Investigadores mexicanos desarrollan un método para la generación de semillas sintéticas por la técnica de encapsulación de una planta medicinal

Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/181/19
Ciudad de México, 01 de octubre de 2019

• Este método permite obtener semillas sintéticas y a través de estas preservar el germoplasma de plantas élite, que posteriormente pueden utilizarse para contrarrestar la pérdida de individuos de su hábitat natural.





Castilleja tenuiflora es una de las plantas mexicanas, silvestres y medicinales que presentan actividad biológica antiinflamatoria y antiulcerogénica. Foto: Alfonso Gutiérrez Aldana/Naturalista.

Debido al uso potencial de los principios fitoquímicos de la planta conocida como hierba del cáncer, Atzoyatl y cola de borrego (Castilleja tenuiflora), una de las plantas mexicanas, silvestres y medicinales que presentan actividad antiinflamatoria y antiulcerogénica, investigadores mexicanos proponen la encapsulación como una opción para generar semillas sintéticas.

Estas semillas pueden almacenarse por tiempos prolongados en condiciones adecuadas y posteriormente utilizarse para la obtención de nuevas plantas y usarlas tanto para la reforestación, como para la obtención de compuestos químicos con actividad farmacológica. “El objetivo de la investigación fue encapsular segmentos de tallo (microestacas) de C. tenuiflora, almacenarlas y posteriormente inducir in vitro el desarrollo de yemas para producir brotes sin que este método y el tiempo de almacenamiento afecten el contenido de sus compuestos”, señaló en entrevista la investigadora Gabriela Trejo Tapia, directora del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos (CEPROBI), del Instituto Politécnico Nacional (IPN).

Dijo que esta planta ha sido utilizada en la medicina tradicional mexicana desde el siglo XVI, en el tratamiento de la tos, disentería, nervios, dolores menstruales e inflamación, tumores y enfermedades gastrointestinales. “Nosotros hemos evaluado la actividad antiinflamatoria y antiulcerogénica de esta planta, en pruebas con ratones, y se han reportado sus efectos citotóxicos, antioxidantes, antiulcerogénicos y antidepresivos”.

La especialista en plantas medicinales de origen mexicano para la obtención de fármacos explicó que dicha actividad biológica está relacionada con metabolitos secundarios como iridoides glicosilados (aucubina y bartsiósido), feniletanoides glicosilados (verbascósido e isoverbascósido), flavonoides (apigenina y quercetina) y lignanos (tenuiflorosido) que fueron identificados tanto en plantas silvestres, cultivadas in vitro, como en plantas aclimatadas en condiciones de vivero. De estos metabolitos secundarios, el verbascosido, tenuiflorosido y mezclas de geniposido/musseanosido presentan efectos gastroprotectores y actividad antidepresiva. Mientras que los extractos metanolicos que contienen a todos estos compuestos presentan actividad antiinflamatoria.

De acuerdo con el artículo de investigación publicado en enero de este año en Acta Botánica Mexicana, titulado “Optimización de las condiciones de producción de cápsulas con microestacas para aumentar el tiempo de almacenamiento de la planta medicinal mexicana Castilleja tenuiflora (Orobanchaceae)”, en el cual Trejo Tapia aparece como una de las coautoras, lo que se pretende es obtener semillas sintéticas que permitan mantener el genotipo de plantas élite, facilitar el intercambio de germoplasma, contar con material disponible para cultivo in vitro y ex vitro, así como ayudar a contrarrestar la pérdida de plantas de su hábitat natural, principalmente.

Esta planta es comercializada en los mercados de plantas medicinales. Se extrae de su ambiente natural ubicado en zonas altas de México (entre 2 300 y 3 300 metros sobre el nivel del mar), áreas que cada día son más deterioradas por la actividad humana. Debido a las propiedades medicinales de C. tenuiflora, es importante desarrollar métodos que permitan su preservación por tiempos prolongados, así como el mantenimiento de líneas de subcultivo, que contengan los principales compuestos de interés, para su disposición.

La propuesta





Elaboración de semillas sintéticas de Castilleja tenuiflora: A) Plantas madre con 21 días de edad provenientes de cultivo in vitro; B) Microestacas de C. tenuiflora; C) Las microestacas se suspenden en la solución de alginato de sodio y luego se aspiran con una micropipeta; D) Los explantes se vierten en forma de gota en la solución de cloruro de calcio; E) Se decanta la solución de cloruro de calcio y las semillas sintéticas obtenidas se enjuagan tres veces con agua desionizada estéril; F) Obtención de una semilla sintética de C. tenuiflora. Foto: Cortesía de la investigadora.

Por ello, dijo Trejo Tapia, la propagación y conservación de la planta, a través de semillas sintéticas, se propone como un método alternativo al cultivo in vitro tradicional para preservar plantas élite, principalmente por que la cápsula además de brindar protección directa al explante o fragmento de una planta madre, permite el almacenamiento de las semillas sintéticas por tiempos prolongados, ayudando a reducir la frecuencia de subcultivos, prevenir riesgos de contaminación del cultivo y evita la modificación genética (variación somaclonal) y mantener líneas de subcultivo de la misma planta para su disposición. El objetivo en este estudio fue desarrollar un método para obtención de semillas sintéticas utilizando la encapsulación de microestacas de C. tenuiflora, sin afectar el perfil químico de la planta.

Explicó que la propagación clonal o vegetativa de plantas es una producción a partir de partes vegetativas. Se utilizan tejidos vegetales que conserven la potencialidad de multiplicación y diferenciación celular para generar nuevos tallos y raíces a partir de cúmulos celulares presentes en diversos órganos.

La encapsulación de las microestacas fue realizada con una fórmula que contiene alginato de sodio y cloruro de calcio dihidratado, compuestos que forman una cápsula y protegen al segmento vegetal, lo que permite que pueda almacenarse y que al propagarse, las plantas resultantes mantengan sus compuestos principales, por lo que es una alternativa para conservar el genotipo de plantas élite, es decir, una selección de las mejores plantas. “Esta propuesta también es una forma de contrarrestar el uso de plantas silvestres”, aseguró.

Por último, mencionó que ella y un equipo de investigadores están trabajando en la optimización del método, realizando estudios y utilizando herramientas de la biología molecular para comprobar la estabilidad genética de las plantas, así como corroborar por medio de la cromatografía líquida de alta resolución, que sus perfiles de compuestos químicos no cambian.

Elizabeth Ruiz Jaimes