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MÉXICO, D.F. AÑO 2011 Fraccionamiento biodirigido del extracto hexánico de la planta Piscidia piscipula para la obtención de metabolitos secundarios con posible actividad herbicida UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICA FARMACÉUTICA BIÓLOGA PRESENTA María Guadalupe Nery Paredes UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: Profesor: Dr. Blas Lotina Hennsen VOCAL: Profesora: Dra. Rachel Mata Essayag SECRETARIO: Profesor: Dr. José Fausto Rivero Cruz 1er. SUPLENTE: Profesora: Dra. Vanessa Maya Ampudia 2° SUPLENTE: Profesora: Dra. María Isabel Aguilar Laurents SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: LABORATORIO 115, CONJUNTO E, DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA, FACULTAD DE QUÍMICA, UNAM ASESOR DEL TEMA: Dr. Blas Lotina Hennsen ______________________________________ Nombre Firma SUPERVISOR TÉCNICO Dra. María Isabel Aguilar Laurents ______________________________________ Nombre Firma SUSTENTANTE: Maria Guadalupe Nery Paredes ______________________________________ Nombre Firma A G R A D E C I M I E N T O S La Universidad Nacional Autónoma de México al permitirme llevar a cabo una formación profesional y personal. El presente trabajo de investigación se realizó mediante el apoyo otorgado de parte de: El subprograma 127, Formación Básica en Investigación, que se encuentra bajo cargo del Departamento de Superación Académica de la Facultad de Química de la UNAM. El Biól. Esteban Manuel Martínez Salas, quien recolectó e identificó el material vegetal de Piscidia piscipula empleado en este estudio. Al Dr. Guillermo Delgado Lamas, quién brindó el extracto hexánico de la planta Piscidia piscipula utilizado para realizar éste trabajo. El Dr. Blas Lotina Hennsen al permitirme ser parte de su equipo de trabajo en el Laboratorio 115 del departamento de Bioquímica y por apoyar la realización de este proyecto. La Dra. María Isabel Aguilar Laurents al ofrecer su apoyo en la realización del análisis fitoquímico y caracterización química de los compuestos obtenidos, por brindar sus conocimientos, tiempo y dedicación a la realización de éste estudio. El Dr. José Fausto Rivero Cruz y a la Dra. Rachel Mata Essayag al complementar ésta investigación con sus conocimientos y evaluación. La M. en C. Beatriz King Díaz al asesorarme en las técnicas de investigación aplicadas y brindar consejos. El M. en C. Félix Morales Flores por su asesoría técnica, por su apoyo en todos los sentidos. Por brindarme sus conocimientos y experiencia científica. Es necesario agradecer a todas las personas que me han hecho posible llegar a este punto en mi vida, aquellos que me han acompañado a lo largo de este camino, aquellos que han estado a mi lado a pesar de todo, aquellos quienes no están acompañándome físicamente pero lo hacen en mis recuerdos, a todos aquellos que de alguna manera me forzaron a ser fuerte, a superar cualquier circunstancia, a ser como soy en estos momentos, a todos y cada uno de mis maestros a lo largo de toda mi vida, pues me brindaron conocimientos y experiencias enriquecedoras. Especialmente agradezco a mi familia: A mi madre, hermanos, cuñados y sobrinos pues han sido mis pilares, me han tenido toda la paciencia y entendimiento existente, sin ejercer presión alguna sobre las decisiones hechas en mi vida. Por los valores, educación y apoyo brindados pues sé que el camino no ha sido fácil y es por esto que significa aún más. Por enseñarme que ante la vida, siempre se debe ir con la frente en alto, empeñándose cada vez más para obtener lo que se desea, hacer meritos a costa del esfuerzo propio, a sentirse orgulloso de uno mismo y sus acciones, a mantener unión en la familia y sobre todo a ser fuerte a pesar de la situación a enfrentar, de esta manera nada ni nadie logrará derribarme. A mis amigos: Bryan, Elizabeth, Emilio, Félix, Heysolding, Jesús Alejandro, José de Jesús, Karen, Marina, Marisol, Mayleth, Miriam, Rodrigo y Samanta que han estado conmigo en momentos de frustración, desesperanza, tristeza, me escucharon con paciencia, me consolaron y apoyaron sin pedir nada a cambio, compartieron conmigo también momentos felices, risas, películas, comidas, juegos, etc., a quienes muchas veces aburrí con mis historias interminables de contar y aún así me escuchaban, me aceptaron como soy sin reclamar nada. Cada uno de ustedes sabe lo importante que ha sido para mí. TÚ ERES EL RESULTADO DE TI MISMO (fragmento)TÚ ERES EL RESULTADO DE TI MISMO (fragmento)TÚ ERES EL RESULTADO DE TI MISMO (fragmento)TÚ ERES EL RESULTADO DE TI MISMO (fragmento) No culpes a nadie, nunca te quejes de nada ni de nadie, porque fundamentalmente Tú, has hecho tu vida. Acepta la responsabilidad de edificarte a ti mismo, el valor de acusarte en el fracaso para volver a empezar, corrigiéndote. No olvides que la causa de tu presente es tu pasado, como la causa de tu futuro es tu presente. Aprende de los fuertes, de los audaces, imita a los enérgicos, a los vencedores, a quienes no aceptan situaciones, a quienes vencieron a pesar de todo. Aprende a nacer desde el dolor y a ser más grande, que es el más grande de los obstáculos. Mírate en el espejo de ti mismo. Comienza a ser sincero contigo mismo. Reconociéndote por tu valor, por tu voluntad y por tu debilidad para justificarte. Recuerda que dentro de ti hay una fuerza que todo puede hacerlo, reconociéndote a ti mismo, más libre y fuerte, dejarás de ser un títere de las circunstancias, porque Tú mismo eres tu destino. Levántate y mira por las mañanas, y respira la luz del amanecer. Tú eres la parte de la fuerza de la vida. Ahora despierta, camina, lucha. Decídete y triunfarás en la vida. Nunca pienses en la suerte, porque la suerte es el pretexto de los fracasados. Pablo NerudaPablo NerudaPablo NerudaPablo Neruda I Í N D I C E Lista de tablas.......................................................................................................................... V Lista de figuras ....................................................................................................................... VI Lista de espéctros ................................................................................................................... IX Lista de abreviaturas............................................................................................................... XI Resumen ................................................................................................................................. 1 I. Introducción .......................................................................................................................... 4 II. Antecedentes .......................................................................................................................6 2.1 Generalidades de la familia Fabaceae (Leguminosae) .................................................. 6 2.2 Aspectos botánicos, etnobotánicos y químicos de Piscidia piscipula (L.) Sarg. ............. 6 2.3 Protección de cultivos...................................................................................................12 2.4 Herbicidas ....................................................................................................................12 2.4.1 Clasificación de los herbicidas ..............................................................................12 2.4.1.1 Método de uso/tratamiento ................................................................................13 2.4.1.2 Sitio de acción de los herbicidas ........................................................................13 a) Herbicidas inhibidores de la fotosíntesis ...............................................................13 b) Inhibidores del crecimiento de plántulas ................................................................13 c) Inhibidores de la biosíntesis de pigmentos ............................................................13 2.5 Alelopatía .....................................................................................................................14 II 2.6 Fotosíntesis ..................................................................................................................15 2.7 Fluorescencia de la clorofila a ......................................................................................20 2.8 Germinación .................................................................................................................22 III. Hipótesis y objetivos ..........................................................................................................24 IV. Metodología .......................................................................................................................25 4.1 Fraccionamiento del extracto hexánico de Piscidia piscipula (L.) Sarg. ........................25 4.1.1 Fraccionamiento primario: cromatografía en columna abierta ...............................25 4.1.2 Fraccionamiento secundario .................................................................................26 4.1.2.1 Fracción PP-IV: método de acetilación ..........................................................26 4.1.2.2 Fracción PP-VII: Obtención del compuesto 5-hidroxi-3,7,4’-trimetoxiisoflavona (1) .............................................................................................................................26 4.1.2.3 Fracción PP-VIII: Obtención del compuesto 