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versión On-line ISSN 0718-0764

Inf. tecnol. vol.33 no.6 La Serena dic. 2022

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642022000600021 

ARTICULOS

Estudio fitoquímico de Cnidoscolus urens (L.) Arthur procedente de la región de Cúcuta (Colombia)

Phytochemical study of Cnidoscolus urens (L.) Arthur from Cucuta´s region (Colombia)

Giovanni Chaves-Bedoya1 

Luz Y. Ortíz-Rojas1 

1 Grupo de Investigación en Fitoquímica y Biología Molecular - FITOBIOMOL, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad Francisco de Paula Santander, Cúcuta, Colombia (correo-e gchavesb@ufps.edu.co; luzyinethor@ufps.edu.co)

Resumen:

Este estudio tiene como objetivo realizar un análisis fitoquímico de los extractos de hojas y tricomas de Cnidoscolus urens (L.) Arthur recolectados en el Municipio de Cúcuta (Norte de Santander, Colombia). C. urens es una planta conocida en esta región como "pringamoza", es abundante y se reporta como una maleza de potrero nativa del bosque seco tropical. Los extractos etanólicos se prepararon por medio de maceración por separado de 59.5g de hojas y 3.1g de tricomas previamente liofilizados. Los extractos fueron concentrados a presión reducida (50rpm, 150mbar y 40°C). El rendimiento del extracto de hojas fue de 34.18%. Se identificaron triterpenos, esteroides, cumarinas, flavonoides, cardiotónicos y glicósidos cianogénicos. Algunos de estos metabolitos secundarios poseen interesantes actividades biológicas. Se concluye que C. urens del Norte de Santander tiene gran potencial como fuente natural de metabolitos secundarios que se pueden usar en diferentes industrias, así como en medicina tradicional etnobotánica.

Palabras clave: Euphorbiaceae; Cnidoscolus urens; fitoquímica; metabolitos secundarios; extracto de plantas

Abstract:

The main purpose of this research study is to conduct a phytochemical characterization of leaf and trichome extracts of Cnidoscolus urens (L.) Arthur collected in the Municipality of Cucuta (Norte de Santander, Colombia). C. urens is a plant known in Cucuta as “pringamoza,” it is abundant and it is often reported as a common native weed found in tropical dry forest. Ethanolic extracts are prepared by separate maceration of 59.9 grams of leaves and 3.1 grams of trichomes, both previously treated by lipholization. Extracts were then concentrated at reduced pressure (50rpm, 150mbar, and 40°C). The results showed that the leaf’s extract yield was 34.18%. The secondary metabolites identified in C. urens were triterpenes, steroids, coumarins, flavonoids, cardiotonics, and cyanogenic glycosides. Some of these have important biological activities. It is concluded that C. urens from Norte de Santander is a plant species with great potential as a source of secondary metabolites for industrial applications and for traditional ethnobotanical medicine.

Keywords: Euphorbiaceae; Cnidoscolus urens; phytochemistry; secondary metabolites; plant extracts

INTRODUCCION

La alta diversidad de especies presentes en las diferentes regiones geográficas de Colombia permite a los habitantes desarrollar formas de manejo diferentes de los recursos naturales (Murillo et al., 2011). Sin embargo, como en la gran mayoría de los países tropicales, el conocimiento tradicional sobre las plantas es pobre, a pesar de que el país es considerado la cuna de la etnobotánica moderna. Entre esta biodiversidad se encuentran las plantas útiles resaltándose las plantas medicinales, muchas de las cuales son endémicas. No obstante, al ser poco conocidas son especies cuyo potencial no se conoce completamente por lo que no son utilizadas. Las plantas medicinales han sido un recurso para la curación en las comunidades locales durante varios cientos de años. En la actualidad siguen siendo de importancia como modo de atención primaria de la salud en gran parte de la población global, así como un recurso para el descubrimiento de fármacos (Fitzgerald et al., 2019).

