Obtención de análogos estructurales de Coronalona como potenciales inductores de fitoalexinas en el frijol (Phaseolus vulgaris L.)

Abstract

En el siguiente documento se describe con detalle la producción de fitoalexinas tipo isoflavonoide presentes en el frijol común (Phaseolus vulgaris L.) a través de la aplicación de compuestos estructuralmente similares a la Coronalona; sustancia reconocida por ser un potente elicitor involucrado en la defensa de las plantas. Para ello se sintetizaron derivados del ácido 1-oxo-indano-4-carboxílico con permutación en la posición carboxílica (acoplamiento de aminoácidos, esterificación y sustitución nucleofílica), reducción del grupo carbonilo y condensación aldólica. Metodológicamente, el trabajo incluyó el aislamiento de algunas fitoalexinas por diferentes técnicas cromatográficas (CCF, CC y CLAE) y la confirmación de sus estructuras por algunos métodos espectroscópicos y espectrométricos (1H y 13C RMN 1D 2D, UV CG-MS). Consecutivamente, se desarrollaron protocolos de análisis por cromatografía líquida para detectar y cuantificar dichos metabolitos. Una vez establecidos estos métodos de análisis, se evaluó la acumulación de fitoalexinas en el frijol por respuesta a los compuestos sintetizados que fueron previamente purificados por técnicas cromatográficas e identificados por métodos espectroscópicos. Los análisis involucraron la inducción de fitoalexinas de diferentes tejidos de la planta (cotiledones e hipocótilo/raíz), en el curso del tiempo y el efecto de la estructura de algunos elicitores. Los resultados mostraron que la acumulación de fitoalexinas depende del tipo de frijol (la variedad resistente produjo mayores contenidos que la variedad susceptible); del tejido de la planta (los cotiledones acumularon mayor contenido de pterocarpanos que el hipocótilo/raíz), del tiempo de respuesta (máxima acumulación entre las 72 y 96 h post inducción) y del elicitor (1-oxo-indanoil-isoleucina metil éster indujo los mayores contenidos). Estos resultados podrían ser útiles para los programas de protección de cultivos de frijol mediante la selección de los mejores agentes de control.

Abstract: In the following document, the production of phytoalexins of isoflavonoid type present in the common bean (Phaseolus vulgaris L.) is described in detail; by application of compounds structurally related to Coronalone, a substance recognized as a powerful elicitor involved in the defense of plants. For this reason, 1-oxo-indane-4-carboxylic acid derivatives were synthesized by permutation at the carboxyl position (amino acid coupling, esterification and nucleophilic substitution), carbonyl group reduction and aldol condensation. Methodologically, the work includes some phytoalexins isolation by different chromatographic techniques (TLC, CC and HPLC), and their structure confirmation by different spectroscopic and spectrometric methods (1 H y 13 C NMR 1D 2D, UV GC-MS). Consecutively, analysis protocols were developed by liquid chromatography to detect and quantify these metabolites. Once these methods of analysis were established, the accumulation of phytoalexins in common bean was evaluated by response to the synthesized compounds that were previously purified by chromatographic techniques and identified by spectroscopic methods. The analyzes involved the induction of phytoalexins from different tissues of the plant (cotyledons and hypocotyl / root), in the course of time and the effect of the structure of some elicitors. The results showed that the accumulation of phytoalexins depends on the variety of beans (the resistant one produces higher contents than the susceptible one), the plant tissue (the cotyledons accumulate a greater content of pterocarpans than the hypocotyl / root), the response time (maximum accumulation between 72 and 96 h post induction) and the elicitor (1-oxo-indanoyl-isoleucine methyl ester induce the highest contents). These results could be useful for bean crop protection programs by selecting the best control agents.