4’,5-dihidroxi-3’,7- dimetoxiisoflavona (2) ...............................................................................................26 4.1.2.4 Fracción PP-X ...............................................................................................27 4.2 Evaluación de la actividad biológica .............................................................................27 4.2.1 Medición de la síntesis de ATP .............................................................................27 4.2.1.1 Aislamiento de cloroplastos ...........................................................................27 4.2.1.2 Determinación de clorofila .............................................................................27 4.2.1.3 Evaluación de la síntesis de ATP ..................................................................28 4.2.2 Determinación de la velocidad de transporte de electrones ..................................29 4.2.2.1 Transporte de electrones fotosintetico no ciclico ...........................................30 4.2.2.2 Medición de la velocidad del transporte de electrones del FS II ....................30 III 4.2.2.3 Medición de la velocidad del transporte de electrones del FS I .....................31 4.2.3 Evaluación de la fluorescencia de la clorofila a .....................................................31 4.2.3.1 En discos de hoja de Spinacia oleracea (espinaca) .......................................31 4.2.3.2 En hojas de las malezas Physalis ixocarpa (tomate) y Lolium perenne (pasto) .......................................................................................................................32 4.2.3.3 En cloroplastos aislados de hojas de Spinacia oleracea (espinaca) ..............32 4.2.4 Medición de biomasa seca ....................................................................................33 4.2.5 Medición del efecto herbicida pre-emergente en Echinochloa crusgalli (capín) y Physalis ixocarpa (tomate) .............................................................................................33 V. Resultados y discusión de resultados .................................................................................34 5.1 Evaluación de la síntesis de ATP del extracto hexánico de Piscidia piscipula (L.) Sarg. ..................................................................................................................................34 5.2 Fraccionamiento del extracto hexánico del Piscidia piscipula (L.) Sarg. .......................34 5.3 Efecto de las fracciones en la fluorescencia de la clorofila a ........................................36 5.3.1 Efecto de las fraccciones PP-III, IV, V, VII, VIII, IX, X y XII sobre la fluorescencia de la clorofila a medida en discos de hoja de Spinacia oleracea (espinaca) ..................37 5.3.2 Efecto de las fraccciones PP-IV, V, VII, VIII y X sobre la fluorescencia de la clorofila a medida en hojas de plantas ...........................................................................40 5.3.2.1 Lolium perenne (pasto) ..................................................................................40 5.3.2.2 Physalis ixocarpa (tomate) ............................................................................40 5.4 Medición de biomasa seca ...........................................................................................45 5.5 Medición del efecto herbicida pre-emergente de las fracciones PP-IV, V, VII, VIII y X en Echinochloa crusgalli (capín) y Physalis ixocarpa (tomate) ...........................................46 IV 5.6 Caracterización química y fraccionamiento secundario ................................................48 5.6.1 Fracción PP-I ........................................................................................................48 5.6.2 Fracción PP-II .......................................................................................................49 5.6.3 Fracción PP-III ......................................................................................................50 5.6.4 Fracción PP-VII: Obtención de la 5-hidroxi-3,7,4’-trimetoxiisoflavona (1) ..............50 5.6.5 Fracción PP-VIII: Obtención de la 4’,5-dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona (2) ..........53 5.7 Evaluación de la actividad biologica de los compuestos 1 y 2 ......................................56 5.7.1 Determinación de la fluorescencia de la clorofila a sobre cloroplastos aislados de Spinacia oleracea .....................................................................................................56 5.7.2 Determinación de la velocidad de transporte de electrones ..................................57 5.7.3 Medición de la actividad pre-emergente en semillas de Echinochloa crusgalli ......60 VI. Conclusiones .....................................................................................................................61 VII. Perspectivas .....................................................................................................................62 VIII Referencias …………………………………………………………………………………..63 IX. Anexos ..............................................................................................................................689.1 Medios y soluciones .....................................................................................................68 9.2 Analisis espectroscópico y espectrométrico .................................................................69 V L I S T A D E T A B L A S Tabla Titulo Página 1. Investigaciones previas realizadas a la especie. 9 2. Aleloquímicos usados como herbicidas. 14 3. Parámetros relacionados a la medición de fluorescencia. 21 4. Componentes de las mezclas de reacción (transporte de electrones). 29 5 Fracciones resultantes de la cromatografía en columna abierta. 35 6. Guía de parámetros indicadores de la actividad fotosintética, calculados a partir de las curvas OJIP. 36 7. Presencia de banda J, en plantas de tomate asperjadas con la fracción PP-VII y DCMU. 44 8. Efecto de las fracciones PP-IV, V, VII, VIII y X sobre la biomasa seca de plantas de tomate y pasto. 45 9. Aproximación a la composición química de la fracción PP-I. 48 10. Aproximación a la composición química de la fracción PP-II. 49 11. Señales de RMN 1H y 13C del compuesto 1. 52 12. Señales de RMN 1H y 13C del compuesto 2. 54 13. Presencia del compuesto 2 en otras especies de plantas. 55 VI L I S T A D E F I G U R A S Figura Titulo Página 1. Piscidia piscipula (L.) Sarg. 7 2. Mapa de localización de la especie. 7 3a. Composición química de la especie (ácidos, cumarocromonas e isoflavonoides). 10 3b. Composición química de la especie (rotenoides). 11 4. Estructura química básica de los flavonoides. 15 5. Estructura base de Isoflavonas. 15 6. Estructura del cloroplasto A) Micrografía electrónica a alta ampliación mostrando los grana B) Diagrama esquemático. 16 7. Esquema Z, transportadores de electrones de las reacciones luminosas del proceso de la fotosíntesis. 18 8. Esquema de ATP-sintasa A) Organización estructural de la CF1 y CF0. (RCSB Protein Data Bank) B) Diagrama Esquemático. 19 9. Esquema de fotofosforilación no cíclica. 19 10. Relación entre la fase rápida de la cinética de la fluorescencia y los eventos fotosintéticos en FSII A) Curva de inducción de Kautsky B) Fotosistema II de la Fotosíntesis). 21 11. Fluorómetro marca Hansatech, Mod. Handy PEA (Plant, Efficiency Analyser). 22 12. Fraccionamiento biodirigido del extracto hexánico de Piscidia piscipula (L.) Sarg. y métodos de purificación preliminar de las fracciones. 25 VII 13. Cadena de transporte de electrones. 30 14 Efecto del extracto hexánico de Piscidia piscipula sobre la síntesis de ATP. 34 15 (a) Gráficas de radar del efecto de las fracciones PP-III, PP-IV, PP-V y PP- VII a las concentraciones de 150 y 300 µg/mL en discos de hoja de espinaca (Spinacia oleracea). 37 15 (b) Gráficas de radar del efecto de las fracciones PP-VIII, PP-IX, PP-X y PP XII a las concentraciones de 150 y 300 µg/mL en discos de hoja de espinaca (Spinacia oleracea). 38 16. Gráficas de radar del efecto de las fracciones PP-VII y PP VIII a las concentraciones de 150 y 300 µg/mL a diferentes tiempos (24, 48 y 72 h) en hojas de tomate (Physalis ixocarpa). 41 17. Gráfica de radar del efecto del DCMU a 50 µM a diferentes tiempos (24, 48 y 72 h) en hojas de tomate (Physalis ixocarpa). 42 18. Presencia de Banda J (aproximadamente en 2 ms) al aplicar como tratamiento la fracción PP-VII a las concentraciones de 150 y 300 µg/mL a diferentes tiempos (24, 48 y 72 h) en hojas de tomate (Physalis ixocarpa) y como control positivo DCMU a 50 µM. 43 19. Gráfico de efecto herbicida pre-emergente de las fracciones PP-IV, V, VII, VIII y X en Echinochloa crusgalli. 46 20. Estructura del Compuesto 1: 5-Hydroxy-3,7,4'-trimetoxiisoflavona. 52 21. Estructura del Compuesto 2: 4’,5-dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona. 55 22. Grafica del efecto del compuesto 1 y compuesto 2 sobre la fluorescencia de la clorofila a en cloroplastos aislados de hojas de Spinacia oleracea y controles positivos. 56 VIII 23. Grafica del efecto del compuesto 1 sobre el transporte de electrones no cíclico. 58 24. Grafica del efecto del compuesto 2 sobre el transporte de electrones no cíclico. 58 25. Grafica del efecto del compuesto 1 sobre los Fotosistemas II y I. 59 26. Grafica del efecto de los compuestos 1 y 2 sobre la actividad pre- emergente (elongación de raíz, tallo y germinación) en semillas de Echinochloa crusgalli. 