Se estima que 3400 millones de personas en los países en desarrollo se benefician de las medicinas tradicionales procedentes de las plantas. Esto representa aproximadamente el 88% de los habitantes del mundo que dependen principalmente de la medicina tradicional para su atención primaria de salud. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (OMS), una planta medicinal contiene sustancias que pueden ser utilizadas con fines terapéuticos, o que son precursores de compuestos de importancia químico farmacéutica (Doughari, 2012). Estos compuestos químicos vegetales no nutritivos o componentes bioactivos a menudo se conocen como fitoquímicos, derivados del metabolismo secundario que confieren multitud de ventajas adaptativas y evolutivas a las plantas que los producen (Doughari, 2012).

En los países en desarrollo, la medicina herbaria es la principal forma de atención médica ya que las sustancias activas presentes en las plantas son más seguros, más eficientes y rara vez producen efectos colaterales (Yadav y Agarwala, 2011). Los metabolitos primarios incluyen especialmente las moléculas de construcción universales y esenciales como azúcares, aminoácidos, nucleótidos, lípidos y fuentes de energía. De otro lado, los metabolitos secundarios desempeñan una función importante en la protección de la planta contra diferentes clases de infecciones microbianas, herbívoros, radiación UV, atracción de polinizadores, alelopatía y señalización. El interés en los metabolitos secundarios ha venido incrementando en los últimos años ya que diferentes investigaciones en la salud del hombre han determinado que el consumo modesto y a largo plazo de algunos metabolitos secundarios podría tener un impacto positivo en la prevención de enfermedades crónicas (Aharoni y Galili, 2011).

Los metabolitos secundarios tienen heterósidos o glicósidos como su principal grupo funcional. Los heterósidos son el producto de varias vías metabólicas, se localizan en cualquier parte de la planta, siendo generalmente solubles en agua, soluciones hidroalcohólicas y ocasionalmente en acetona, cloroformo o acetato de etilo (Blazevic et al., 2020). Entre los heterósidos más comunes podemos encontrar: heterósidos de sulfo, heterósidos nitro, heterósidos de carbo y heterósidos oxi, fenoles, cardiotónicos, saponósidos con núcleo terpenoide o esteroideo, cianogénicos, cumarinas, quinonas, flavonoides, terpenos y alcaloides (Edeoga et al., 2005). No todos los metabolitos secundarios están presentes en todas las plantas. En una misma especie puede haber una variación de su composición fitoquímica debido a varios factores que pueden afectarla como las condiciones ambientales, la edad de la planta y su ubicación geográfica (Ortiz-Rojas y Chaves-Bedoya, 2017). Estas moléculas son de gran importancia porque se utilizan en la fabricación de medicamentos utilizados para controlar varias enfermedades según el principio activo que tengan (Jiménez-Arellanes et al., 2014).

Conocer la composición fitoquímica de las plantas tiene como objetivo el estudio sistemático desde un punto de vista multidisciplinario, con la finalidad de que las ciencias como la agronomía, biología, botánica, ecología, etnomedicina, farmacología, toxicología, etc., puedan integrarse en el estudio planta-hombre-ambiente. Las moléculas bioactivas aisladas de plantas medicinales son el material que sirve de partida para la síntesis de fármacos a nivel de laboratorio también como un modelo para la producción de compuestos biológicamente activos. La transformación fitoquímica de las materias primas obtenidas en las plantas es fundamentalmente requerida para optimizar la concentración de los componentes conocidos, así como para mantener sus actividades (Dhanani et al., 2017).

El uso de plantas para diferentes usos requiere un análisis y estudio de sus componentes químicos, individualmente o en sinergismo, con el fin de evaluar su bioactividad. Como un ejemplo, el género Cnidoscolus se utiliza por sus propiedades medicinales en diferentes países de América de forma tradicional y es reconocido por tener varias especies que se utilizan para el tratamiento de enfermedades. Por ejemplo, C. aconitifolius que se utiliza para fortalecer las uñas, oscurecer las canas y tratar el insomnio. C. chayamansa se utiliza en el tratamiento del cáncer, gangrena, hipertensión, úlceras, diabetes mellitus, trastornos gastrointestinales y procesos inflamatorios. En estudios de líneas celulares cancerígenas de próstata y de mama se encontró actividad citotóxica de C. quercifolius, así como antiinflamatorio, analgésico, curativo y antitumoral (Oliveira et al., 2019).

