Influencia de la suplementación organomineral en la producción de metabolitos secundarios en Bromelia balansae Mez. germinadas in vitro
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i11.18052Palabras clave:
fitoquímica; germinación; nutritivo; micropropagación; espectrometría de masas; producto natural; Fitoquímica; Germinación in vitro; Nutritivo; Espectrometría de masas; Producto natural.Resumen
Este trabajo detalla la investigación de la influencia de la suplementación organomineral en la producción de metabolitos secundarios en Bromelia balansae Mez. germinada in vitro. Las semillas se germinaron in vitro y se trasplantaron a suelos estándar para someterse a una suplementación organomineral. Las placas completamente desarrolladas se sometieron a prospección fitofarmacológica cualitativa; análisis cuantitativo de fenoles y flavonoides totales; así como el perfilado químico por espectrometría de masas. La germinación in vitro de B. balansae fue exitosa, con una tasa de germinación del 94,95%, lo que equivale a las “super semillas” reportadas en la literatura. Además, la suplementación organomineral mejora la producción de metabolitos secundarios tanto en hojas como en raíces, lo que conduce a un mayor rendimiento de fenoles y flavonoides totales. Además, el análisis de espectrometría de masas confirmó los resultados de la prospección fitofarmacológica y permitió la detección de fragmentos de metabolitos secundarios de las rutas de shikimato / policétido / mevalonato.
Citas
Abbattista, R., Losito, I., De Ceglie, C., Basile, G., Calvano, C. D., Palmisano, F., & Cataldi, T. R. I. (2019). Structural characterization of the ligstroside aglycone isoforms in virgin olive oils by liquid chromatography–high-resolution Fourier-transform mass spectrometry and H/Dexchange. Journal of Mass Spectrometry, 54(10). doi: 10.1002/jms.4438
Akimoto, N., Ara, T., Nakajima, D., Suda, K., Ikeda, C., Takahashi, S., Muneto, R., Yamada, M., Suzuki, H., Shibata, D., & Sakurai, N. (2017). FlavonoidSearch: A system for comprehensive flavonoid annotation by mass spectrometry. Scientific Reports, 7(1). doi: 10.1038/s41598-017-01390-3
Allen, F., Greiner, R., & Wishart, D. (2015). Competitive fragmentation modeling of ESI-MS/MS spectra for putative metabolite identification. Metabolomics, 11(1). doi: 10.1007/s11306-014-0676-4
Alves, C. B., Rodrigues, E. S. B., Thomaz, D. V., Filho, A. M. de A., Gil, E. de S., & Couto, R. O. do. (2020). Correlation of polyphenol content and antioxidant capacity of selected teas and tisanes from Brazilian market. Brazilian Journal of Food Technology, 23. doi: 10.1590/1981-6723.03620
Amaral, D. F., Arruda, M. S. P., Arruda, A. C., Müller, A. H., Pantoja, L. L. J., & Lima, T. M. D. S. (2001). Flavones from the Leaves of Ficus gomelleira. Journal of the Brazilian Chemical Society, 12(4). doi: 10.1590/S0103-50532001000400016
Andrade-Cetto, A., & Medina-Hernández, A. E. (2013). Hypoglycemic effect of Bromelia plumieri (E. Morren) L.B. Sm., leaves in STZ-NA-induced diabetic rats. Frontiers in Pharmacology, 4 APR. doi: 10.3389/fphar.2013.00036
Baliza, D. P., Cunha, R. L., Guimarães, R. J., Barbosa, J. P. R. A. D., Ávila, F. W., & Passos, A. M. A. (2012). Physiological characteristics and development of coffee plants under different shading levels. Revista Brasileirade Ciencias Agrarias, 7(1). doi: 10.5039/agraria.v7i1a1305
