Establecimiento de diferentes tipos de cultivo in vitro de Yucca spp. y análisis de la producción de compuestos fenólicos en los mismos

Abstract

RESUMEN México es un centro de diversidad del género Yucca con una amplia variedad de formas. Las inmensas formas arbóreas, ocurren principalmente en las mesetas interiores, desiertos y montañas secas del norte y centro de México. Varias de estas especies alcanzan una distribución más al sur, en las zonas tropicales de México y Guatemala, se ha utilizado a lo largo de la historia y se le considera como una fuente importante de metabolitos con propiedades funcionales, se ha visto que remueve iones Pb (II) presentes en soluciones acuosas debido al contenido de ácidos y lignina; sin embargo, no se cuenta con información de un análisis fitoquímico de estas especies. El objetivo de esta investigación es establecer cultivos in vitro de callos de Y. carnerosana, Y. coahuilensis, Y. filamentosa, Y. filifera, Y. elata y Y. periculosa, identificar algunos compuestos fenólicos no solo en plantas ex vitro, sino también generar e identificar compuestos en plantas in vitro y en callo utilizando UHPLC junto con la espectrometría de masas de Y. carnerosana. Se iniciaron cultivos de callos in vitro a partir del tallo. El medio Murashige & Skoog (MS) suplementado con diferentes concentraciones de benciladenina y ácido aminotricloropicolinico y un fotoperiodo de 16 horas luz y 8 horas oscuridad fueron las condiciones óptimas para la inducción de callos. La cinética de crecimiento se caracterizó para las diferentes especies de Yucca. En la investigación de patrones de síntesis de los compuestos fenólicos se detectaron 128 compuestos para Y. carnerosana in vitro, ex vitro y callo y se identificaron 79 de ellos. Entre los compuestos detectados se encontraron varios ácidos fenólicos, glucósidos fenólicos y ácidos orgánicos, con lo que se contribuyó al conocimiento fitoquímico de Y. carnerosana para sus aplicaciones potenciales en diferentes industrias. Además, se encontraron compuestos iguales en condiciones in vitro, ex vitro y en callo, dándonos información que los tejidos generados in vitro son capaces de sintetizar algunos compuestos igual que en callos y que en plantas ex vitro.

ABSTRACT Mexico is a center of diversity of the genus Yucca with a wide variety of forms. The immense tree forms occur mainly in the interior plateaus, deserts and dry mountains of northern and central Mexico. Several of these species reach a distribution further south, in the tropics of Mexico and Guatemala, it has been used throughout history and is considered as an important source of metabolites with functional properties, it has been seen to remove Pb(II) ions present in aqueous solutions due to the content of acids and lignin; however, there is no information from a phytochemical analysis of these species. The objective of this research is to establish in vitro cultures of calluses of Y. carnerosana, Y. coahuilensis, Y. filamentosa, Y. filifera, Y. elata and Y. periculosa, identify some phenolic compounds not only in ex vitroplants, but also generate and identify compounds in plants in vitro and in callus using UHPLC together with mass spectrometry of Y. carnerosana. Callus cultures were initiated in vitro from the stem. The murashige & Skoog (MS) medium supplemented with different concentrations of benciladenine and aminotricloropicolinic acid and a photoperiod of 16 light hours and 8 hours darkness were the optimal conditions for the induction of calluses. The kinetics of growth were characterized for the different species of Yucca. In the investigation of synthesis patterns of phenolic compounds were detected 128 compounds for Y. carnerosana in vitro, ex vitro and callus and identified 79 of them. Among the compounds detected were found several phenolic acids, phenolic glycosides and organic acids, which contributed to the phytochemical knowledge of Y. carnerosana for its potential applications in different industries. In addition, the same compounds were found in in vitro, ex vitro and callus conditions, giving us information that the tissues generated in vitro are able to synthesize some compounds as in calluses and in ex vitro plants.