La familia Euphorbiaceae a la que pertenece el género Cnidoscolus (Carvalho et al., 2017) es morfológicamente variable, comprendiendo árboles, arbustos y hierbas. En Colombia su conocimiento es relativamente escaso, y se han revisado muy pocos géneros. Esta diversidad se debe a la presencia de una amplia gama de metabolitos secundarios inusuales que hace que la mayoría de los miembros sean venenosos. Esta familia alberga una de las sustancias más letales de origen vegetal que es la ricina, una proteína que se encuentra en Ricinus communis, mientras que otras especies como Jatropha curcas L. son comparativamente venenosas.

Cnidoscolus urens (L.) Arthur crece en zonas tropicales con alturas por debajo de los 2100 metros sobre el nivel del mar y era clasificada anteriormente como Jatropha urens L. Este género está estrechamente relacionado con el género Manihot. Ambos géneros de plantas se encuentran dentro de la tribu Manihoteae de la subfamilia Crotonoideae de la familia Euphorbiaceae. Aunque Cnidoscolus se ha agrupado comúnmente con Jatropha, se separa fácilmente del anterior por sus pelos urticantes, glándulas y por tener una sola envoltura floral blanca. En diferentes países de América Latina C. urens, tiene nombres comunes como "mala mujer" en México. En la medicina popular mexicana esta planta se utiliza para tratar enfermedades venéreas, dolor de espalda, estimular la producción de leche materna, bajar el colesterol, tratar la adicción al alcoholismo entre otros (Jiménez-Arellanes et al., 2014).

En Cúcuta, Norte de Santander-Colombia, esta planta se le conoce como "pringamoza" y es abundante en el bosque seco tropical, el cual cuenta con diversidad de recursos vegetales y diversidad de flora. En la región se reporta como una maleza de potrero nativa de los bosques secos tropicales con presencia en los cerros y en las zonas áridas. Sin embargo, en el país no existe información de su empleo en la medicina tradicional en comparación a otros países de América como México y Brasil, por lo que es necesario empezar con su estudio. En la mayoría de las regiones del mundo, se ha registrado bastante información sobre medicina tradicional y complementaria. No obstante, esta información de los remedios herbarios se encuentra por lo general dispersa. Así mismo la prevalencia real de uso de plantas medicinales se desconoce porque el porcentaje de notificación varia de manera significativa y muchos pacientes no revelan su uso (Valdivia-Correa et al., 2016).

El interés por el estudio de C. urens en nuestro grupo de investigación, se originó por el conocimiento que se obtuvo de la intoxicación vía subcutánea de una persona que vive en la región con los tricomas de esta planta, quien según el reporte toxicológico emitido por el hospital Erasmo Meoz de la Ciudad de Cúcuta, presentó hipoxia aguda, hipotensión arterial, taquicardia, sudoración profusa, trastornos de conciencia y convulsiones. La persona afectada tropezó y cayó sobre esta planta que posteriormente se identificó como C. urens. A pesar del uso potencial en fitomedicina y etnobotánica de C. urens, así como su amplia presencia en Norte de Santander, son verdaderamente escasos los estudios relacionados con su composición fitoquímica que permitan en el futuro el desarrollo de medicamentos u otros compuestos de importancia para el hombre. Por lo anteriormente descrito, el objetivo de este estudio fue realizar un análisis fitoquímico preliminar de extractos de C. urens de Norte de Santander para determinar la presencia de metabolitos con potencial efecto biológico que ocasionara la intoxicación, particularmente glicósidos cianogénicos y cardiotónicos.

MATERIALES Y METODOS

El análisis fitoquímico de C. urens se realizó a partir de material vegetal fresco colectado en zona urbana del Municipio de Cúcuta, localizado en el Departamento de Norte de Santander, en el nor oriente de la República de Colombia. Muestras vegetales de esta especie se encuentran depositadas en el herbario del Jardín Botánico de Bogotá, numero de registro de identificación COL000214052, las cuales se colectaron en el Municipio de El Carmen, Departamento de Norte de Santander.

