Generación, cultivo y análisis preliminar de principios activos en raíces transformadas de siete plantas medicinales del Estado de Zacatecas

Abstract

RESUMEN: GENERACIÓN, CULTIVO Y ANÁLISIS PRELIMINAR DE PRINCIPIOS ACTIVOS EN RAÍCES TRANSFORMADAS DE SIETE PLANTAS MEDICINALES DEL ESTADO DE ZACATECAS Se estudiaron siete plantas medicinales del estado de Zacatecas con respecto a su capacidad para producir raíces pilosas y metabolitos secundarios. Las plantas fueron Bidens odorata Cav., Chenopodium album, Chenopodium graveolens Lag., Cucurbita foetidissima H. B. Kunth, Eysenhardtia polystachya (Ortega) Sarg., Jatropha dioica Sessé ex. Cerv., and Lepidium virginicum. Se obtuvieron plantas axénicas a partir de semillas cultivadas en medio MS. Las plantas se micropropagron en medio MS con N6-benciladenina, N6-(2-isopentil)-adenina y meta-Topolina a 1 mg·L-1. Para la transformación genética se emplearon las cepas bacterianas A4 (tipo agropina, con el vector binario pESC4); Arqua1 (tipo agropina, C58C1:pRiA4-24B); y K599 (tipo cucumopina, pRi2659, a densidades de 107 UFC mL-1 y 109 UFC mL-1, 48 y 72 h de co-cultivo bacteriano, y regiones internodales y hojas como explantes. La comprobación de la transformación se llevó a cabo mediante la amplificación de los genes rolB, nptII y gus para las raíces de la infección con A4, e histoquímicamente mediante la detección de la actividad de GUS; mientras que se detectó solo rolB para las raíces surgidas de las cepas Arqua1 y K599. Se hizo el estudio preliminar de los fitoquímicos aceites esenciales, alcaloides, derivados del antraceno, flavonoides, glicósidos de diterpenos dulces y esteroides, saponinas y triterpenos, empleando TLC. Bidens odorata Cav. con la cepa A4 fue la única especie cuyas raíces crecieron de forma indefinida. El estudio preliminar fitoquímico de sus extractos reveló la gran capacidad que tienen estos cultivos de sintetizar metabolitos que se encuentran tanto en raíz como en la parte aérea de la planta. Se concluye que los cultivos de raíces pilosas de B. odorata pueden considerarse una opción viable para la obtención de metabolitos de interés farmacológico, con un crecimiento estable, fácil manejo, adaptación y tiempo de duplicación relativamente corto.

ABSTRACT: GENERATION, CULTURE AND PRELIMINARY ANALYSIS OF BIOACTIVE COMPOUNDS IN HAIRY ROOTS OF SEVEN MEDICINAL PLANTS IN ZACATECAS, MEXICO It had been studied seven medicinal plants of Zacatecas, México regarded to their capacity to produce hairy roots and secondary metabolites. The plants were Bidens odorata Cav., Chenopodium album, Chenopodium graveolens Lag., Cucurbita foetidissima H. B. Kunth, Eysenhardtia polystachya (Ortega) Sarg., Jatropha dioica Sessé ex. Cerv., and Lepidium virginicum. Axenic plants were obtained from disinfected seeds cultivated on MS medium. To obtain enough plant material, plants were micropropagated in MS medium supplemented with N6-benzyladenine, N6-(2-isopentyl)-adenine and meta-Topoline at 1 mg L-1. For genetic transformation agropine type bacterial strains A4 (with pESC4 binary vector) and Arqua1(C58C1: pRiA4-24B), and cucumopine type K599 (pRi2659) were used, at concentrations of 107 CFU mL-1 and 109 CFU mL-1, 48 and 72 h of bacterial co-culture, and internodal segments and leaves as explants. Transformation testing was carried out by amplification of the rolB, nptII and gus genes for the roots from the A4 infection, and histochemically by GUS activity detection; while it was detected only rolB for the roots arisen of the strains Arqua1 and K599. Preliminary study of the phytochemicals essential oils, alkaloids, anthracene derivatives, flavonoids, sweet diterpene glycosides and steroids, saponins and triterpenes, was done using TLC. Bidens odorata Cav. with strain A4 was the only species whose roots grew indefinitely. The preliminary phytochemical study of hair root extracts revealed the great ability of this cultures to synthesize metabolites found in both root and aerial parts of the plant. It is concluded that hairy root cultures of B. odorata can be considered a viable option for obtaining metabolites of pharmacological interest, with stable growth, easy handling, adaptation and relatively short doubling time.