Bem Junior, L. Del, Ferrari, J. L., Dario, G., Triboni, Y. de B., & Raetano, C. G. (2019). Physiological potential and initial development of soybean plants as a function of seed treatment. Pesquisa Agropecuaria Tropical, 49. doi: 10.1590/1983-40632019v4955076
Bernardello, M., Galetto, L., & Juliani, H. R. (1991). Floral nectar, nectary structure and pollinators in some argentinean Bromeliaceae. Annals of Botany, 67(5). doi: 10.1093/oxfordjournals.aob.a088174
Coelho, R. G., Honda, N. K., Vieira, M. do C., Brum, R. L., Pavan, F. R., Leite, C. Q. F., & Cardoso, C. A. L. (2010). Chemical composition and antioxidant and antimycobacterial activities of Bromelia balansae (Bromeliaceae). Journal of Medicinal Food, 13(5). doi: 10.1089/jmf.2009.0032
Corrêa, A. C., Carmona, V. B., Simão, J. A., Galvani, F., Marconcini, J. M., & Mattoso, L. H. C. (2019). Cellulose nanocrystals from fibers of Macauba (Acrocomia Aculeata) and Gravata (Bromelia Balansae) from Brazilian Pantanal. Polymers, 11(11). doi: 10.3390/polym11111785
da Silva Balin, P., Zanatta, F. C., Jorge, B. C., Leitão, M., Kassuya, R. M., Cardoso, C. A. L., Kassuya, C. A. L., & Arena, A. C. (2018). Toxicological evaluation and anti-inflammatory potential of an ethanolic extract from Bromelia balansae (Bromeliaceae) fruit. Journal of Ethnopharmacology, 222. doi: 10.1016/j.jep.2018.04.049
da Silva, M. M. M., da Silva, E. P., da Silva, F. A., Ogando, F. I. B., de Aguiar, C. L., & Damiani, C. (2017). Physiological development of cagaita (Eugenia dysenterica). Food Chemistry, 217. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.08.054
de Fátima B Coelho, M., Vieira, S. N., Chig, L. A., Santos, L. W., & de F e Albuquerque, M. C. (2011). Overcoming seed dormancy of Bromelia balansae (Bromeliaceae). Horticultura Brasileira, 29(4). doi: 10.1590/S0102-05362011000400005
de Lima, M. C., & Portari, G. V. (2019). Centesimal composition and antioxidant compounds of two fruits from the Cerrado (Brazilian Savannah). Revista Ceres, 66(1). doi: 10.1590/0034-737X201966010006
de Oliveira-Júnior, R. G., Ferraz, C. A. A., Souza, G. R., Guimarães, A. L., de Oliveira, A. P., de Lima-Saraiva, S. R. G., Rolim, L. A., Rolim-Neto, P. J., & da Silva Almeida, J. R. G. (2017). Phytochemical analysis and evaluation of antioxidant and photoprotective activities of extracts from flowers of Bromelia laciniosa (Bromeliaceae). Biotechnology and Biotechnological Equipment, 31(3). doi: 10.1080/13102818.2017.1288073
Delgado, A. M., Issaoui, M., & Chammem, N. (2019). Analysis of main and healthy Phenolic compounds in foods. Journal of AOAC International, 102(5). doi: 10.5740/jaoacint.19-0128
Hroboňová, K., & Sádecká, J. (2020). Coumarins content in wine: application of HPLC, fluorescence spectrometry, and chemometric approach. Journal of Food Science and Technology, 57(1). doi: 10.1007/s13197-019-04048-2
Hufsky, F., & Böcker, S. (2017). Mining molecular structure databases: Identification of small molecules based on fragmentation mass spectrometry data. In Mass Spectrometry Reviews (Vol. 36, Issue 5). doi: 10.1002/mas.21489
Iriti, M., & Faoro, F. (2004). Plant defense & human nutrition: Phenylpropanoids on the menu. In Current Topics in Nutraceutical Research (Vol. 2, Issue 1).