Área de estudio

Las muestras de Cnidoscolus urens empleadas en este estudio fueron colectadas en el Barrio Antonia Santos (7°54'19.2"N 72°32'28.6"W) de la Ciudad de Cúcuta, Departamento de Norte de Santander - Colombia (Figura 1) durante los meses de marzo - abril del año 2020. El material vegetal fue identificado utilizando claves y descriptores botánicos: tricomas largos urticantes, exudado abundante de color blanco, presencia de tricomas urticantes en las hojas, inflorescencias terminales, flores perfectas, 5 pétalos blancos, 10 estambres dispuestos en dos series. El primer grupo son libres, con la base de los filamentos pubescentes; el segundo grupo presenta los filamentos unidos en una especie de columna (Herbario JBB- Jardín Botánico José Celestino Mutis).

Fig. 1: Cnidoscolus urens (L.) Arthur. Ciudad de Cúcuta, Colombia. 

Colecta de material

Debido a la naturaleza urticante de la planta, durante el proceso de colecta del material vegetal fue necesario el empleo de guantes para evitar el contacto directo de la piel con los tricomas que se encuentran en toda la planta (tallos, hojas, inflorescencias y frutos) y que asemejan agujas. Se colectó aproximadamente 5 plantas completas, las cuales fueron cortadas con tijeras podadoras. Cada una de las muestras vegetales fue almacenada en cajas de poliestireno con hielo seco el cual se emplea como refrigerante para el almacenamiento y envío. Las muestras se llevaron al laboratorio de investigación en Fitobioquímica y Biología Molecular (FITOBIOMOL), de la Universidad Francisco de Paula Santander (Cúcuta-Colombia), donde se almacenaron en un ultra congelador (Thermo series 88000, Waltham, Massachusetts, USA) a -70 grados centígrados hasta el momento del procesamiento.

Extracto etanólico de Cnidoscolus urens

Para el proceso de obtención de extractos se inició con una desinfección del área de trabajo. En la obtención del extracto etanólico de C. urens se emplearon por separado 59.5g de hojas y 3,1g de tricomas previamente liofilizados. El material vegetal se liofilizo en un liofilizador FreeZone ® modelo 74200 (LABCONCO, Kansas city, USA). Los tricomas fueron colectados a partir de los tallos de la planta de manera cuidadosa con una cuchilla de bisturí. Las hojas y tricomas triturados sin polvo se agregaron en 100 ml de etanol al 96% (Merck, Alemania). La mezcla se dejó 48h en total oscuridad en un agitador (MAXQ 4450, Thermo ScientificTM. Marieta, Estados Unidos), 35°C y 100rpm. El extracto se filtró al vacío con papel de filtro (Qual. dia. 125mm, BOECO, Alemania) usando una bomba de vacío (DOSIVAC, Buenos Aires, Argentina). El extracto etanólico se concentró a presión reducida utilizando un rotaevaporador (IKA®RV10, Wilmington, Estados Unidos) a 50rpm, 150mbar y 40°C. El porcentaje de rendimiento del extracto de hojas fue de 34.18%. Los extractos concentrados se almacenaron en frascos de vidrio ámbar a 4°C para realizar los análisis posteriores. La identificación de metabolitos secundarios se realizó con base en metodologías y pruebas cualitativas.

Ensayo para glicósidos cianogénicos

El extracto vegetal se trato con el reactivo de Grignard para el reconocimiento de estos metabolitos. En una caja de Petri que contenía 10mL de ácido pícrico (Merck, Alemania) al 1% se colocaron tiras de papel filtro de 1cm de ancho y 7cm de largo. El papel embebido, se dejó secar en horno de secado a 40°C y oscuridad. Con una pipeta Pasteur se adicionó 2 gotas de carbonato de sodio al 10% por la mitad de la tira sin dejar escurrir. Un extremo de la tira de papel filtro se colocó en contacto con el extracto vegetal. La prueba se da por positiva si el papel cambia la coloración de amarillo a naranja intensa (Piura et al., 2014).

Ensayo para flavonoides

Se realizó la prueba de Shinoda. En un Erlenmeyer se colocó 1mL del extracto etanólico a baño de maría en agitación constante durante 5 minutos y se filtró. Se precipitaron clorofilas con 1mL de solución de acetato de plomo al 4% en ácido acético al 0.5%, se dejó en reposo 15 minutos y se filtró. Para el reconocimiento de flavonoides presentes en el filtrado, se utilizó limaduras de magnesio en un tubo de ensayo con 1mL del filtrado. Por las paredes del tubo se adicionó gotas de HCl concentrado, la aparición de color naranja, rosado o violeta, es prueba positiva para flavonoides (Rodríguez et al., 2020).

