SDE/GC-MS una herramienta analítica para caracterizar el volatiloma de plantas aromáticas: aplicaciones al género Baccharis sp. (“carquejas”)

Presentación de póster en el 5to Congreso Uruguayo de Química Analítica (CUQA). 24 al 26 de octubre de 2018. Montevideo, Uruguay.

Manuel Minteguiaga, H. Andrés González, Eduardo Cassel, Noelia Umpiérrez, Laura Fariña, Eduardo Dellacassa.

*Laboratorio de Biotecnología de Aromas. Universidad de la República (UdelaR). Montevideo, Uruguay.

*Departamento de Botánica. Museo Nacional de Historia Natural (MNHN), Ministerio de Educación y Cultura. Montevideo, Uruguay.

*Laboratório de Operações Unitárias, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS). Porto Alegre, Brasil.

La metabolómica es una disciplina que suscita particular interés en el desarrollo de metodologías analíticas para la determinación de todos los compuestos químicos sintetizados en los organismos vivos, lo que se denomina metaboloma [1]. Un subgrupo de éste lo constituye el volatiloma, el conjunto de compuestos que por sus propiedades fisicoquímicas son volátiles a presión y temperatura ambiente [1]. La determinación del volatiloma de plantas aromáticas es de relevancia para el estudio de la fisiología vegetal, para el relevamiento de potenciales fuentes de aromas, y como herramienta de bioprospección [1]. Tradicionalmente los componentes volátiles de plantas aromáticas se extraen mediante destilación con arrastre por vapor, pero sus limitaciones (formación de artefactos y la pérdida de componentes muy volátiles o solubles en agua) no la hacen adecuada para una correcta caracterización del volatiloma [1]. Una mejor alternativa es la extracción-destilación simultáneas (SDE) que fue la utilizada en este estudio [1-3].

En este trabajo se presenta la metodología analítica desarrollada para el estudio químico del volatiloma de 12 especies aromáticas nativas del género Baccharis (“carquejas”): B. articulata, B. cultrata, B. genistifolia, B. gibertii, B. gnaphalioides, B. ochracea, B. phyteumoides, B. punctulata, B. crispa, B. dracunculifolia, B. linearifolia y B. spicata. Un análisis detallado del volatiloma de los especímenes masculinos/femeninos fue realizado para las últimas cuatro especies. Se colectaron al azar partes aéreas de las mismas en poblaciones estables y se extrajeron los volátiles mediante SDE. Las muestras fueron analizadas mediante GC-MS en las condiciones analíticas optimizadas previamente descriptas [2], para la interpretación de los datos se utilizaron herramientas estadísticas.

Se caracterizó por primera vez en la literatura el volatiloma de B. cultrata, B. genistifolia, B. gibertii y B. gnaphalioides [3]. En total 270 compuestos volátiles fueron identificados, en su mayoría pertenencientes a la familia de los terpenos, confirmando la complejidad de éste tipo de matrices vegetales previamente descripta [2]. Algunos componentes de los volatilomas fueron determinados en alto porcentaje de abundancia, por ejemplo: acetato de geranilo en B. gibertii (55,5%), espatulenol en B. ochracea (30,8%) y B. spicata (24,0%), β-pineno en B. articulata (25,6%), α-pineno en B. linearifolia (25,0%) y limoneno en B. phyteumoides (20,1%) [3]. En tanto, no hubieron diferencias significativas entre los volatilomas de individuos masculinos y femeninos para las especies analizadas.

La estrategia analítica adoptada demostró ser eficiente para la caracterización del volatiloma y para la

bioprospección de especies aromáticas, lo que es de relevancia debido a que la mitad de las especies analizadas se encuentran amenzadas en cuanto a su estado de conservación en Uruguay [3].

Referencias:

[1] C. Bicchi, M. Maffei. The Plant Volatilome: Methods of Analysis. En: High-Throughput Phenotyping in Plants: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology. J. Normanly ed. Nueva York, Springer, 2012, 289-310.

[2] M. Minteguiaga et al. Recent Findings in the Chemistry of Odorants from Four Baccharis Species and Their Impact as Chemical Markers. Chem. Biodivers.; 2015; 12; 1339-1348.

[3] M. Minteguiaga et al. Volatile Constituents from Baccharis spp. L. (Asteraceae): Chemical Support for the Conservation of Threatened Species in Uruguay. Chem. Biodivers.; 2018; 15; 1-9.