Isah, T. (2019). Stress and defense responses in plant secondary metabolites production. In Biological research (Vol. 52, Issue 1). doi: 10.1186/s40659-019-0246-3
Jamwal, K., Bhattacharya, S., & Puri, S. (2018). Plant growth regulator mediated consequences of secondary metabolites in medicinal plants. In Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants (Vol. 9). doi: 10.1016/j.jarmap.2017.12.003
José, M. T. de A. F., Hyany, A. P. T., Iure, S. de C., Milenna, V. V. de O. A., Nathália, A. C. de S., Tarcísio, C. de L. A., Emanuella, C. V. P., Isabela, A. A., Pedrita, A. S., Pedro, J. R.-N., Larissa, A. R., & Edigênia, C. da C. A. (2019). Development and validation of an analytical method for quantification of total flavonoids in Alternanthera brasiliana by ultraviolet-visible absorption spectrophotometry. African Journal of Biotechnology, 18(30). doi: 10.5897/ajb2019.16905
Li, H., Cao, S., Luo, X., Chen, L., Jing, D., Tang, L., Zhang, F., Zhao, D., Zhou, T., & Yuan, X. (2020). A new super soft-seed pomegranate cultivar “Zhongshiliu 5.” Journal of Fruit Science, 37(12). doi: 10.13925/j.cnki.gsxb.20200281
Liu, Q., Luo, L., & Zheng, L. (2018). Lignins: Biosynthesis and biological functions in plants. In International Journal of Molecular Sciences (Vol. 19, Issue 2). doi: 10.3390/ijms19020335
Majinda, R. R. T. (2012). Extraction and isolation of saponins. Methods in Molecular Biology, 864. doi: 10.1007/978-1-61779-624-1_16
Matias, L. J., Rocha, J., Royo, V. A., Menezes, E., Júnior, A. de M., & de Oliveira, D. (2019). Phytochemistry in medicinal species of Solanum L. (Solanaceae). Pharmacognosy Research, 11(1). doi: 10.4103/pr.pr_148_18
Meza-Espinoza, L., García-Magaña, M. de L., Vivar-Vera, M. de los ángeles, Sáyago-Ayerdi, S. G., Chacón-López, A., Becerra-Verdín, E. M., Muy-Rangel, M. D., & Montalvo-González, E. (2017). Ethnobotanical and nutritional aspects, and biological activity of fruit extracts of the genus Bromelia. Revista Fitotecnia Mexicana, 40(4). doi: 10.35196/rfm.2017.4.425-437
Mohana, S., & Roopa, N. (2012). Study on Extraction of Caffeine from Tea Leaves (Camellia Sinensis). Indian Journal of Forensic Medicine and Toxicology, 6(1).
Mole, S., & Waterman, P. G. (1987). A critical analysis of techniques for measuring tannins in ecological studies - I. Techniques for chemically defining tannins. Oecologia, 72(1). doi: 10.1007/BF00385058
Neto, L. F. de L., Barruffini, A. C. C., Thomaz, D. V., Machado, F. B., & Macedo, I. Y. L. de. (2019). In silico investigation of possible caffeine interactions with common inflammation-related targets. Journal of Applied Biology and Biotechnology, 7(5). doi: 10.7324/JABB.2019.70505
Oliveira, T. S. de, Thomaz, D. V., Neri, H. F. da S., Cerqueira, L. B., Garcia, L. F., Gil, H. P. V., Pontarolo, R., Campos, F. R., Costa, E. A., Santos, F. C. A. dos, Gil, E. de S., & Ghedini, P. C. (2018). Neuroprotective effect of caryocar brasiliense camb. leaves is associated with anticholinesterase and antioxidant properties. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2018. doi: 10.1155/2018/9842908
Petruczynik, A. (2012). Analysis of alkaloids from different chemical groups by different liquid chromatography methods. In Central European Journal of Chemistry (Vol. 10, Issue 3). doi: 10.2478/s11532-012-0037-y
Qiu, S., Sun, H., Zhang, A. H., Xu, H. Y., Yan, G. L., Han, Y., & Wang, X. J. (2014). Natural alkaloids: Basic aspects, biological roles, and future perspectives. Chinese Journal of Natural Medicines, 12(6). doi: 10.1016/S1875-5364(14)60063-7
Rocha, F. S., Duarte, L. D. S., & Waechter, J. L. (2015). Positive association between Bromelia balansae (Bromeliaceae) and tree seedlings on rocky outcrops of Atlantic forest. Journal of Tropical Ecology, 31(2). doi: 10.1017/S0266467414000728