Ensayo para glicósidos cardiotónicos

Las sesquiterpenlactonas con anillos (-lactona (-( insaturados producen coloración rosa o rojo oscuro con el reactivo de Leal. A 1 mL del extracto vegetal se le adicionó 2-3 gotas de piridina, se añade una gota de nitroprusiato de sodio al 0.5% y 1-4 gotas de KOH o NaOH 2N. La mezcla adquiere un color rojo oscuro (Rodríguez et al., 2020).

Ensayo para cumarinas

Prueba de la flourescencia. En un tubo de ensayo se colocó 1mL del extracto cubriendo la boca del tubo de ensayo con papel filtro sujetado por una banda elástica. Se agregó unas gotas de NaOH diluido en el papel filtro que cubre la boca del tubo de ensayo. Se procedió a calentamiento hasta ebullición durante 5 minutos. Se retira el papel filtro de la boca del tubo de ensayo y se observa bajo luz ultravioleta a 365nm la aparición de una coloración fluorescente roja, amarilla o verde en el papel filtro, indica prueba positiva para cumarinas (Rodríguez et al., 2020).

Ensayo para triterpenoides y esteroides

Prueba de Liebermann-Burchard. A partir de material vegetal seco y macerado se realizó la extracción con cloroformo. Al filtrado se le agrego sulfato de sodio anhídrido para absorber humedad. En un tubo de ensayo se adiciona 1mL del filtrado y un volumen igual de anhídrido acético. Por la pared del tubo se agregó 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado, una coloración verde indica la presencia de esteroides (Yadav et al., 2010).

RESULTADOS Y DISCUSION

Dentro de la cobertura vegetal presente en la zona que se conoce como el Área Metropolitana (de la ciudad de Cúcuta) se distingue el bosque seco tropical, importante porque contribuye a la regulación del clima, ayudan a controlar la erosión de los suelos, contribuye en la conservación de la fauna y de la flora. En este bosque se estima la presencia de por lo menos cuarenta y dos familias vegetales, lo que constituye una fuente de biodiversidad que apenas se empieza a estudiar desde el punto de vista químico y molecular, como es el caso de C. urens.

El extracto etanólico de una planta posee diversos compuestos químicos que incluyen los metabolitos primarios y secundarios los cuales pueden ser identificados y discriminados en diversas categorías o grupos de sustancias a través de una serie de procedimientos en los cuales se observan reacciones como cambios de color, fluorescencia, precipitados o diferentes reacciones que determinan la existencia de un tipo de compuesto químico. El cribado fitoquímico no solamente es importante para ayudar a revelar los componentes de los extractos vegetales y el que predomina sobre los demás, sino que también es útil en la búsqueda de agentes bioactivos que pueden utilizarse en la síntesis de fármacos útiles. Los fitoquímicos son los productos químicos que se presentan naturalmente en las plantas y son cada vez mas populares debido a sus innumerables usos medicinales ya que desempeñan un papel vital contra diferentes enfermedades, y que a diferencia de los productos químicos farmacéuticos no presentan ningún efecto secundario (Banu, K y Cathrine, L., 2015)

En este estudio, el cribado fitoquímico (también conocido como marcha fitoquímica, tamizado fitoquímico, etc.) de hojas y tricomas de Cnidoscolus urens se realizó a partir de extractos etanólicos. Se eligió el etanol porque es un disolvente con la capacidad de extraer compuestos con una amplia gama de polaridades (polares y no polares), no es tóxico y es una de las opciones menos costosas disponibles haciéndolo popular en diferentes industrias de aceites esenciales y botánicos. Así mismo el uso de equipos de laboratorio comunes.

Cabe resaltar que no existe un solvente o un método establecido universal para la extracción ya que depende de la naturaleza química de los metabolitos a extraer y demás y otros factores físicos. Los resultados del cribado fitoquímico preliminar de C. urens de la región de Cúcuta en Norte de Santander se indican en la tabla 1. En la tabla 2 se presenta una comparación entre los resultados de estudios fitoquímicos anteriores de C. urens realizados en las localidades de Recife y Petronila en Brasil, con respecto a los resultados obtenidos en este estudio con plantas de la misma especie presentes en Cúcuta, Colombia.

