinamensis (Linneo) (Coleoptera: Cucujidae), Cryptolestes pusillus (Schönherr) (Coleoptera: Cucujidae) y Tribolium confusum Jacquelin du Val (Coleoptera: Tenebrionidae). La extracción de los aceites esenciales se realizó mediante destilación por arrastre con vapor de agua, utilizando trampa de Clevenger. El aceite esencial obtenido se analizó por GC-EM. Se encontró un mayor porcentaje de aceites esenciales en hojas juveniles de E. globulus (1,75%) respecto de adultas (1,40 %). El análisis por CG y CG-EM detectó variaciones en las abundancias relativas de los terpenos mayoritarios, siendo éstos: α-pineno, 1,8-cineol, α-terpineol, aromadendreno y globulol. La actividad insecticida de los aceites se evaluó a través de la toxicidad por contacto mediante la técnica de impregnado de papeles de filtro. Los resultados corroboran una alta susceptibilidad de los insectos evaluados ante las esencias probadas. Así para obtener una mortalidad del 50% de la población de S. oryzae fueron necesarias concentraciones de 1,8-cineol, y aceites esenciales de hojas adultas y juveniles de 0,91, 1,19 y 1,52 μl/cm2 respectivamente. Sobre O. surinamensis sólo se necesitaron 0,82 μl/cm2 de 1,8-cineol, mientras que fueron necesarios 1,59 μl/cm2 y 2,29 μl/cm2 de los aceites esenciales de hojas juveniles y adultas respectivamente. Los individuos adultos de T. confusum también mostraron una mayor susceptibilidad al 1,8-cineol (0,84 μl/cm2) mientras los aceites esenciales de hojas juveniles debieron ser aplicadas a una concentración de 1,59μl/cm2 y los de hojas adultas a una de 2,29 μl/cm2 para obtener el mismo efecto. C. pusillus se comportó de una manera muy diferente, requiriendo una concentración casi diez veces mayor de 1,8-cineol en relación a la necesaria de los aceites esenciales de hojas juveniles y adultas para producir una mortalidad del 50% de la población. Así para 1,8-cineol fueron necesarios 1,16 μl/cm2, mientras que para hojas adultas y juveniles fue suficiente la concentración de 0,12 μl/cm2 en ambos casos para alcanzar el mismo resultado. El efecto repelente sobre los cuatro insectos ensayados, se determinó teniendo en cuenta el criterio de la libre elección de los insectos entre la esencia a evaluar y el control o testigo. En individuos adultos de C. pusillus los aceites esenciales obtenidos de hojas juveniles y adultas y 1,8-cineol mostraron valores de repelencia del 100, 93,33 y 91,66% respectivamente, a la cantidad de 20 μl. Para O. surinamensis, los valores de repelencia obtenidos fueron de 80, 63,38 y 60% para 1,8-cineol, hojas juveniles y hojas adultas respectivamente a la misma cantidad. Los aceites esenciales obtenidos de hojas adultas, el 1,8-cineol y los aceites esenciales de hojas juveniles mostraron valores de repelencia de 85, 72 y 64% con 20 μl de esencia en individuos adultos de S. oryzae. El comportamiento de T. confusum con la misma cantidad de producto fue diferente mostrando valores de 74, 63, y 62% de repelencia para hojas juveniles, 1.8-cineol y hojas adultas respectivamente. Se determinaron las clases de repelencia para los cuatro insectos ensayados, al probar 1,8-cineol, IV para O. surinamensis y C. pusillus y III para S. oryzae y T. confusum. Para los aceites de hojas adultas las clases fueron IV para S. oryzae y C. pusillus y III para O. surinamensis y T. confusum. Los aceites de hojas juveniles obtuvieron clases de repelencia IV para C. pusillus y T. confusum y III para S. oryzae y O. surinamensis. Para realizar el análisis de los posibles efectos sobre la fisiología nutricional y el efecto fagodisuasivo se utilizaron discos de harina. Los datos resultantes de los bioensayos confirmaron la modificación de los índices nutricionales sobre los cuatro insectos evaluados. Se observó una disminución de las tasas de crecimiento relativo (TCR) y relativa de consumo (TRC) con el aumento de la concentración de cada uno de los aceites probados (hojas adultas y juveniles) y 1,8-cineol. La mortalidad, también resultó mayor a medida que aumentaba la concentración. El Índice Fagodisuasivo (IF) varió negativamente en función del aumento de la concentración en los todos los tratamientos realizados, resultando menor a medida que aumentó la misma. Los mayores valores obtenidos fueron 94,86%, 90,83%, 83,32% y 