Romero, G. Q., Mazzafera, P., Vasconcellos-Neto, J., & Trivelin, P. C. O. (2006). Bromeliad-living spiders improve host plant nutrition and growth. Ecology, 87(4). doi: 10.1890/0012-9658(2006)87[803:BSIHPN]2.0.CO;2
Rouder, J. N., Engelhardt, C. R., McCabe, S., & Morey, R. D. (2016). Model comparison in ANOVA. Psychonomic Bulletin and Review, 23(6). doi: 10.3758/s13423-016-1026-5
Sanchez, S., & Demain, A. L. (2019). Secondary metabolites. In Comprehensive Biotechnology. doi: 10.1016/B978-0-444-64046-8.00012-4
Stanjek, V., Piel, J., & Boland, W. (1999). Biosynthesis of furanocoumarins: mevalonate-independent prenylation of umbelliferone in Apium graveolens (Apiaceae). Phytochemistry, 50(7), 1141–1146. doi: 10.1016/S0031-9422(98)00650-5
Su, L. qiang, Li, J. guo, Xue, H., & Wang, X. feng. (2017). Super absorbent polymer seed coatings promote seed germination and seedling growth of Caragana korshinskii in drought. Journal of Zhejiang University: Science B, 18(8). doi: 10.1631/jzus.B1600350
Thomaz, D.V., Peixoto, L. F., de Oliveira, T. S., Fajemiroye, J. O., da Silva Neri, H. F., Xavier, C. H., Costa, E. A., Alcantara dos Santos, F. C., de Souza Gil, E., & Ghedini, P. C. (2018a). Antioxidant and neuroprotective properties of Eugenia dysenterica leaves. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2018. doi: 10.1155/2018/8601028
Thomaz, D. V., Couto, R. O. do, Roberth, A. de O., Oliveira, L. A. R., Leite, K. C. de S., Bara, M. T. de F., Ghedini, P. C., Bozinis, M. C. V., Lobón, G. S., Gil, E. de S., & Machado, F. B. (2018b). Assessment of Noni (Morinda citrifolia L.) product authenticity by solid state voltammetry. International Journal of Electrochemical Science, 13(9). doi: 10.20964/2018.09.390
Thomaz, D. V., Oliveira, M. G. de, Rodrigues, E. S. B., Silva, V. B. da, & Santos, P. A. dos. (2020). Physicochemical investigation of psoralen binding to double stranded dna through electroanalytical and cheminformatic approaches. Pharmaceuticals, 13(6). doi: 10.3390/ph13060108
Voll, E., Gazziero, D. L. P., & Adegas, F. S. (2010). Aconitic acid on seeds of weed species from different locations. Planta Daninha, 28(1). doi: 10.1590/s0100-83582010000100002
Wang, J., Jiang, Y., Wang, B., & Zhang, N. (2019). A review on analytical methods for natural berberine alkaloids. In Journal of Separation Science (Vol. 42, Issue 9). doi: 10.1002/jssc.201800952
Yang, L., Wen, K. S., Ruan, X., Zhao, Y. X., Wei, F., & Wang, Q. (2018). Response of plant secondary metabolites to environmental factors. In Molecules (Vol. 23, Issue 4). doi: 10.3390/molecules23040762
Zhang, Z., Liang, Z., Yin, L., Li, Q. X., & Wu, Z. (2018). Distribution of Four Bioactive Flavonoids in Maize Tissues of Five Varieties and Correlation with Expression of the Biosynthetic Genes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66(40). doi: 10.1021/acs.jafc.8b03865
Zhao, Y. L., Yang, Z. F., Shang, J. H., Huang, W. Y., Wang, B., Wei, X., Khan, A., Yuan, Z. W., Liu, Y. P., Wang, Y. F., Wang, X. H., & Luo, X. D. (2018). Effects of indole alkaloids from leaf of Alstonia scholaris on post-infectious cough in mice. Journal of Ethnopharmacology, 218. doi: 10.1016/j.jep.2018.02.040
Zhu, C., Liu, N., Tian, M., Ma, L., Yang, J., Lan, X., Ma, H., Niu, J., & Yu, J. (2020). Effects of alkaloids on peripheral neuropathic pain: A review. In Chinese Medicine (United Kingdom) (Vol. 15, Issue 1). doi: 10.1186/s13020-020-00387-x
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Maria Juíva Marques de Faria Souza; Douglas Vieira Thomaz; Leandro Leal Kloppel; Leonardo Alves Carneiro; Mariella Camargo Rocha; Deborah Victória Alves de Aguiar; Boniek Gontijo Vaz; Cleiton Mateus Sousa; Pierre Alexandre dos Santos

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.