Iván Chóez-Guaranda
Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador (CIBE), Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil, Ecuador
iachoez@espol.edu.ec
En la actualidad, las opciones sintéticas utilizadas como materia prima para la elaboración de drogas con fines medicinales son cada vez más escasas. En efecto, las nuevas líneas de investigación se dirigen hacia el uso de recursos naturales y el conocimiento ancestral (Grech-Baran & Pietrosiuk, 2012) . Este fenómeno ha generado un aumento significativo en la demanda de productos naturales medicinales a nivel mundial. Sin embargo, uno de los principales problemas en el proceso productivo de fitofármacos son los bajos rendimientos de los compuestos de interés, por lo que se requieren cantidades abundantes de la planta provocando la depredación de la misma (Bonfill et al., 2013).
Ventajosamente, se han desarrollado nuevas técnicas que permiten extraer compuestos de interés de forma eficiente, tanto en aspectos medio ambientales como técnicos. Particularmente, el cultivo in vitro es uno de los métodos biotecnológicos más utilizados pues permite reproducir compuestos deseados a gran escala a partir de especies vegetales, de forma estable, genéticamente uniforme y eficiente, tanto en términos de espacio requerido como de recursos (Bonfill et al., 2013).
El cultivo in vitro de tejidos vegetales es una técnica de reproducción en condiciones totalmente asépticas, en la que a partir de un pequeño segmento inicial de tejido es posible regenerar en poco tiempo una gran cantidad de plantas genéticamente iguales a la planta madre, cuando a este tejido le es aplicado un estímulo por medio de variables físicas y químicas controladas en un medio de cultivo (Efferth, 2019). El enorme potencial que posee esta metodología ha propiciado que en los últimos años sea utilizada para la producción comercial de plantas ornamentales y frutales.
En este contexto, Vernonanthura patens o laritaco, nombre que se le da esta planta silvestre en varias provincias del Ecuador, es una especie vegetal promisoria para la aplicación del cultivo in vitro ya que se ha reportado que la decocción de las hojas de esta especie posee actividad antiofídica, antipirética, antimicótica, antioxidante y antileshmanial (P.I. Manzano, Miranda, Quijano, & Monzote, 2015; Tene et al., 2007). De hecho, existen estudios que manifiestan la presencia de compuestos con actividad antioxidante (Chóez-Guaranda, Ruíz-Barzola, Ruales, & Manzano, 2018) y se han caracterizado triterpenos pentacíclicos como el lupeol, acetato de lupeol y epi lupeol, demostrando poseer notable actividad antifúngica (Patricia I. Manzano et al., 2013). Estos compuestos juegan un papel importante en el desarrollo de productos fitofármacos y han sido identificados en callos embriogénicos de otras especies obtenidos mediante técnicas in vitro.
En un estudio reciente, el triterpeno pentacíclico lupeol fue identificado como biomarcador en callos embriogénicos de V. patens empleando cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM). La presencia de este compuesto indica la importancia de la propagación in vitro como mecanismo biotecnológico con la finalidad de establecer el potencial de explotación comercial de este metabolito secundario (Chóez-Guaranda et al., 2019). En general, los resultados obtenidos de este estudio pueden ser utilizados como referencia para la cuantificación de este compuesto farmacológicamente activo en cultivo de callos, estudios de procesos de escalado y la regeneración de plantas de esta especie.
Los resultados del estudio antes descrito, se discute a profundidad en el artículo titulado: “Identification of lupeol produced by Vernonanthura patens (Kunth) H. Rob. leaf callus culture”, publicado en Natural Product Research. Este trabajo de investigación fue liderado por Patricia Manzano e Ivan Chóez-Guaranda del Laboratorio de Bioproductos y Bioprocesos del Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador (CIBE), perteneciente a la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL).
Referencias:
Bonfill, M., Malik, S., Mirjalili, M. H., Goleniowski, M., Cusido, R., & Palazón, J. (2013). Production and genetic engineering of terpenoids production in plant cell and organ cultures. In K. Ramawat & J. Mérillon (Eds.), Natural Products (pp. 2761–2796). https://doi.org/10.1007/978-3-642-22144-6_123
Chóez-Guaranda, I., García, J., Sánchez, C., Pesantes, C., Flores, J., & Manzano, P. (2019). Identification of lupeol produced by Vernonanthura patens (Kunth) H. Rob. leaf callus culture. Natural Product Research, 1–5. https://doi.org/10.1080/14786419.2019.1636239
Chóez-Guaranda, I., Ruíz-Barzola, O., Ruales, J., & Manzano, P. (2018). Antioxidant activity optimization and GC-MS profile of aqueous extracts of Vernonanthura patens (Kunth) H. Rob. leaves. Natural Product Research. https://doi.org/10.1080/14786419.2018.1539978
Efferth, T. (2019). Biotechnology Applications of Plant Callus Cultures. Engineering, 5(1), 50–59. https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.11.006
Grech-Baran, M., & Pietrosiuk, A. (2012). Artemisia species in vitro cultures for production of biologically active secondary metabolites. Biotechnologia, 93(4), 371–380.
Manzano, P.I., Miranda, M., Quijano, M. F., & Monzote, L. (2015). Advances in Studies of Vernonanthura patens (Kunth) H. Rob. Growing in Ecuador. In V. Rao (Ed.), Phytochemicals – Isolation, Characterisation and Role in Human Health (pp. 81–97). Retrieved from http://www.intechopen.com/books/phytochemicals-isolation-characterisation-and-role-in-human-health/advances-in-studies-of-vernonanthura-patens-kunth-h-rob-growing-in-ecuador
Manzano, Patricia I., Miranda, M., Abreu-Payrol, J., Silva, M., Sterner, O., & Peralta, E. L. (2013). Pentacyclic triterpenoids with antimicrobial activity from the leaves of Vernonanthura patens (Asteraceae). Emirates Journal of Food and Agriculture, 25(7), 539–543. https://doi.org/10.9755/ejfa.v25i7.15989
Tene, V., Malagón, O., Finzi, P. V., Vidari, G., Armijos, C., & Zaragoza, T. (2007). An ethnobotanical survey of medicinal plants used in Loja and Zamora-Chinchipe, Ecuador. Journal of Ethnopharmacology, 111(1), 63–81. https://doi.org/10.1016/J.JEP.2006.10.032