60 IX L I S T A D E E S P É C T R O S Figura Titulo Página 1. Espectro de Infrarrojo de la fracción PP-I. 69 2. Cromatograma de gases correspondiente a la fracción PP-I. 70 3. Espectro de Infrarrojo de la fracción PP-II. 71 4. Cromatograma de gases correspondiente a la fracción PP-II. 72 5. Cromatograma de gases correspondiente a la fracción PP-III. 73 6. Espectro de masas de fracción PP-III. 74 7 Espectro de Infrarrojo obtenido de la fracción PP-VII. 75 8 Cromatograma de gases correspondiente al Compuesto 1 (5-hidroxi- 3’,4’,7-trimetoxiisoflavona). 76 9 Espectro de Masas del compuesto 1 (5-hidroxi-3’,4’,7- trimetoxiisoflavona). 77 10 Espectro RMN-1H (400 MHz, CDCl3) del Compuesto 1 (5-hidroxi-3’,4’,7- trimetoxiisoflavona). 78 11 Espectro RMN-13C (100 MHz, CDCl3) del Compuesto 1 (5-hidroxi-3’,4’,7- trimetoxiisoflavona). 79 12 (a) Espectro RMN modalidad HSQC del Compuesto 1 (5-hidroxi-3’,4’,7- trimetoxiisoflavona). 80 12 (b) Ampliación del Espectro RMN modalidad HSQC del Compuesto 1 (5- hidroxi-3’,4’,7-trimetoxiisoflavona). 81 13 Espectro RMN modalidad NOESY del Compuesto 1 (5-hidroxi-3’,4’,7- trimetoxiisoflavona). 82 X 14 Espectro de Infrarrojo de la fracción PP-VIII. 83 15 Cromatograma de gases correspondiente al Compuesto 2 (4’,5- dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona). 84 16 Espectro de Masas del compuesto 2 (4’,5-dihidroxi-3’,7- dimetoxiisoflavona). 85 17 Espectro RMN-1H (400 MHz, DMSO-d6) del Compuesto 2 (4’,5-dihidroxi- 3’,7-dimetoxiisoflavona). 86 18 Espectro RMN-13C (100 MHz, DMSO-d6) del Compuesto 2 (4’,5- dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona). 87 19 Espectro RMN-13C modalidad DEPT (100 MHz, DMSO-d6) del Compuesto 2 (4’,5-dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona). 88 20 (a) Espectro RMN modalidad HMBC del Compuesto 2 (4’,5-dihidroxi-3’,7- dimetoxiisoflavona). 89 20 (b) Ampliación del Espectro RMN modalidad HMBC del Compuesto 2 (4’,5- dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona). 90 20 (c) Ampliación del Espectro RMN modalidad HMBC del Compuesto 2 (4’,5- dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona). 91 21 Espectro RMN modalidad HSQC del Compuesto 2 (4’,5-dihidroxi-3’,7- dimetoxiisoflavona). 92 22 Espectro RMN modalidad NOESY del Compuesto 2 (4’,5-dihidroxi-3’,7- dimetoxiisoflavona). 93 L I S T A D E A B R E V I A T U R A Abreviatura Significado 2,4-D Ácido 2,4-diclorofenoxiacético ˚C Grados centígrados A0 Aceptor de elect A1 Filoquinona ABS Absorción AcOEt Acetato de Etilo ADP Adenosindifosfato ATP Adenosintrifosfato CCF Cromatografía en capa fina CDCl3 Cloroformo deuterado CF0 Porción lipofílica de la H+ CF1 Porción hidrofílica de la H+ CHCl3 Cloroformo Chl Clorofila 1Chl Clorofila en estado singulete 3Chl Clorofila en estado triplete CO2 Dióxido de carbono CSo Área (Cross section) Cyt b6f Complejo citocromo D1 y D2 Subunidades polipeptidicas que forman par DBMIB 2,5-Dibromo-3-metil DCBQ 2,6-diclorobenzoquinona DCMU 3-(3,4-Diclorofenil) DCPIP 2,6-Diclorofenolindofenol DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer DI0 Energía emitida en forma de calor DMSO Dimetilsulfóxido ABREVIATURAS XI L I S T A D E A B R E V I A T U R A S diclorofenoxiacético Grados centígrados Aceptor de electronesprimario del Fotosistema I Adenosindifosfato Adenosintrifosfato Cromatografía en capa fina Cloroformo deuterado Porción lipofílica de la H+-ATPasa ica de la H+-ATPasa Clorofila en estado singulete Clorofila en estado triplete Dióxido de carbono Área (Cross section) Complejo citocromo b6f Subunidades polipeptidicas que forman parte del Fotosistema II metil-6-isopropil-p-benzoquinona diclorobenzoquinona Diclorofenil)-1,1-dimetilurea (Diuron) Diclorofenolindofenol Distortionless Enhancement by Polarization Transfer Energía emitida en forma de calor ABREVIATURAS te del Fotosistema II ET Transporte de electrones F0 Fluorescencia mínima Fi Fluorescencia inicial Fv Fluorescencia variable Ft Fluorescencia al tiempo t Fd Ferredoxina Fm Fluorescencia máxima FS I Fotosistema I FS II Fotosistema II FV/Fm Eficiencia máxima del FS II. H Constante de Planck (6.626 x 10 HCl Ácido clorhídrico HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation Hex Hexano IR Espectroscopía I50 Valor donde se presenta el cincuenta por ciento de inhibición de la actividad J Constante de acoplamiento KCN Cianuro de potasio Kn Constante de velocidad de excitación vía no fotoquímica Kp Constante de velocidad de excitación vía f MCPA ácido 2-metil-4-clorofenoxiacético m/z Relación masa/carga MeOH Metanol Mg Cl2 ⋅ 6H2O Cloruro de magnesio hexahidratado mM Milimolar µM Micromolar µg Microgramos µL Microlitros µeq Microequivalentes Ms Milisegundos ABREVIATURAS XII Transporte de electrones Fluorescencia mínima inicial Fluorescencia variable Fluorescencia al tiempo t Fluorescencia máxima Eficiencia máxima del FS II. Constante de Planck (6.626 x 10-34 Joules segundo) Ácido clorhídrico Heteronuclear Multiple Bond Coherence Heteronuclear Single Quantum Correlation Espectroscopía de Infrarrojo Valor donde se presenta el cincuenta por ciento de inhibición de la actividad Constante de acoplamiento Cianuro de potasio Constante de velocidad de excitación vía no fotoquímica Constante de velocidad de excitación vía fotoquímica clorofenoxiacético Relación masa/carga Cloruro de magnesio hexahidratado Microequivalentes ABREVIATURAS Valor donde se presenta el cincuenta por ciento de inhibición de la actividad MV Metilviológeno (1,1’ dipyridinium dichloride) Ν Frecuencia de la luz en ciclos por segundo NADH Nicotinadenindinucleotido reducido NADP+ Nicotinadenindinucleotido fosfato oxidado NADPH Nicotinadenindinucleotido fosfato reducido NH4Cl Cloruro de amonio NOESY Nuclear Overhauser Enhancement Spectros O2 Oxígeno molecular 1O2 Oxígeno en estado singulete OEC Complejo liberador de oxigeno (Oxygen P680 Centro de reacción del Fotosistema II P680* Centro de reacción excitado del Fotosistema II P680 + Centro de reacción oxidado de P700 Centro de reacción del Fotosistema I P700* Centro de reacción excitado del Fotosistema I P700 + Centro de reacción oxidado del Fotosistema I Pheo Feofitina PC Plastocianina PIABS Índice fotosintético PQ Plastoquinona PQA Aceptor de electrones primario del Fotosistema II (Plastoquinona A) PQA - Aceptor de electrones primario reducido del Fotosistema II (Plastoquinona A) PQB Aceptor de electrones secundario del Fotosistema II (Plastoquinona B) PQB - Aceptor de electrones secundar PQBH2 Plastoquinol Pi Fosfato inorgánico r.p.m. Revoluciones por minuto RC Centro de reacción RMN-13C Resonancia Magnética Nuclear de Carbono 13 RMN-1H Resonancia Magnética Nuclear Protónica ABREVIATURAS XIII geno (1,1’-dimetil-4,4’-bipiridinium dicloruro/ 1,1’-dimethyl dipyridinium dichloride) Frecuencia de la luz en ciclos por segundo Nicotinadenindinucleotido reducido Nicotinadenindinucleotido fosfato oxidado Nicotinadenindinucleotido fosfato reducido Cloruro de amonio Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy Oxígeno molecular Oxígeno en estado singulete Complejo liberador de oxigeno (Oxygen-envolving complex) Centro de reacción del Fotosistema II Centro de reacción excitado del Fotosistema II Centro de reacción oxidado del Fotosistema II Centro de reacción del Fotosistema I Centro de reacción excitado del Fotosistema I Centro de reacción oxidado del Fotosistema I Índice fotosintético r de electrones primario del Fotosistema II (Plastoquinona A) Aceptor de electrones primario reducido del Fotosistema II (Plastoquinona A) Aceptor de electrones secundario del Fotosistema II (Plastoquinona B) Aceptor de electrones secundario reducido del Fotosistema II (Plastoquinona B) Fosfato inorgánico Revoluciones por minuto Centro de reacción Resonancia Magnética Nuclear de Carbono 13 Resonancia Magnética Nuclear Protónica ABREVIATURAS dimethyl-4,4’- r de electrones primario del Fotosistema II (Plastoquinona A) Aceptor de electrones primario reducido del Fotosistema II (Plastoquinona A) Aceptor de electrones secundario del Fotosistema II (Plastoquinona B) io reducido del Fotosistema II (Plastoquinona B) Sm Área total normalizada. Refleja el apagamiento de los eventos de reducción de PQA o acarreadores totales de electrones por centro de reacción. SiMo Silicomolibdato Tfm Tiempo al que se obtiene la fluorescencia máxima TRo Atrapamiento de electrones (Trapping) Tricina N-[tris(hidroximetil)metil] TMQH2 Tetrametil-p-benzoquinona reducida TRIS 2-Amino-2-hidroximetil Uma Unidades de masa atómico UV Ultravioleta Wt Fluorescencia variable relativa normalizada entre dos tiempos ∆ Desplazamiento químico λ Longitud de onda φPo Producto cuántico (Rendimiento) máximo de la Fotoquímica primaria φDo Producto cuántico máximo de disminución de excitación Fotoquímica φEo Probabilidad de que un excitón absorbido mueva un electrón má Ψo Eficiencia con la que un excitón atrapado puede mover un electrón más allá de PQA - ABREVIATURAS XIV otal normalizada. Refleja el apagamiento de los eventos de reducción de o acarreadores totales de electrones por centro de reacción. Tiempo al que se obtiene la fluorescencia máxima Atrapamiento de electrones (Trapping) [tris(hidroximetil)metil]-glicina benzoquinona reducida hidroximetil-propano-1,3-diol Unidades de masa atómico Fluorescencia variable relativa normalizada entre dos tiempos Desplazamiento químico Longitud de onda Producto cuántico (Rendimiento) máximo de la Fotoquímica primaria