Perfilado metabólico de plantas del género Virola spp (Myristicaceae) provenientes de la Amazonía y Orinoquía Colombiana y evaluación de la actividad antifúngica contra Fusarium oxysporum

Abstract

Las plantas pertenecientes al género Virola son ampliamente usadas por las comunidades indígenas en la Amazonia colombiana debido a sus propiedades medicinales. Virola es uno de los géneros más importantes de la familia Myristicaceae; en Colombia, veintiún especies pueden ser encontradas, y algunas han sido reportadas como potenciales antifúngicos. Veintiocho extractos etanólicos de diferentes partes de la planta (hojas, madera, corteza, flores y frutos) pertenecientes al género Virola (V. carinata, V. elongata, V. peruviana, and V. callophylla) fueron evaluadas usando un método microescala de medio suplementado contra Fusarium oxysporum, agente causante del marchitamiento vascular en plantas de importancia económica como tomate (Solanum lycopersicum), banano (Musa paradisiaca) y clavel (Dianthus caryophyllus). Los extractos fueron perfilados usando técnicas como LC-DAD, LC-LRMS, LC-HRMS y 1H-NMR, y la fracción soluble en n-hexano de los mismos se analizó por GC-MS. La actividad antifúngica de los extractos fue determinada a tres concentraciones diferentes encontrando inhibición de hasta el 90% en el crecimiento miceliar del hongo. El análisis cromatográfico y espectroscópico de los extractos indicó la presencia de compuestos particulares en algunos de estos, como es el caso de los flavonoides, lo cual se acreditó por un estudio comparativo, que inició con el aislamiento de cuatro flavonoides a partir de las hojas de V. carinata, los cuales fueron usados para establecer su presencia en otros extractos. Un análisis multivariado por componentes principales (PCA) de los perfiles cromatográficos y espectroscópicos completos muestra algunos conglomerados. Estos confirman la similaridad de los extractos principalmente respecto a la composición de aquellos provenientes de madera y corteza, lo cual no es posible ver con una comparación directa de los cromatogramas o espectro obtenidos. La correlación entre la actividad antifúngica (como variable de supervisión) y los datos cromatográficos fue llevada a cabo por medio de una regresión de mínimos cuadrados parciales (OPLS). Este análisis permitió encontrar algunos grupos de señales que tiene una alta correlación con la actividad los cuales fueron identificados tentativamente por LC-HRMS. Este modelo permite la discriminación de extractos activos en una búsqueda racional de activos antifúngicos.

Abstract. Plants belonging to the genus Virola are widely used by indigenous communities in the Colombian Amazon due to their medicinal properties; Virola is one of the most important genera of the Myristicaceae family; in Colombia, twenty-one species can be found, and they have also been reported as potential antifungals. Twenty eight ethanol-soluble extracts from different plant parts (leaves, wood, bark, flowers and fruits) belonging to the genus Virola (V. carinata, V. elongata, V. peruviana, and V. callophylla) were evaluated using a micro-scale amended medium method against Fusarium oxysporum, the causal agent of vascular wilt disease in plants of economic importance such as tomato (Solanum lycopersicum), banana (Musa paradisiaca) and carnation (Dianthus caryophyllus). The extracts were profiled using LC.DAD, LC-LRMS, LC-HRMS and 1H-NMR techniques, and the n-hexane-soluble fraction of the extracts was analyzed by GC-MS. The antifungal activity of the extracts was determined at three concentrations finding inhibition values higher than 90%. The results indicated that extracts exhibited dose-dependent inhibition of fungal mycelium at different levels. The analysis of chromatographic/spectroscopic data indicated the presence of particular compounds in some extracts such as flavonoids which was accredited by a comparative study, starting with the isolation of four flavonoids from V. carinata leaves which were used to stablish their presence in the other extracts. A multivariate analysis by principal component analysis (PCA) of the complete chromatographic and spectroscopic data profiles showed some clusters. This clustering confirmed the similarity of extracts of the same plant, even in the composition of extracts of bark and wood, which would not be just possible with a direct comparison of the chromatographic/spectroscopic data. The correlation between the antifungal activity (as supervision variable) and chromatographic/spectroscopic data was performed through Partial Least Squares (OPLS). This analysis allowed finding some groups of signals having high correlation with the activity which were tentatively identified by LC-HRMS. The present model let to the discrimination of active extracts within a rational searching of antifungals from Virola species.