Tabla 1: Metabolitos secundarios identificados en extractos etanólicos de Cnidoscolus urens. (+) presencia el metabolito, (-) ausencia del metabolito 

Tabla 2: Comparación de la presencia de metabolitos secundarios en Cnidoscolus urens (l.) Arthur en dos localidades de Brasil y Norte de Santander, Colombia. 

Los estudios que por separado hicieron en Brasil se realizaron con el objetivo de determinar la actividad antibacterial de los extractos de especies de Cnidoscolus como etnofarmacológicos contra cepas estándar y aislamientos clínicos de Staphylococcus, Enterococcus, Pseudomonas y Escherichia coli (Peixoto et al., 2012). Con base en sus resultados, los autores sugieren que el género Cnidoscolus presenta una actividad antibacterial promisoria, especialmente contra bacterias Gram positivas debido al efecto inhibitorio tanto en bacterias sensibles como resistentes. De otro lado se estudió la bioactividad de los extractos de C. urens sobre la oruga de la col (Ascia monuste orseis) encontrándose que los extractos acuosos de hojas, tallos y raíces al 20% o etanólicos al 2% originan mortalidad larval, y disminución de la viabilidad de la pupa (Carvalho et al., 2017).

La comparación de constituyentes en plantas de la misma especie, recolectados en lugares diferentes, separados a varios kilómetros de distancia, sugiere que existen diferencias en la composición o en la cantidad de los metabolitos secundarios presentes. Lo que se aprecia en el caso de los extractos de C. urens de Colombia es la ausencia de compuestos tipo flavonoides y cumarinas, indicando que estos extractos podrían no tener los efectos biológicos encontrados en la misma especie en Brasil. En todo caso los autores de los estudios sugieren que la presencia o sinergia de los compuestos encontrados en los extractos etanólicos de hojas, tallos y raíces son los responsables de los efectos nocivos sobre el comportamiento y desarrollo de la oruga o actividad antibiótica sin concluir cual metabolito secundario en particular puede ser el causante del efecto. De otro lado, la presencia de glicósidos cianogénicos y cardiotónicos en plantas de C. urens de Colombia que no se encontraron o reportaron en las procedentes de Brasil, constituye un resultado promisorio y el primer reporte de la presencia de estos compuestos mayoritariamente en los tricomas de C. urens colectado en Cúcuta.

Se han reportado resultados similares con respecto a la diferente composición de metabolitos secundarios presentes en una misma especie vegetal según el lugar de origen (Kabera et al., 2014) y se propone que la variación en la composición química de los metabolitos secundarios en una planta de la misma especie recolectada en diferentes ubicaciones geográficas puede estar influenciada por diferentes factores ambientales, entre los que se encuentran la lluvia o la sequía. Del mismo modo, otro factor importante que influye en la producción de metabolitos secundarios es la temperatura, ya que las plantas alteran su metabolismo para que puedan adaptarse a las condiciones ambientales circundantes. Estas diferencias ambientales pueden alterar la producción de un metabolito particular con un cierto efecto biológico (Wang et al., 2018).

Incluso se han visto variaciones genéticas en la misma especie ubicada en diferentes lugares y condiciones ambientales. Esto se debe a que las plantas buscan adaptarse al entorno en el que los metabolitos secundarios juegan un papel clave en la adaptación ambiental y la superación del estrés. Sin embargo, estudios más recientes proporcionan indicios sobre la variación de metabolitos secundarios y la microevolución dentro de las especies mostrando que la composición secundaria de metabolitos entre las poblaciones se relaciona de manera parcial con el medio ambiente, con metabolitos que pueden ser funcionalmente redundantes dentro de las especies tanto en respuesta a los ambientes como en su relación con el fenotipo (Labarrere et al., 2019).

Los resultados de estudios diferentes con respecto a la composición de metabolitos secundarios en una misma especie sugieren que no existe una respuesta definitiva y constituye a su vez la razón por la que los estudios fitoquímicos de plantas en una región determinada son necesarios para establecer la presencia de sus metabolitos e inferir el potencial terapéutico particular incluyendo la medicina popular. En el caso específico de Cnidoscolus urens (L.) recolectado en el departamento de Norte de Santander, los análisis fitoquímicos indican que, a diferencia de lo reportado en esta misma especie recolectada en dos localidades diferentes de Brasil, están presentes metabolitos secundarios como glicósidos cianogénicos (Figura 2) y cardiotónicos. Es de resaltar que la presencia de estos compuestos se da con mayor abundancia en los tricomas (Tabla 2).