Producto cuántico máximo de disminución de excitación Fotoquímica Probabilidad de que un excitón absorbido mueva un electrón má Eficiencia con la que un excitón atrapado puede mover un electrón más allá de ABREVIATURAS otal normalizada. Refleja el apagamiento de los eventos de reducción de o acarreadores totales de electrones por centro de reacción. Producto cuántico (Rendimiento) máximo de la Fotoquímica primaria Producto cuántico máximo de disminución de excitación Fotoquímica Probabilidad de que un excitón absorbido mueva un electrón más allá de PQA - Eficiencia con la que un excitón atrapado puede mover un electrón más allá de El presente trabajo muestra los resultados del hexánico (inhibidor de la fotofosforilación, hojas-tallos de Piscidia piscipula recolectaron 19 fracciones (PP la probable composición química mezcla de hidrocarburos alifáticos, ellos el óxido de cariofileno, 7 la fracción PP-III el compuesto Se analizó la actividad resultando activas las fracciones: el efecto de estas fracciones hojas de espinaca (Spinacia oleracea VII, las fracciones PP-III, IV, V, XII fueron inactivas. Se evaluó el efecto de las fracciones mismo parámetro ahora in vivo, (Physalis ixocarpa), así como su efecto en la biomasa seca de las resultados de la fluorescencia las fracciones ensayadas fueron inactivas asperjadas con la fracción PP medida a las 24 y 48 h de aplicar el tratamientopartir de ella, además, se observó la presencia de indica que PP-VII inhibió el flujo de electrones entre donde inhibe el herbicida diuron (DCMU) asperjado, las plantas se recupera las plantas indicadas no se vio afectada de manera significativa. Además se examinó el germinación de semillas, crecimiento de (Echinochloa crusgalli) y tomate ( fracción PP-VII, a 150 y 300 µg/ 1 R E S U M E N El presente trabajo muestra los resultados del fraccionamiento biodirigido fotofosforilación, I50 de 40 µg/mL, ensayo de cernimiento) Piscidia piscipula (L.) Sargent. Del fraccionamiento primario (PP-I a PP-XIX) y debido a una alta complejidad sólo se obtuvo n química de las siguientes fracciones: la fracción mezcla de hidrocarburos alifáticos, PP-II es una mezcla compleja de compuestos entre 7-hexil-eicosano, heptadecil oxirano, lup-20(29)- compuesto mayoritario fue un ácido graso. Se analizó la actividad inhibitoria sobre la síntesis de ATP de las fracciones resultando activas las fracciones: PP-III, IV, V, VII, VIII, IX, X y XII. En seguida s en la fluorescencia de la clorofila a in vitro, Spinacia oleracea). La fracción con mayor actividad inhibitoria III, IV, V, VIII y X presentaron poco efecto y las fracciones e evaluó el efecto de las fracciones PP-IV, V, VII, VIII in vivo, en hojas de plantas de pasto (Lolium perenne ), así como su efecto en la biomasa seca de las mismas la fluorescencia de la clorofila a en hojas de plantas de pasto mostraron fueron inactivas, mientras que en las hojas de tomate PP-VII a 300 µg/mL se afectó la fluorescencia de la clorofila aplicar el tratamiento, al igual que los parámetros calculados a , se observó la presencia de banda J (aprox. a 2 ms), el flujo de electrones entre las plastoquinonas, PQ donde inhibe el herbicida diuron (DCMU). Sin embargo después de 72 horas de haber asperjado, las plantas se recuperan completamente del tratamiento. la biomasa seca de las plantas indicadas no se vio afectada de manera significativa. examinó el efecto de las fracciones PP-IV, V, VII, VIII germinación de semillas, crecimiento de la raíz y el tallo de plántulas de capín ) y tomate (Physalis ixocarpa). Los resultados indican que a 150 y 300 µg/mL fue la más activa ya que disminuyó RESUMEN fraccionamiento biodirigido del extracto ensayo de cernimiento) de el fraccionamiento primario se complejidad sólo se obtuvo fracción PP-I, es una es una mezcla compleja de compuestos entre -en-3-ona y de sobre la síntesis de ATP de las fracciones, . En seguida se evaluó en discos de con mayor actividad inhibitoria fue PP- y las fracciones PP-IX y IV, V, VII, VIII y X en el Lolium perenne) y tomate mismas plantas. Los mostraron que , mientras que en las hojas de tomate a 300 µg/mL se afectó la fluorescencia de la clorofila a arámetros calculados a este resultado PQA y PQB, sitio Sin embargo después de 72 horas de haber la biomasa seca de IV, V, VII, VIII y X sobre la tallo de plántulas de capín s indican que la 50 y 55 % la elongación de raíz de las plántulas de capín, respectivamente. µg/mL solo inhibió la elongación de raíz un 10 % y de tallo un 15 % capín. La fracción PP-X a 150 µg/mL disminuyo 25 % la longitud de la raíz, mientras que a 300 µg/mL disminuyó la germinación de las semillas en un 15 %. µg/mL aumentó 40 % la elongación de tallo de fracciones ensayadas afectan plántulas de tomate. Con base en los resultados anteriores se procedió secundario de las fracciones puro 5-hidroxi-3’,4’,7-trimetoxiisoflavona ( dihidroxi-3’,7-dimetoxiisoflavona ( Para corroborar que el efecto observado anteriormente se debió a la presencia de los compuestos puros, se evaluó la fluorescencia de la clorofila aislados de hojas de espinaca donde resultó que como el compuesto 2 (100, 150 y 300 µM) en menor proporción afectan el transporte de electrones. Estos resultados transporte de electrones en sus tres estados: basal, fosforilante y desacoplado, compuesto 1 resultó ser un transportes con valores de I50 compuesto 2 sólo inhibió el transporte basal con un valor de I compuesto 1 inhibió el flujo de electrones medido de TMQH mecanismo de acción es impedir la oxidación del plastoquinol (PQ complejo citocromo b6f. Por último, se analizó el potencial de los compuestos puros como herbicidas pre emergentes en semillas de capín crecimiento de la raíz, 75 y 85 % a 500 y 750 µM, respectivamente, del tallo alrededor de un 30 % a ambas concentraciones. El compuesto elongación de la raíz de capín En conclusión, el compuesto post-emergencia, inhibiendo la fotosíntesis en el complejo 2 elongación de raíz de las plántulas de capín, respectivamente. Y la fracción inhibió la elongación de raíz un 10 % y de tallo un 15 % de las plántulas de a 150 µg/mL disminuyo 25 % la longitud de la raíz, mientras que a la germinación de las semillas en un 15 %. La fracción µg/mL aumentó 40 % la elongación de tallo de plántulas de capín. Ninguna de afectan la germinación de las semillas ni el crecimient los resultados anteriores se procedió a realizar el fraccionamiento s IV, VII, VIII y X. De la fracción PP-VII se aisló el compuesto trimetoxiisoflavona (1) y de la fracción PP-VIII el compuesto 4’,5 dimetoxiisoflavona (2). Para corroborar que el efecto observado anteriormente se debió a la presencia de los luó la fluorescencia de la clorofila a in vitro, en cloroplastos aislados de hojas de espinaca donde resultó que tanto el compuesto 1 (150 y 300 µM) (100, 150 y 300 µM) en menor proporción afectan el transporte de sultados se confirmaron al evaluar su efecto sobre la velocidad del transporte de electrones en sus tres estados: basal, fosforilante y desacoplado, ser un inhibidor de la reacción de Hill ya que inhibe los tres 50 de 366, 418 y 104 µM respectivamente, mientras que el sólo inhibió el transporte basal con un valor de I50 de 373 µM. Además, el inhibió el flujo de electrones medido de TMQH2 a MV, indicando que su impedir la oxidación del plastoquinol (PQBH2) por parte del Por último, se analizó el potencial de los compuestos puros como herbicidas pre emergentes en semillas de capín, se observó que el compuesto 1 to de la raíz, 75 y 85 % a 500 y 750 µM, respectivamente, e inhibió la longitud del tallo alrededor de un 30 % a ambas concentraciones. El compuesto 2 capín 20 y 50 % a 500 y 750 µM, respectivamente. compuesto 1 presenta dos mecanismos de acción, el primero de emergencia, inhibiendo la fotosíntesis en el complejo citocromo b6f y el segundo pre RESUMEN a fracción PP-VIII a 150 de las plántulas de a 150 µg/mL disminuyo 25 % la longitud de la raíz, mientras que a a fracción PP-IV a 300 Ninguna de las el crecimiento de las a realizar el fraccionamiento sló el compuesto el compuesto 4’,5- Para corroborar que el efecto observado anteriormente se debió a la presencia de los en cloroplastos (150 y 300 µM) y (100, 150 y 300 µM) en menor proporción afectan el transporte de efecto sobre la velocidad del transporte de electrones en sus tres estados: basal, fosforilante y desacoplado, donde el ya que inhibe los tres de 366, 418 y 104 µM respectivamente, mientras que el de 373 µM. Además, el a MV, indicando que su ) por parte del Por último, se analizó el potencial de los compuestos puros como herbicidas pre- disminuyo el inhibió la longitud 2 disminuyo la presenta dos mecanismos de acción, el primero de y el segundo pre- emergente con mayor efecto inhibitorio, sobre la elongación de la raíz de semillas de capín Echinochloa crusgalli, algodón, etc. El compuesto 2 misma maleza. Debido a estos resultados, se emergente para combatir a la maleza 3 emergente con mayor efecto inhibitorio, sobre la elongación de la raíz de semillas de rusgalli, especie considerada maleza de cultivos de arroz,ajonjolí, 2 inhibió, en menor proporción, la longitud de la raíz de la misma maleza. Debido a estos resultados, se propone a 1 como posible herbicida pre a la maleza Echinochloa crusgalli. RESUMEN emergente con mayor efecto inhibitorio, sobre la elongación de la raíz de semillas de especie considerada maleza de cultivos de arroz, ajonjolí, , en menor proporción, la longitud de la raíz de la