Conocer y valorar los productos naturales: Cuasinoides en Picrasma crenata (Palo amargo), un insecticida natural

Un trabajo de investigación sobre sus múltiples aplicaciones de esta especie nativa del dosel de la Selva Paranaense fue realizado por Viviana Spotorno y Micaela López, del Instituto Recursos Biológicos (CIRN/INTA); Sara Barth y Paola González, de la Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo (Centro Regional INTA Misiones). Esta especie es de importancia ecológica, social y productiva, se la conoce en la región como: palo amargo, cuasia, paraih, entre otros nombres, dependiendo de la zona considerada. Es de uso medicinal y también es empleada como insecticida y antiparasitario en la industria alimentaria.

 

MISIONES (Enero 2021).- Las plantas contienen una enorme variedad de productos naturales. Esta diversidad de sustancias químicas, además de cumplir funciones fisiológicas en la planta y en la interacción con su ambiente, tiene un fuerte impacto en la cultura humana. Sus múltiples aplicaciones atraen a la investigación en distintas ramas.

El interés se fija tanto en la identificación de principios activos, responsables de las propiedades de sus extractos, su estructura química, mecanismo de acción y origen biosintético; como también en la mejora de la eficiencia de su producción en cultivo y el desarrollo de nuevas formas de uso. Todo ello contribuye a la valoración de la especie vegetal de origen, desde un punto de vista cultural y económico.

Picrasma crenata (palo amargo) es una especie nativa del dosel de la Selva Paranaense, su distribución abarca Brasil, Paraguay y noreste de Argentina, aunque en distinta densidad. Según la zona, es un arbusto o un árbol, con alturas de entre 5 y 20 m y un diámetro de 4 a 25 cm de dap definido como diámetro a 1,30 m de altura (figura 1). Debido a su explotación excesiva, la especie, tiene baja frecuencia de aparición, por lo que fue declarada en distintos países como extinta o en riesgo de extinción.

Lamentablemente en Argentina aún no se han tomado medidas para su protección. Esta especie de importancia ecológica, social y productiva, se la conoce en la región como: palo amargo, cuasia, paraih, entre otros nombres, dependiendo de la zona considerada.

Figura 1. Palo amargo. Copa y fuste (izquierda), Hojas y frutos verdes (derecha). Oberá, Misiones.

 

Planta medicinal

Su importancia social radica en su utilización como planta medicinal: como antifebril, para el tratamiento de dolencias estomacales,  y para control del paludismo. También es empleada como insecticida y antiparasitario. El extracto del tallo entero tiene poder insecticida y antiviral, y es su muy difundida su aplicación como pediculicida.

Extractos del leño y la corteza son utilizados en la industria alimentaria  como amargante en la composición de bebidas alcohólicas, aperitivos y en la elaboración de tinturas alcohólicas como sustituto de la Quassia amara (Nombre vulgar: amargo, cuasia), especie exótica, distribuida por una amplia zona de América Tropical, desde los 18º de latitud N en México hasta el norte de Sudamérica y el Amazonas brasileño.

En Misiones, la corteza y el leño, se extraen del monte nativo y no se ha logrado aún un protocolo viable para su cultivo a gran escala. Lograrlo minimizaría la explotación del recurso silvestre y generaría además beneficios sociales y económicos para los pequeños productores. Si bien, se ha avanzado en la propagación por semilla y vía agámica (esquejes), es necesario avanzar también en el análisis del principio activo, que permite determinar la calidad del material a cultivar. El  desafío es obtener un material de cultivo con alto rendimiento de las sustancias demandadas por la industria, y también descubrir nuevas aplicaciones comerciales para la especie. Esto aumentará el valor del recurso nativo y contribuirá a su conservación.

El tallo de Picrasma posee un alto contenido de cuasina, que se considera la sustancia más amarga encontrada en la naturaleza. Este principio activo y otros de la familia de los cuasinoides, fueron investigados por sus propiedades medicinales y por su acción insecticida. Además de cuasina, en Picrasma se han encontrado picrasmina (isocuasina, un isómero de igual composición mínima, masa molar, pero diferente estructura química), y neocuasina (figura 2).

Cuasina. Mr 388.45                                                               Neocuasina Mr 390.47

Picrasmina o isocuasina. Mr 388.45

Figura 2: Principios activos en tallo de Picrasma crenata.

 

Una estrategia para maximizar el aprovechamiento integral de Picrasma crenata, consiste en extraer sus principios activos no de la corteza y el leño, sino de otros órganos como las hojas o los brotes, y así evitar la tala del árbol completo. Para ello se estudia la presencia de cuasinoides en distintas partes de la planta.

