Caracterización de particularidades del metabolismo volátil masculino/femenino en Baccharis tridentata

Presentación de póster en el 15th Weurmann Flavour Research Symposium. 18 al 22 de setiembre de 2017. Graz, Austria.
Manuel Minteguiaga, Eduardo Cassel, Stephanie Fiedler, César Catalán, Eduardo Dellacassa.
*Laboratorio de Biotecnología de Aromas. Universidad de la República (UdelaR). Montevideo, Uruguay.
*Laboratório de Operações Unitárias, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS). Porto Alegre, Brasil.
*Instituto de Química del Noroeste Argentino (INQUINOA). Universidad Nacional de Tucumán (UNT). San Miguel de Tucumán, Argentina.

El análisis de los metabolitos volátiles permanece como un paso importante para el entendimiento del metabolismo vegetal y para la prospección de la flora en la búsqueda de nuevos recursos aromáticos (Pino, 2015). El enfoque moderno se basa en mejoras tecnológicas en las técnicas de cromatografía gaseosa junto con un más cuidadoso proceso de muestreo del material vegetal (Zhang y Li, 2010). En las especies dioicas (individuos masculinos y femeninos separados físicamente), las diferencias metabólicas entre los sexos son escasamente entendidas, lo que es de especial importancia visando la explotación económica del recurso aromático (Minnot y Brown, 2006).

Baccharis tridentata Vahl (Figura 1) es un arbusto aromático y onramental nativo de Sudamérica, previamente identificado por nuestro grupo de investigación por su contenido relativamente alto de acetato de bornilo (Figura 2) en su perfil volátil (Minteguiaga et al., 2015).

Figura 1: ejemplar masculino en floración de B. tridentata. Gentileza, Prof. Cláudio Mondin.

En éste trabajo, se analizó (cualitativa y cuantitaivamente) la composición del aceite esencial de individuos masculinos y femeninos en floración mediante GC-MS, GC-FID (cuantificación por estándar interno) y eGC-MS (cromatografía gaseosa enantioselectiva con beta-ciclodextrina modificada como fase estacionaria). De ésta manera se reporta la distribución enantiomérica de los hidrocarburos monotepénicos como un criterio de genuinidad de la especie.

Figura 2: estructura del acetato de bornilo. Fuente: Sigma-Aldrich.

Los resultados confirmaron una importante similitud química cualitativa entre ambos géneros pero diferencias cuantitativas de importancia para los principales componentes del aceite (determinadas por GC-FID): α-pineno (794 ± 40 vs. 1173 ± 40 mg/mL femenino/masculino, respectivamente), β-pineno (287 ± 14 vs. 362 ± 18), limoneno (204 ± 10 vs. 273 ± 14) y acetato de bornilo (69 ± 3 vs. 60 ± 3). Sin embargo, no se encontraron grandes diferencias en la semi-cuantificación realizada por normalización de área en GC-MS, resaltando la importancia de la cuantificación por estándar interno y GC-FID para el análisis de compuestos volátiles de importancia ecológica o biológica. Con respecto al análisis de exceso enantiomérico de los hirocarburos monoterpénicos quirales, ambos sexos presentaron ambos enantiómeros en un cociente constante, lo que propio de cada especie, incluso para plantas muy relacionadas (Simionatto et al., 2012). En tanto, el acetato de bornilo (aislado del aceite esencial por cromatografía en columna) demostró ser el enantiómero levógiro puro en ambos sexos (sin presencia del dextrógiro), un hecho que puede resultar de relevancia quimiotaxonómica. Las diferencias presentadas en los perfiles volátiles de ambos sexos de B. tridentata podrían ser de interés en química ecológica, a la vez que son necesaios estudios adicionales para entender completamente las diferencias inter-sexuales sobre el metabolismo volátil de ésta especie.

Bibliografía:

1. J.A. Pino, Aceites Esenciales. Química, Bioquímica, Producción y Usos. Editorial Universitaria, La Habana, 2015.

2. Z. Zhang, G. Li, A review of advances and new developments in the analysis of biological volatile organic compounds, Microchem. J. 95 (2010) 127-139.

3. D.A. Minott, H.A., Brown differentiation of fruiting and non-fruiting Pimenta dioica (L.) Merr. trees based on composition of leaf volatiles, J. Essent. Oil Res. 19 (2007) 354-357.

4. M. Minteguiaga, N. Umpiérrez, V. Xavier, A. Lucas, C. Mondin, L. Fariña, E. Cassel, E. Dellacassa. Recent findings in the chemistry of odorants from four Baccharis species and their impact as chemical markers, Chem. Biodiv. 12 (2015a) 1339-1348.

5. E. Simionatto, V. Ilha, A.S. Mallmann, C. Porto, I. I. Dalcol, A.F. Morel, Chemical composition and antimicrobial activity of the volatile oil from Baccharis articulata (Lam.) Pers., J. Essent. Oil Res. 20 (2008) 366-368.