posible herbicida pre- Actualmente se ha presentado la necesidad de incrementar la producción agrícola como consecuencia del alto nivel de crecimiento poblacional. La eficiencia de la agricult depende en gran medida del control de las enfermedades y las plagas que afectan a los cultivos, especialmente las malezas crecen en lugares no deseables, compiten con los cultivos por los recursos e agua, nutrientes y espacio), disminuyendo la calidad y rendimiento del producto cosechado; por lo que es necesario hacer uso de Técnicas de control de malezas, como son manuales, rotación de cultivos, preparación del terreno, distancia de s plantación, cultivos intercalados o policultivo, control biológico a través del uso de enemigos naturales específicos y control químico a través del uso de últimos son compuestos, que interfieren con los procesos vitales de las m ejemplo fotosíntesis, división celular, síntesis de aminoácidos y lípidos, etc.) y de esta manera controlar su crecimiento. A finales del siglo XIX, se usaban sales inorgánicas como sulfato de cobre, para el control de las malezas de hoja anch Dinitro-ortocresol (DNOC), fue introducido hasta 1932. El uso extensivo de herbicidas comenzó en 1945 con el lanzamiento de los herbicidas reguladores de crecimiento, el ácido 2,4-diclorofenoxiacético ( éxito de éstos llevó a un incremento en la investigación para la generación de nuevos herbicidas (Labrada y Caseley Dada la gran demanda de herbicidas selectivos en una gran variedad de década de los 70’s, el mercado de los herbicidas se enfocó casi exclusivamente en herbicidas sintéticos, tuvo un crecimiento de 6,3 % por año. desarrollo de ésta industria comenzó aproximadamente 0,1 %, debido, entre otras cosas, a la amplias en el ámbito de la toxicología y ecotoxicología para el registro de nuevos compuestos, pues aumentó la preocupación sobre el desarrollo de herbicidas así como la contaminación del medio ambiente (suelos, aguas superficiales y subterráneas) y de alimentos. Aún no se tiene claro el impacto que genera el uso de INTRODUCCIÓN 4 I . I N T R O D U C C I Ó N Actualmente se ha presentado la necesidad de incrementar la producción agrícola como consecuencia del alto nivel de crecimiento poblacional. La eficiencia de la agricult depende en gran medida del control de las enfermedades y las plagas que afectan a los malezas (Lotina et al., 1989), que son especies vegetales que crecen en lugares no deseables, compiten con los cultivos por los recursos e agua, nutrientes y espacio), disminuyendo la calidad y rendimiento del producto cosechado; por lo que es necesario hacer uso de Técnicas de control de malezas, como son manuales, rotación de cultivos, preparación del terreno, distancia de s plantación, cultivos intercalados o policultivo, control biológico a través del uso de enemigos naturales específicos y control químico a través del uso de herbicidas últimos son compuestos, que interfieren con los procesos vitales de las m división celular, síntesis de aminoácidos y lípidos, etc.) y de esta manera controlar su crecimiento. A finales del siglo XIX, se usaban sales inorgánicas como sulfato de cobre, para el control de las malezas de hoja ancha en los cereales, pero el primer herbicida orgánico, ortocresol (DNOC), fue introducido hasta 1932. El uso extensivo de herbicidas comenzó en 1945 con el lanzamiento de los herbicidas reguladores de crecimiento, el diclorofenoxiacético (2,4-D) y el ácido 2-metil-4-clorofenoxiacético éxito de éstos llevó a un incremento en la investigación para la generación de nuevos herbicidas (Labrada y Caseley, 1996). Dada la gran demanda de herbicidas selectivos en una gran variedad de década de los 70’s, el mercado de los herbicidas se enfocó casi exclusivamente en herbicidas sintéticos, tuvo un crecimiento de 6,3 % por año. Alrededor de 1980, el desarrollo de ésta industria comenzó a declinar con un crecimiento anual de ebido, entre otras cosas, a la necesidad de investigaciones más amplias en el ámbito de la toxicología y ecotoxicología para el registro de nuevos la preocupación sobre el desarrollo de cultivos resistentes a contaminación del medio ambiente (suelos, aguas superficiales y subterráneas) y de alimentos. Aún no se tiene claro el impacto que genera el uso de INTRODUCCIÓN Actualmente se ha presentado la necesidad de incrementar la producción agrícola como consecuencia del alto nivel de crecimiento poblacional. La eficiencia de la agricultura depende en gran medida del control de las enfermedades y las plagas que afectan a los 1989), que son especies vegetales que crecen en lugares no deseables, compiten con los cultivos por los recursos existentes (luz, agua, nutrientes y espacio), disminuyendo la calidad y rendimiento del producto cosechado; por lo que es necesario hacer uso de Técnicas de control de malezas, como son manuales, rotación de cultivos, preparación del terreno, distancia de siembra o plantación, cultivos intercalados o policultivo, control biológico a través del uso de herbicidas, éstos últimos son compuestos, que interfieren con los procesos vitales de las malezas (por división celular, síntesis de aminoácidos y lípidos, etc.) y de esta A finales del siglo XIX, se usaban sales inorgánicas como sulfato de cobre, para el a en los cereales, pero el primer herbicida orgánico, ortocresol (DNOC), fue introducido hasta 1932. El uso extensivo de herbicidas comenzó en 1945 con el lanzamiento de los herbicidas reguladores de crecimiento, el clorofenoxiacético (MCPA). El éxito de éstos llevó a un incremento en la investigación para la generación de nuevos Dada la gran demanda de herbicidas selectivos en una gran variedad de cultivos, en la década de los 70’s, el mercado de los herbicidas se enfocó casi exclusivamente en Alrededor de 1980, el a declinar con un crecimiento anual de necesidad de investigaciones más amplias en el ámbito de la toxicología y ecotoxicología para el registro de nuevos cultivos resistentes a contaminación del medio ambiente (suelos, aguas superficiales y subterráneas) y de alimentos. Aún no se tiene claro el impacto que genera el uso de herbicidas sintéticos sobre la salud humana y el medio ambiente, estas inquietudes h aumentado la búsqueda de técnicas alternativas de control de malezas basadas en productos naturales, pues se piensa que estos s microflora del suelo, disminuyendo de ésta forma su toxicidad (Almeida Vyvyan, 2002). Mediante el uso del aislamiento biodirigido cantidad de compuestos naturales con estructura ellos han sido evaluados adecuadamente en cuanto a su fitotoxicidad pa como herbicidas (Kudsk et al., son aleloquímicos, es decir, son sustancias liberadas hacia el medio ambiente por diversos mecanismos: exudación de las raíces, volatilización y lixivia aleloquímicos que suprimen o eliminan la competencia de otras especies cerca de la planta que los produce, han recibido gran atención debido al potencial de estos compuestos como herbicidas selectivos, naturales, benignos para el medio a mecanismos que no poseen los herbicidas sintéticos (Vyvyan, 2002). INTRODUCCIÓN 5 herbicidas sintéticos sobre la salud humana y el medio ambiente, estas inquietudes h aumentado la búsqueda de técnicas alternativas de control de malezas basadas en productos naturales, pues se piensa que estos son más fácilmente degradados por la disminuyendo de ésta forma su toxicidad (Almeida Mediante el uso del aislamientobiodirigido de extractos crudos se han aislado una gran cantidad de compuestos naturales con estructura química elucidada, sin embargo pocos de ellos han sido evaluados adecuadamente en cuanto a su fitotoxicidad para et al., 2003). Muchos compuestos aislados de fuentes naturales , es decir, son sustancias liberadas hacia el medio ambiente por diversos mecanismos: exudación de las raíces, volatilización y lixiviación de hojas. Los aleloquímicos que suprimen o eliminan la competencia de otras especies cerca de la planta que los produce, han recibido gran atención debido al potencial de estos compuestos como herbicidas selectivos, naturales, benignos para el medio ambiente, efecto debido a mecanismos que no poseen los herbicidas sintéticos (Vyvyan, 2002). INTRODUCCIÓN herbicidas sintéticos sobre la salud humana y el medio ambiente, estas inquietudes han aumentado la búsqueda de técnicas alternativas de control de malezas basadas en más fácilmente degradados por la disminuyendo de ésta forma su toxicidad (Almeida et al., 2008; de extractos crudos se han aislado una gran lucidada, sin embargo pocos de ra ser utilizados Muchos compuestos aislados de fuentes naturales , es decir, son sustancias liberadas hacia el medio ambiente por diversos ción de hojas. Los aleloquímicos que suprimen o eliminan la competencia de otras especies cerca de la planta que los produce, han recibido gran atención debido al potencial de estos compuestos como mbiente, efecto debido a I I . 