67,48% para S. oryzae, C. pusillus, O. surinamensis y T. confusum respectivamente a las concentraciones más altas de 1,8-cineol analizadas. Con los aceites esenciales de hojas adultas también se lograron altos valores: 94,51%; 76,23%; 86,06% y 49,43%, mientras que para las hojas juveniles los valores fueron 85,38%; 68,02%; 80,75% y 50,43% para S. oryzae, C. pusillus, O. surinamensis y T. confusum respectivamente con las concentraciones más altas ensayadas. De acuerdo a los resultados obtenidos los aceites esenciales de las hojas juveniles y adultas de E. globulus y 1,8-cineol, su principal componente, entre otros, poseen propiedades insecticidas, repelentes y fagodisuasivas sobre el estado adulto de estas importantes plagas de granos almacenados. Sin embargo sería necesario evaluar estos efectos en los distintos estados de desarrollo, a lo largo de su ciclo biológico para garantizar el menor desarrollo de las poblaciones de organismos potencialmente plagas bajo condiciones de almacenamiento. La evaluación de sus efectos sobre las especies de los mismos géneros también sería útil en el largo plazo para predecir si la erradicación de una especie podría conducir a la proliferación de otras menos susceptibles. Se debería evaluar además la relación costo-beneficio y la viabilidad del aceite como protector de granos almacenados, previo a su potencial aplicación comercial.

Tesina (Grado en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Centro de Zoología Aplicada. 2016. 30h.; ils.; grafs.; tabls. Contiene Referencias Bibliográficas.
El nematodo fitófago Nacobbus aberrans genera agallas en las raíces de las plantas que parasita. Afecta principalmente a los cultivos de papa, tomate, remolacha y pimiento; es considerada una plaga de importancia cuarentenaria. Debido al impacto negativo que ocasionan los plaguicidas a la salud humana y al ambiente, se ha incrementado la búsqueda de alternativas de manejo biológico. Rizobacterias del género Serratia han sido eficientes para reducir poblaciones de nematodos parásitos de plantas. Algunas especies pueden producir un pigmento rojo llamado prodigiosina que ha mostrado ser antagonista de diferentes organismos; hasta el momento, sólo un estudio evaluó el efecto in vitro de ese metabolito secundario frente a dos especies de nematodos fitófagos. En el presente trabajo, se analizó el potencial nematicida de prodigiosina obtenida de una cepa de Serratia sp. sobre N. aberrans. En primer lugar, en condiciones in vitro se estimó a las 24 y 48 h, la mortalidad de juveniles de segundo estadio (J2) provenientes de Río Cuarto (Córdoba) y Santa María (Catamarca) frente a diferentes dosis (3, 6, 9, 12, 24 y 36 μg/ml) del metabolito. Se realizaron 4 réplicas por tratamiento y cada uno se repitió 3 veces. En base a los porcentajes obtenidos se definieron las dosis letales 50 (DL50) y 90 (DL90). En segundo lugar, bajo condiciones de invernadero se aplicaron ambas DL en suelo y, 12 días después de la inoculación, se contabilizaron los J2 (Río Cuarto) que penetraron en raíces de tomate; cada tratamiento tuvo 8 repeticiones. Los resultados de ambas experiencias se analizaron mediante Modelos Lineales Generalizados Mixtos. La DL50 para Río Cuarto y Santa María fue de 12,4 y 13,2 μg/ml, respectivamente, mientras que la DL90 fue de 24,9 μg/ml (ambas poblaciones). El porcentaje de mortalidad de los nematodos aumentó en función del tiempo y la concentración del metabolito; el 100% se alcanzó a la mayor dosis (36 μg/ml) a las 24 h (Río Cuarto) y 48 h (Santa María). Este efecto antagónico, se corroboró con los resultados obtenidos en la experiencia con plantas de tomate. La aplicación de la prodigiosina en suelo redujo el ingreso de los J2 en los tejidos radicales del hospedador en un 59% y 83% al suministrar una concentración de 12,4 y 24,9 μg/ml, respectivamente. En base a los resultados del presente trabajo, la prodigiosina obtenida de la cepa de Serratia sp. podría representar un método alternativo de control biológico de poblaciones de N. aberrans. Sin embargo, sería de interés continuar investigando las potencialidades de este pigmento, incorporando otras cepas bacterianas para seleccionar aquellas más patógenas, así como realizar estudios a mayor escala, tanto en invernadero como a campo.