Fig. 2: Estructura química general de un glicósido cianogénico 

Los tricomas glandulares son fábricas de células metabólicas con la capacidad de producir grandes cantidades de metabolitos secundarios, son células secretoras especializadas que sobresalen de la epidermis de ∼30% de todas las plantas vasculares. Las células de la cabeza glandular tienen en común la capacidad de producir sustancias relevantes para la comunicación química de la planta con su entorno, incluidos los azúcares acíclicos de cadena ramificada corta, flavonoides, fenólicos, alcaloides e isoprenoides. Los metabolitos secundarios producidos en los tricomas glandulares tienen un alto valor comercial en las industrias cosmética, alimentaria y farmacéutica. Sin embargo, no existe un modelo conceptual que explique de qué manera los tricomas son capaces de producir metabolitos de manera tan sobresaliente (Balcke et al., 2017).

Los metabolitos secundarios tipo glicósidos cianogénicos como los cardiotónicos que se encontraron en C. urens en Norte de Santander se encuentran en mayor abundancia en los tricomas (Figura 3 A-B). Se encontró que la densidad de tricomas en la sección de tallo de 6.1cms fue de 181, mientras en una sección de hoja de 4x4cms fue de 26 (Figura 3 A y C). Se ha estimado que el 11% de todas las especies vegetales son cianogénicas y se consideran compuestos constitutivos, es decir que su concentración es constante. Los glicósidos cianogénicos son fitotoxinas presentes en por lo menos 2000 especies de plantas, algunas de las cuales se emplean como alimento, como la yuca (Manihot esculenta) y el sorgo (Sorghum). Sin embargo, las plantas que contienen glicósidos cianogénicos son más populares por su toxicidad. Estos compuestos son una clase importante y generalizada de productos naturales vegetales que son estructuralmente menos diversos que muchas otras clases de productos naturales. Algunas especies de plantas son mortales para los humanos debido a su alto contenido de estos metabolitos.

Actualmente se conocen 112 glicósidos cianogénicos distintos del reino vegetal. La literatura es escaza con respecto a la bioactividad de los glicósidos cianogénicos, con excepción de la amigdalina y la linamarina, lo que representa temas de investigación potenciales (Yulvianti y Zidorn, 2021). Varios reportes mencionan que estos compuestos son responsables de múltiples enfermedades tanto en animales como en personas (Hartanti y Cahyani, 2020). La toxicidad potencial de una planta cianogénica depende principalmente de la posibilidad de que su consumo produzca una concentración de cianuro de hidrógeno que sea tóxica para animales o humanos expuestos. La toxicidad puede resultar en intoxicación aguda por cianuro y también se ha implicado en la etiología de varias enfermedades crónicas.

Fig. 3: Cnidoscolus urens (L.) Arthur (“pringa mosca”) colectada en Norte de Santander. A y B tricomas; C, hojas; D, látex lechoso; E y F inflorescencias 

Tanto los glicósidos cianogénicos como los cardiotónicos que se encuentran en C. urens de Norte de Santander son metabolitos de gran importancia. Los primeros pertenecen a los productos del metabolismo secundario, a los productos naturales de las plantas. Estos metabolitos están compuestos por una glicona tipo alfa-hidroxinitrilo y una fracción de azúcar (principalmente D-glucosa) (Vetter, 2000). El cianuro se forma después de la hidrólisis de los glicósidos cianogénicos. La exposición al cianuro por consumo involuntario o intencional de glicósidos cianogénicos puede conducir a intoxicaciones agudas. La alta presencia de este metabolito principalmente en los tricomas de C. urens y la exposición directa pudieron ser la causa del cuadro clínico que se describió anteriormente.