2.1 GENERALIDADES DE LA FAMILIA FABACEAE (LEGUMINOSAE) La Familia de leguminosas mayor riqueza de especies. Se encuentra distribuida por todo el mundo, bosques tropicales lluviosos y en bosques secos de América y África. Las subfamilias que comprende son: Faboideae, Caesalpinioideae y Mimosoideae, se trata de árboles, arbustos, hierbas, enredaderas o lianas 2.2 ASPECTOS BOTÁNICOS, ETNOBOTÁNICOS Y QUÍMICOS DE (L.) Sarg. Nombre: Piscidia piscipula Sinónimos Erythrina piscipula Linnaeus (1753) Término obsoleto Piscidia communis S.F. Blake Piscidia inebrians Medik Piscidia toxicaria Salisb Piscidia erythrina L. Piscidia piscipula (L.) Hitchcock ex Sargent Ichthyomethia piscipula Ichthyomethia communis Ichthyomethia piscipula var. typica Nombres Comunes Inglés: Jamaica fish poisontree, dogwood (Bahamas, fishpoison (Bahamas); dogwood (Bahamas, Estados Unidos); Jamaica fishfuddle tree, Jamaican dogwood, may bush, worm wood (Belize). ANTECEDENTES 6 I I . A N T E C E D E N T E S 2.1 GENERALIDADES DE LA FAMILIA FABACEAE (LEGUMINOSAE) lia de leguminosas contiene 730 géneros y 19.400 especies, tercera familia con mayor riqueza de especies. Se encuentra distribuida por todo el mundo, principalmente bosques tropicales lluviosos y en bosques secos de América y África. Las subfamilias que comprende son: Faboideae, Caesalpinioideae y Mimosoideae, se trata de árboles, arbustos, hierbas, enredaderas o lianas (Stevens, 2001 a la fecha). OS, ETNOBOTÁNICOS Y QUÍMICOS DE Piscidia piscipula Piscidia piscipula (L.) Sargent Linnaeus (1753) Término obsoleto .F. Blake Medik (L.) Hitchcock ex Sargent (L.) Hitchcock hyomethia communis S.F. Blake Ichthyomethia piscipula var. typica Stehlé & Quentin : Jamaica fish poisontree, dogwood (Bahamas, Belice); fishfuddle tree, fishpoison, fish poisontree, Florida fish poisontree, Jamaica dogwood (Bahamas, Estados Unidos); Jamaica fishfuddle tree, Jamaican dogwood, may bush, worm wood (Belize). ANTECEDENTES 730 géneros y 19.400 especies, tercera familia con principalmente en bosques tropicales lluviosos y en bosques secos de América y África. Las subfamilias que comprende son: Faboideae, Caesalpinioideae y Mimosoideae, se trata de árboles, Piscidia piscipula ); fishfuddle tree, fishpoison, fish poisontree, Florida fish poisontree, Jamaica dogwood (Bahamas, Estados Unidos); Jamaica fishfuddle tree, Jamaican dogwood, Francés: Piscidie de la Jamaïque, bois à enivrer, bois ivrant, bois enivrant, enivrage, mort-á- poissons de Floride. Español: Barbasco, pavo, ventura (Costa Rica), barbasco amarillo, borracho, jebe, peonia (Venezuela), candelón (Cuba), guamá candelón (Costa Rica, Cuba); guamá hediondo (Cuba); habim, iguano blossom, jabine, jabín verde, pal (Belize); habin, chijol, barbasco, jamcui, cocuite (México); jabín (Belize, Guatemala). En México: Habin o haabin (Yucatán), cocuite o javin (Veracruz), chijol (Veracruz y Tamaulipas) y barbasco o jamcui (Chiapas). Clasificación Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Fabales Familia: Fabaceae (Leguminosae Género: Piscidia Especie: Piscidia piscipula Breve descripción de la especie Árbol que alcanza hasta 20 metros de altura, caducifolio, de copa densa, corteza fisurada, hojas ovaladas compuestas imparipinnadas, foliolos elípticos verde oscuros, flores en panículas ligeramente perfumadas, pétalos rosados o ligeramente morados, florea de febrero a mayo, frutos en forma de vaina con alas de color café y alargados quebradizos al madurar (Figura 1). ANTECEDENTES 7 Piscidie de la Jamaïque, bois à enivrer, bois ivrant, bois enivrant, poissons de Floride. Barbasco, pavo, ventura (Costa Rica), barbasco amarillo, borracho, jebe, peonia (Venezuela), candelón (Cuba), guamá candelón (Costa Rica, Cuba); guamá hediondo (Cuba); habim, iguano blossom, jabine, jabín verde, pal (Belize); habin, chijol, barbasco, jamcui, cocuite (México); jabín (Belize, Guatemala). En México: Habin o haabin (Yucatán), cocuite o javin (Veracruz), chijol (Veracruz y Tamaulipas) y barbasco o jamcui (Chiapas). Magnoliophyta (Leguminosae) Piscidia piscipula Breve descripción de la especie: Árbol que alcanza hasta 20 metros de altura, caducifolio, de copa densa, corteza urada, hojas ovaladas compuestas imparipinnadas, foliolos elípticos verde oscuros, flores en panículas ligeramente perfumadas, pétalos rosados o ligeramente morados, florea de febrero a mayo, frutos en forma de vaina con alas de color café y alargados radizos al madurar (Figura 1). ANTECEDENTES Piscidie de la Jamaïque, bois à enivrer, bois ivrant, bois enivrant, Barbasco, pavo, ventura (Costa Rica), barbasco amarillo, borracho, jebe, peonia (Venezuela), candelón (Cuba), guamá candelón (Costa Rica, Cuba); guamá hediondo (Cuba); habim, iguano blossom, jabine, jabín verde, palo de gusano (Belize); habin, chijol, barbasco, jamcui, cocuite (México); jabín (Belize, Guatemala). En México: Habin o haabin (Yucatán), cocuite o javin (Veracruz), chijol (Veracruz y Árbol que alcanza hasta 20 metros de altura, caducifolio, de copa densa, corteza urada, hojas ovaladas compuestas imparipinnadas, foliolos elípticos verde oscuros, flores en panículas ligeramente perfumadas, pétalos rosados o ligeramente morados, florea de febrero a mayo, frutos en forma de vaina con alas de color café y alargados Localización Se le puede localizar en Estados Unidos (Florida, Texas), sur de México (Yucatán, Veracruz, Chiapas y Tamaulipas), Guatemala, Belize, Honduras, el Salvador, Nicarágua, Costa Rica, Panamá, región norte de Sud Venezuela y Ecuador), Cuba, Bahamas, Jamaica, Puerto Rico, Trinidad, República Dominicana, Martinique e Islas Vírgenes. (Figura 2) Usos cotidianos de la especie El extracto que se obtiene como sedante y analgésico, en compresas alivia dolores (muelas, cabeza, abdomen, huesos y musculares), vía oral induce el sueño y se emplea como tratamiento de trastornos respiratorios (asma y tuberculosis) y úlceras, también se emplea como agu de lavado sobre las heridas. Se ha usado como agente ictiotóxico (dañino para los peces) por los nativos de las Antillas (Auxence 2009). La planta es apreciada en la apicultura debido a que dura 4 meses en floración produce néctar, se usa también como carbón vegetal,forraje, para la fabricación de botes, muebles y para la construcción pesada (Villanueva Investigaciones previas realizadas a La variedad de usos cotidianos investigadores desde hace algunos años, con el fin de determinar las propiedades farmacológicas y los componentes químicos responsables de la Tabla 1 se muestran algunos estudios realización. ANTECEDENTES 8 Se le puede localizar en Estados Unidos (Florida, Texas), sur de México (Yucatán, Veracruz, Chiapas y Tamaulipas), Guatemala, Belize, Honduras, el Salvador, Nicarágua, Costa Rica, Panamá, región norte de Sudamérica (especialmente Venezuela y Ecuador), Cuba, Bahamas, Jamaica, Puerto Rico, Trinidad, República Dominicana, Martinique e Islas Vírgenes. (Figura 2) Usos cotidianos de la especie obtiene por decocción e infusión de corteza, raíz y h como sedante y analgésico, en compresas alivia dolores (muelas, cabeza, abdomen, huesos y musculares), vía oral induce el sueño y se emplea como tratamiento de trastornos respiratorios (asma y tuberculosis) y úlceras, también se emplea como agu de lavado sobre las heridas. Se ha usado como agente ictiotóxico (dañino para los peces) por los nativos de las Antillas (Auxence, 1953; Martínez, 1967; La planta es apreciada en la apicultura debido a que dura 4 meses en floración produce néctar, se usa también como carbón vegetal, forraje, para la fabricación de botes, muebles y para la construcción pesada (Villanueva et al., 2009). Investigaciones previas realizadas a Piscidia piscipula (L.) Sarg: La variedad de usos cotidianos que posee esta especie ha generado interés en los investigadores desde hace algunos años, con el fin de determinar las propiedades farmacológicas y los componentes químicos responsables de su actividad biológica. En abla 1 se muestran algunos estudios de investigación, sus autores y la fecha de ANTECEDENTES Se le puede localizar en Estados Unidos (Florida, Texas), sur de México (Yucatán, Veracruz, Chiapas y Tamaulipas), Guatemala, Belize, Honduras, el Salvador, américa (especialmente Venezuela y Ecuador), Cuba, Bahamas, Jamaica, Puerto Rico, Trinidad, República por decocción e infusión de corteza, raíz y hojas, actúa como sedante y analgésico, en compresas alivia dolores (muelas, cabeza, abdomen, huesos y musculares), vía oral induce el sueño y se emplea como tratamiento de trastornos respiratorios (asma y tuberculosis) y úlceras, también se emplea como agua de lavado sobre las heridas. Se ha usado como agente ictiotóxico (dañino para los 1953; Martínez, 1967; Waizel et al., La planta es apreciada en la apicultura debido a que dura 4 meses en floración y produce néctar, se usa también como carbón vegetal, forraje, para la fabricación de que posee esta especie ha generado interés en los investigadores desde hace algunos años, con el fin de determinar las propiedades su actividad biológica. En de investigación, sus autores y la fecha de Tabla 1: Investigaciones previas realizadas a la especie Año Investigador (es) Aportación - Sievers, Archer, Moore y Govran Acción insecticida de todas las partes de la planta sobre moscas domésticas ( 1880 Dr. Isaac Ott y Tagle Propiedades narcóticas, que provoca dilatación de las pupilas, secreción de sudor y aumento de la presión sanguínea. 1883 Firth, Payne, Seifert, Wells y Palmer Uso en nervioso, tisis, manía histérica y cefalea, respectivamente. Hart Obtención de “piscidia” (sustancia cristalina casi incolora C29H24O 1898 Berberich 1919 Pittenger y Ewe 1901 Freer and Clover “Piscidia” es una mezcla de del ácido piscídico. 1916 Delzell, Burman y Pilcher Capacidad de disminuir la amplitud de las contracciones de intestino de co 1932 Drake y Spies Reportaron el efecto tóxico de los extractos en pez dorado. 1934 Danckwortt y Schütte Presencia de un glucósido de saponina en la corteza. 1936 Hausechild Obtencion de petróleo de la corteza) tóxica para peces y animales de sangre caliente. 