La cuantificación precisa indicará también el momento de cosecha o la altura o exposición a la luz solar más conveniente, ya que los extractos de Picrasma, correspondientes a distintos compartimentos de la planta y sometidos a distintas condiciones de sombreado y de sol, presentan distintos perfiles químicos, distintas concentraciones.

La identificación de diferentes tipos de cuasinas requiere de técnicas muy complejas como la cromatografía líquida de alto rendimiento con espectroscopía de masas (HPLC-MS).

Esta metodología separa los componentes de un extracto e identifica los compuestos por su masa molecular.

Por HPLC-MS pudimos detectar distintos cuasinoides en muestras  procedentes de los alrededores a la Estación Experimental de INTA Montecarlo, Misiones (figura 3). Finalmente, la presencia de cuasina, iso cuasina y neocuasina fueron confirmadas en muestras de tronco y de rama con sólo 20% de exposición al sol.

Figura 3: Cromatograma por HPLC-MS, donde se monitorea la presencia de neocuasina: [M+1]+ = 391 m/z (arriba), y cuasina e isocuasina: [M+1]+ = 389 m/z (abajo) en el extracto del tronco de Picrasma crenata.

Las plantas han evolucionado a lo largo del tiempo para defenderse del ataque de los insectos, para lo cual han desarrollado mecanismos de protección como la repelencia y la acción insecticida, que la ejercen metabolitos secundarios como los cuasinoides. Estos metabolitos son denominados aleloquímicos, les proporcionan una ventaja adaptativa, y pueden actuar como atrayentes, estimulantes, toxinas, repelentes o inhibidores de la alimentación o de la oviposición.

Por su actividad insecticida, un extracto de Picrasma o su principio activo purificado podría aplicarse en producciones de horticultura ecológica, como una herramienta amigable con el ambiente. Por ello estamos realizando estudios de estos extractos sobre en una plaga como la mosca blanca, o mosca de la fruta (figura 4).

La mosca blanca (Bemisia tabaci) es temida debido a su elevado grado de resistencia a numerosos insecticidas y su tendencia a transmitir virus. Ha sido y es una plaga a controlar en los cultivos hortícolas, no sólo por los daños directos que causa, sino como vector para la propagación de enfermedades.

Figura 4. Pruebas de toxicidad directa. Mosca blanca (arriba izquierda), Placa de Petri con Agar y disco de hoja (arriba derecha), dispositivos para el ensayo de toxicidad directa (abajo). Colaboración con la Dra. Carmen Hernández del Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola  CICVyA INTA.

 

Los ensayos de toxicidad directa son bioensayos empleados para reconocer y evaluar los efectos de los contaminantes sobre la biota. En los bioensayos se usa un tejido vivo, un organismo o un grupo de organismos, como reactivo para evaluar los efectos de cualquier sustancia fisiológicamente activa.

En estas pruebas, básicamente, se exponen grupos de moscas a determinadas concentraciones del extracto por un tiempo determinado.

Los insectos deben estar en buenas condiciones de salud, previamente aclimatados, y mantenidos durante el ensayo a condiciones ambientales constantes. Se dispone además de grupos control (no expuestos al tóxico). El siguiente paso es medir y registrar los efectos biológicos observados en cada uno de los grupos control y tratados, para posteriormente efectuar un análisis estadístico de los datos obtenidos.

Lo que diferencia el cultivo de plantas con aplicación medicinal o química, del cultivo tradicional son principalmente los criterios utilizados para evaluar la productividad y la calidad. En estos casos, la productividad y la calidad se expresan como porcentaje de ingrediente activo por peso de planta, y la cantidad de ingrediente activo cosechado por área es el objetivo de producción.

Tres factores determinan la composición y cantidad de principios activos presentes en las plantas: el factor genético, el factor ambiental y el factor ontogenético (es decir, el desarrollo del individuo desde la fecundación hasta la madurez y la reproducción).

Para controlar estos factores que determinan la productividad, así como las causas de variación de los principios activos, es necesaria su adaptación al cultivo, y sólo podrán obtenerse resultados positivos considerando la variabilidad genética existente en las poblaciones naturales.

 

 

Este artículo forma parte del espacio mensual de la REDFOR.ar, en ArgentinaForestal.com, que busca divulgar y generar debate sobre la problemática forestal del país. Las opiniones pertenecen a los autores.

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