1937 Leclere Reportó su utilidad en la terapéutica como analgésico, especialmente en dolores originados en los órganos pélvicos. 1944 Russell y Kaczka Obtuvieron partir de la raíz y su parte externa Figura 3. 1948 Costello y Butler Determinaron la actividad depresora uterina de los extractos de la corteza. 1991 Caceres et al. Demostró el efecto antimicótico de la especie. 2000 Ankli et al. Indicaron la actividad de los extractos pylori y 2008 2010 Alonso et al. Indicaron Haemonchus contortus y Trichostrongylus colubriformis. ANTECEDENTES 9 Tabla 1: Investigaciones previas realizadas a la especie Aportación Acción insecticida de todas las partes de la planta sobre moscas domésticas (Culex sp.) y otros insectos. Propiedades narcóticas, que provoca dilatación de las pupilas, secreción de sudor y aumento de la presión sanguínea. en delirium tremens, alcoholismo, ataque biliososo- nervioso, tisis, manía histérica y cefalea, respectivamente. Obtención de “piscidia” (sustancia cristalina casi incolora O8) a partir del extracto de la parte externa de la raíz. “Piscidia” es una mezcla de C23H20O7 y C22H18O6. Aislamiento ácido piscídico. (Figura 3b) Capacidad de disminuir la amplitud de las contracciones de intestino de conejo y útero de cerdo de guinea. Reportaron el efecto tóxico de los extractos en pez dorado. Presencia de un glucósido de saponina en la corteza. encion de una sustancia amarillenta (extracto de éter de petróleo de la corteza) tóxica para peces y animales de sangre caliente. Reportó su utilidad en la terapéutica como analgésico, especialmente en dolores originados en los órganos pélvicos. Obtuvieron rotenona e ictionona (Tóxico para el pez dorado) a partir de la raíz y su parte externa Figura 3. Determinaron la actividad depresora uterina in vitro e in vivo de los extractos de la corteza. Demostró el efecto antimicótico de la especie. Indicaron la actividad de los extractos frente a Helicobacter y Giardia duodenalis. Indicaron el efecto antihelmíntico mostrado in vitro contra Haemonchus contortus y Trichostrongylus colubriformis. ANTECEDENTES Referencia Auxence, 1953 Propiedades narcóticas, que provoca dilatación de las pupilas, ) a partir del extracto de la parte externa de la raíz. . Aislamiento Capacidad de disminuir la amplitud de las contracciones de racto de éter de petróleo de la corteza) tóxica para peces y animales de sangre especialmente en dolores originados en los órganos pélvicos. rotenona e ictionona (Tóxico para el pez dorado) a in vivo, Costello y Butler, 1960 Martínez, 1967 Caceres et al., 1991 Helicobacter Ankli et al., 2000 Alonso et al. a, b 2008 y c 2010 En la literatura se reporta la encuentran compuestos ácid ellos se muestran en la Figura 3a y 3b, también forman parte de su composición esencias, fitoesteroles (por ejemplo β-sitosterol) y resinas ( 2009; Takemoto et al., 2009; Tahara ÁCIDOS OH O OH OH OH O OH R1 ácido piscidico: R1=H, ácido fúkico: R1=OH ácido 3’-O-metilfúkico: R1=OCH ISOFLAVONAS O O OH OH R5 R4 R3 R2 R1 R6 pisceritrona: eritbigenina: junipegenina A: piscigenina: eritgenina: piscerigenina: genisteína: pisceritramina: isopisceritramina: piscidona: H Figura 3a: Composición química de la especie (ácidos, cumarocromonas e isoflavonoides) ANTECEDENTES 10 la presencia de diversos compuestos, dentro de los cuales se encuentran compuestos ácidos, cumaronocromonas, isoflavonas, rotenoides, algunos de ellos se muestran en la Figura 3a y 3b, también forman parte de su composición esencias, sitosterol) y resinas (Delle Monache et al., 1984; 2009; Tahara et al., a, b 1993 y c 1995). H CUMARONOCROMONAS OOH OH O O O CH3 OCH3 lisetina isceritrona: R1= OH, R2=prenil,R3=OH, R4=OCH3, R5 ritbigenina: R1= prenil, R2=R3=OH, R4=OCH3, R5= prenil, unipegenina A: R1= H, R2=OH, R3 = OCH3, R4=OH, R5 iscigenina: R1=H, R2=OCH3, R3=OH, R4=OCH3, R5=R ritgenina: R1=prenil, R2=OCH3, R3=R4=OH, R5=R6=H iscerigenina: R1= OH, R2=H, R3=OH, R4=OCH3, R5=R enisteína: R1=R2=H, R3=OH, R4=R5=R6=H isceritramina: R1=prenil, R2=OH, R3= NH2, R4=OCH3, sopisceritramina: R1=prenil, R2=OH, R3= NH2, R4=OCH iscidona: R1=prenil, R2=R3=OH, R4=OCH3, R5=R6=H O O OH CH3 CH3 O N O CH3 pisceritoxazol Composición química de la especie (ácidos, cumarocromonas e isoflavonoides) ANTECEDENTES presencia de diversos compuestos, dentro de los cuales se os, cumaronocromonas, isoflavonas, rotenoides, algunos de ellos se muestran en la Figura 3a y 3b, también forman parte de su composición esencias, 1984; Waizel et al., CUMARONOCROMONAS OH CH3 CH3 5=R6=H prenil, R6=H 5=R6=H =R6=H =H =R6=H 3, R5=prenil, R6=H OCH3, R5=H, R6=prenil Composición química de la especie (ácidos, cumarocromonas e isoflavonoides) ROTENOIDES O O OO CH3 CH3 R2 O R1 CH3 ictionona: R1=R2=OCH rotenona: R3=R4=H; sumatrol: eritinona: R5=OCH3; d O CH3 CH3 miletona Figura 3b: Composición química de la especie (rotenoides) ANTECEDENTES 11 O O O O CH3 O CH3 O CH2 R3 R4 O CH3 CH3 R5 OCH3; jamaicina: R1=H, R2=OCH3; durmilona: R1= OCH umatrol: R3=OH, R4=H; villosinol: R3=R4=OH deguelina: R5=H O O O O O iletona O O O O O O CH2 CH3 isomiletona Composición química de la especie (rotenoides) ANTECEDENTES O O O O CH3 O CH3 CH3, R2=H 2.3 PROTECCIÓN DE CULTIVOS: Aquellas plantas que interfieren con la actividad humana en áreas cultivables y no cultivables son consideradas producción de cultivos. Los m su infestación a un determinado nivel, son los siguientes ( Métodos preventivos: introducción, establecimiento y diseminación de malezas hacia nuevas áreas. Métodos físicos: Arranque manual, corte con machete u otra herramienta y labores de cultivo. Métodos culturales: variedades competitivas, distancia de siembra o plantación, cultivos intercalados o policultivo y manejo del agua. Control biológico: Empleo de enemigos naturales específicos para el control de especies de malezas. Control químico: Uso de continuación. 2.4 HERBICIDAS Los herbicidas son productos fitosanitarios utilizados para controlar especies vegetales, no deseadas por su impacto negativo en la producción y rendimiento d trata de productos químicos que inhiben o interrumpen el crecimiento y desarrollo de las malezas, proporcionando un control eficiente a bajo costo (Peterson OMS, 2003). 2.4.1 CLASIFICACIÓN DE LOS HERBICIDAS Los herbicidas son agrupados según su modo de uso, su mecanismo de acción y su naturaleza química. Cabe aclarar que un mismo herbicida, puede ser englobado en diversas categorías de clasificación. ANTECEDENTES 12 2.3 PROTECCIÓN DE CULTIVOS: Aquellas plantas que interfieren con la actividad humana en áreas cultivables y no cultivables son consideradas malezas y se les describe como dañina para los sistemas de producción de cultivos. Los métodos empleados para el control de malezas o para reducir su infestación a un determinado nivel, son los siguientes (Labrada y Caseley, 1996): Métodos preventivos: Incluyen los procedimientos de cuarentena para introducción, establecimiento y diseminación de malezas hacia nuevas áreas. Arranque manual, corte con machete u otra herramienta y Rotación de cultivos, preparación del terreno, uso de variedades competitivas, distancia de siembra o plantación, cultivos intercalados o policultivo y manejo del agua. Empleo de enemigos naturales específicos para el control de especies de malezas. Uso de herbicidas. Se describe con mayor profundidad a Los herbicidas son productos fitosanitarios utilizados para controlar especies vegetales, no deseadas por su impacto negativo en la producción y rendimiento de los cultivos, se trata de productos químicos que inhiben o interrumpen el crecimiento y desarrollo de las malezas, proporcionando un control eficiente a bajo costo (Peterson et al., 2001; CASAFE; CLASIFICACIÓN DE LOS HERBICIDAS agrupados según su modo de uso, su mecanismo de acción y su naturaleza química. Cabe aclarar que un mismo herbicida, puede ser englobado en diversas categorías de clasificación. ANTECEDENTES Aquellas plantas que interfieren con la actividad humana en áreas cultivables y no para los sistemas de étodos empleados para el control de malezas o para reducir Labrada y Caseley, 1996): cuarentena para minimizar la introducción, establecimiento y diseminación de malezas hacia nuevas áreas. Arranque manual, corte con machete u otra herramienta y terreno, uso de variedades competitivas, distancia de siembra o plantación, cultivos intercalados o Empleo de enemigos naturales específicos para el control de herbicidas. Se describe con mayor profundidad a Los herbicidas son productos fitosanitarios utilizados para controlar especies vegetales, e los cultivos, se trata de productos químicos que inhiben o interrumpen el crecimiento y desarrollo de las ., 2001; CASAFE; agrupados según su modo de uso, su mecanismo de acción y su naturaleza química. Cabe aclarar que un mismo herbicida, puede ser englobado en 2.4.1.1 Método de uso/Tratamiento Los herbicidas de contacto los herbicidas sistémicos, se trasladan del follaje hacia un punto de acción en otro lugar de la planta y los herbicidas residuales aplicados. Se tienen diferentes tratamientos, estos son de pre-emergencia de las malezas, la emergencia de las malez los últimos (Labrada y Caseley, 1996). 2.4.1.2 Sitio de acción de los herbicidas a) Herbicidas inhibidores de la fotosíntesis: en el extremo terminal del Fotosistema I, produciendo rápida filtración de las membranas, destrucción del tejido foliar, necrosis y desecación (Labrada y Caseley, 1996). Otros bloquean el con D1 (Subunidad del FSII), donde se encuentra unida la plastoquinona A (PQ (Duke, 1990). b) Inhibidores del crecimiento de plántulas: plántulas poco después de su germinación y antes de su emergencia, por lo que se denominan herbicidas de pre crecimiento de radículas el mecanismo de acción es la inhibición de la división celular al impedir la mitosis en las células, las plantas mueren por no poder absorber agua y nutrimentos del suelo. de brotes no está bien definido pero se cree que afectan la síntesis de lípidos y proteínas en las plántulas c) Inhibidores de la biosíntesis de pigmentos, aminoácidos y mecanismo de acción es el bloqueo de la síntesis las moléculas, generando colapso celular, desecación, cl 1990, Labrada y Caseley, 1996). ANTECEDENTES 13 Método de uso/Tratamiento herbicidas de contacto se aplican al follaje y afectan solamente la parte tratada, se trasladan del follaje hacia un punto de acción en otro lugar cidas residuales, permanecen en el suelo, después de ser aplicados. Se tienen diferentes tratamientos, estos son de pre-plantación de las malezas, post-emergencia del cultivo y post-dirigida la emergencia de las malezas y los cultivos, pero evitando el contacto del asperjado con los últimos (Labrada y Caseley, 1996). Sitio de acción de los herbicidas hibidores de la fotosíntesis: Algunos desvían el flujo de electrones en el extremo terminal del Fotosistema I, produciendo rápida filtración de las membranas, destrucción del tejido foliar, necrosis y desecación (Labrada y Caseley, 1996). Otros bloquean el transporte de electrones en el FSII mediante la interacción D1 (Subunidad del FSII), donde se encuentra unida la plastoquinona A (PQ Inhibidores del crecimiento de plántulas: Estos herbicidas actúan en las plántulas poco despuésde su germinación y antes de su emergencia, por lo que se denominan herbicidas de pre-emergencia. En los herbicidas inhibidores del crecimiento de radículas el mecanismo de acción es la inhibición de la división celular al impedir la mitosis en las células, las plantas mueren por no poder absorber agua y nutrimentos del suelo. El mecanismo de acción de de brotes no está bien definido pero se cree que afectan la síntesis de lípidos y as plántulas (Murphy, 1999). Inhibidores de la biosíntesis de pigmentos, aminoácidos y mecanismo de acción es el bloqueo de la síntesis las moléculas, generando colapso celular, desecación, clorosis y necrosis de los tejidos de las plantas Labrada y Caseley, 1996). ANTECEDENTES e aplican al follaje y afectan solamente la parte tratada, se trasladan del follaje hacia un punto de acción en otro lugar permanecen en el suelo, después de ser plantación del cultivo, dirigida después de as y los cultivos, pero evitando el contacto del asperjado con Algunos desvían el flujo de electrones en el extremo terminal del Fotosistema I, produciendo rápida filtración de las membranas, destrucción del tejido foliar, necrosis y desecación (Labrada y Caseley, transporte de electrones en el FSII mediante la interacción D1 (Subunidad del FSII), donde se encuentra unida la plastoquinona A (PQA). bicidas actúan en las plántulas poco después de su germinación y antes de su emergencia, por lo que se emergencia. En los herbicidas inhibidores del crecimiento de radículas el mecanismo de acción es la inhibición de la división celular al impedir la mitosis en las células, las plantas mueren por no poder El mecanismo de acción de los inhibidores de brotes no está bien definido pero se cree que afectan la síntesis de lípidos y Inhibidores de la biosíntesis de pigmentos, aminoácidos y lípidos: El mecanismo de acción es el bloqueo de la síntesis las moléculas, generando orosis y necrosis de los tejidos de las plantas (Duke, La determinación de los mecanismos de acción de las nuevas clases de herbicidas todavía se hace mediante pruebas fisiológicas y bioquímicas, aún se desconoce el acción molecular de varias clases 2.5 ALELOPATÍA Las plantas sintetizan y almacenan grandes cantidades de productos metabólicos primarios (aminoácidos, proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos carboxílicos, etc.) y secundarios (alcaloides, antocianinas, terpenos, flavonoides, fenoles, taninos, esteroles, etc.). (Anaya Tabla 2: Aleloquímicos usados como herbicidas Herbicida Referencia Origen Sorgoleone (Benzoquinona) Vyvyan, 2002, Czarnota, M.A., et al., 2001 Shorgum sp. Brevionas A (Terpenoide) Vyvyan, 2002 Penicillium brevicompactu Tambulina (Flavonoide) Vyvyan, 2002, Macías et al., 1997 Helianthus annus ANTECEDENTES 14 de los mecanismos de acción de las nuevas clases de herbicidas todavía se hace mediante pruebas fisiológicas y bioquímicas, aún se desconoce el clases de herbicidas importantes (Duke, 1990). Las plantas sintetizan y almacenan grandes cantidades de productos metabólicos primarios (aminoácidos, proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucléicos, ácidos carboxílicos, etc.) y secundarios (alcaloides, antocianinas, terpenos, flavonoides, fenoles, Anaya et al., 2001; Takemoto, 2009). Tabla 2: Aleloquímicos usados como herbicidas Origen Estructura Sitio de acción Shorgum sp. O O OH O CH3 O CH2( ) 7 Síntesis de clorofila Transporte de electrones en FS II Penicillium brevicompactum CH3 O CH3CH3 O O CH3 CH3 O CH3 CH3 Crecimiento de plántulas Helianthus annus O CH3 OOH O CH3 O CH3 O CH3 Crecimiento de raíz de plántulas Lycopersicon esculentum Hordeum vulgare ANTECEDENTES de los mecanismos de acción de las nuevas clases de herbicidas todavía se hace mediante pruebas fisiológicas y bioquímicas, aún se desconoce el sitio de Las plantas sintetizan y almacenan grandes cantidades de productos metabólicos nucléicos, ácidos carboxílicos, etc.) y secundarios (alcaloides, antocianinas, terpenos, flavonoides, fenoles, Sitio de acción Síntesis de clorofila Transporte de electrones en FS II Crecimiento de plántulas Triticum sp. Crecimiento de raíz de plántulas Lycopersicon esculentum y Hordeum vulgare El fenómeno de alelopatía secundarios producidos y liberados por plantas, algas, bacterias y hongos, que influyan sobre los sistemas biológicos, de manera directa o indirecta tanto inhibitoria. Los aleloquímicos que suprimen o eliminan especies de plantas competitivas han sido de especial atención, debido al potencial como herbicidas naturales y selectivos. En la Tabla 2 se indican compuestos aleloquímicos empleados como herbicida química a la que pertenecen, su origen y el sitio de acción que presentan Dentro de los compuestos aleloquímicos se encuentran los metabolitos secundarios de tipo fenilpropano, poseen como unidad básica un esqueleto de 15 carbonos (Figura 4), provenientes de malonil coenzima A y de mayoría de los flavonoides se representan como moléculas C aromáticos (A y B) y un heterociclo (C) con oxígeno ( pertenecen las flavonas, las cuales presentan un grupo carbonilo en la posición C4 y un doble enlace entre las posiciones C2 y C3, así como las mismas característica de las flavonas con la diferencia de unión del anillo C en C3 (Figura 5). A C 2 3 45 6 7 8 9 10 1' 2' O O Figura 4: Estructura química básica de los flavonoides 2.6 FOTOSÍNTESIS La fotosíntesis es un proceso que ocurre en plantas, algas y cianobacterias, en donde la energía solar es captada y como fuentes de energía para fabricar glúcidos y otros compuestos orgánicos a partir de ANTECEDENTES 15 es definido como cualquier proceso que involucre metabolitos secundarios producidos y liberados por plantas, algas, bacterias y hongos, que influyan sobre los sistemas biológicos, de manera directa o indirecta tanto estimulatoria co Los aleloquímicos que suprimen o eliminan especies de plantas competitivas han sido de especial atención, debido al potencial como herbicidas naturales y selectivos. abla 2 se indican compuestos aleloquímicos empleados como herbicida química a la que pertenecen, su origen y el sitio de acción que presentan. compuestos aleloquímicos se encuentran los flavonoides metabolitos secundarios de tipo fenilpropano, poseen como unidad básica un esqueleto de 5 carbonos (Figura 4), provenientes de malonil coenzima A y de p-cumaril coenzima A. La mayoría de los flavonoides se representan como moléculas C6-C3-C6, con dos anillos aromáticos (A y B) y un heterociclo (C) con oxígeno (Romo de Vivar, 2006). A este gru , las cuales presentan un grupo carbonilo en la posición C4 y un doble enlace entre las posiciones C2 y C3, así como las isoflavonas que presenta las mismas característica de las flavonas con la diferencia de unión del anillo C en B 3' 5' 6' 4' O O A C 2 3 45 6 7 8 9 10 1' 6' Estructura química básica de los Figura 5: Estructura base de las Isoflavonas roceso que ocurre en plantas, algas y cianobacterias, en donde transformada en moléculas de ATP y NADPH, que se utilizan como fuentes de energía para fabricar glúcidos y otros compuestos orgánicos a partir de ANTECEDENTES cualquier proceso que involucre metabolitos secundarios producidos y liberados por plantas, algas, bacterias y hongos, que influyan estimulatoria como Los aleloquímicos que suprimen o eliminan especies de plantas competitivas han sido de especial atención, debido al potencial como herbicidas naturales y selectivos. abla 2 se indican compuestos aleloquímicos empleados como herbicidas, la familia flavonoides, que son metabolitos secundarios de tipo fenilpropano, poseen como unidad básica un esqueleto de cumaril coenzima A. La , con dos anillos ). A este grupo , las cuales presentan
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