Por otro lado, los cardiotónicos son medicamentos utilizados para aumentar la eficiencia y mejorar la tracción del músculo cardíaco, lo que lleva a un mejor flujo sanguíneo a todos los tejidos del cuerpo. Los medicamentos cardiotónicos aumentan la fuerza de contracción del músculo cardíaco (miocardio) (Mandal et al., 2015). Los cardiotónicos son un grupo único de metabolitos secundarios que se consideran uno de los fármacos terapéuticos más útiles. Una cantidad muy pequeña puede ejercer una simulación beneficiosa en el corazón enfermo. Estos compuestos son principalmente valiosos en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca congestiva. Aumentan la fuerza, como resultado, el miocardio se convierte en una bomba más eficiente y es capaz de satisfacer las demandas del sistema circulatorio de contracción del corazón sin un aumento concomitante en el consumo de oxígeno. Como resultado, el miocardio se convierte en una bomba más eficiente y es capaz de satisfacer las demandas del sistema circulatorio (Prasanth et al., 2020).

Los compuestos tipo terpenoides que también se encontraron presentes en C. urens, constituyen la clase más grande de productos naturales y se emplean en diferentes productos que abarcan extensivamente el sector industrial como sabores, fragancias, especias y también se utilizan en perfumería y cosméticos. Tradicionalmente, los terpenoides basados en plantas han sido utilizados por los seres humanos en las industrias alimentaria, farmacéutica y química, y más recientemente han sido explotados en el desarrollo de productos de biocombustibles. La importancia de estos metabolitos secundarios ha dado lugar a un gran interés en su producción y a la mejora de su producción mediante la tecnología de cultivo de tejidos en los últimos años. La presencia de estos importantes compuestos hacen de las plantas una fuente importante para la búsqueda de productos novedosos con valor medicinal y el desarrollo de fármacos (Roba, 2021). Ha habido muchas aplicaciones de terpenos en las sociedades humanas. Las industrias farmacéutica y alimentaria los han explotado por su potencial y eficacia como medicamentos y potenciadores del sabor. Así mismo el efecto de algunos terpenos en microorganismos se ha estudiado desde la década de los 80, desde que se ha mostrado un incremento promisorio In vivo inhibiendo diferentes especies de bacterias. Se ha propuesto que muchos terpenos quedan por descubrir con aplicaciones que aún están por definir (Zwenger y Basu, 2008).

CONCLUSIONES

De los resultados mostrados, de su análisis y de su discusión, se pueden obtener las siguientes conclusiones, sobre el análisis fitoquímico de C. urens: 1) C. urens presente en Norte de Santander tiene gran potencial como fuente natural de metabolitos secundarios que se pueden usar en diferentes industrias, así como en medicina tradicional etnobotánica; 2) A nuestro conocimiento, a la fecha no existe un estudio fitoquímico en esta planta en el departamento de Norte de Santander, o en Colombia, por lo que los resultados que se presentan en este articulo representan un importante aporte en el conocimiento de la presencia de compuestos químicos de importancia biológica del tipo metabolito secundario en una planta de amplia presencia, pero que se ha estudiado escasamente en la región; 3) La metodología empleada utiliza reactivos y equipos de laboratorio comunes lo que permite ampliar los estudios en una región cuya vegetación ha sido poco estudiada desde el punto de visto fitoquímico.

REFERENCIAS

Aharoni, A., y Galili, G., Metabolic engineering of the plant primary-secondary metabolism interface, http://doi.org/ 10.1016/j.copbio.2010.11.004, Curr. Opin. Biotechnol., 22(2), 239-244 (2011) [ Links ]

Balcke, G.U., Bennewitz, S., y otros siete autores, Multi-omics of tomato glandular trichomes reveals distinct features of central carbon metabolism supporting high productivity of specialized metabolites, http://doi.org/10.1105/tpc.17.00060, Plant Cell, 29(5), 960-983 (2017) [ Links ]

Banu, K.S., y Cathrine, L., General techniques involved in phytochemical analysis, International Journal of Advanced Research in Chemical Science (IJARCS),ISSN 2349-039X, 2(4), 25-32 (2015) [ Links ]

Blazevic, I., Montaut, S., y otros cinco autores, Glucosinolate structural diversity, identification, chemical synthesis and metabolism in plants, http://doi.org/10.1016/j.phytochem.2019.112100, Phytochemistry, 169, 112100 (2020) [ Links ]

Carvalho, M.F.D., Gervásio, R.D., y otros tres autores, Phytochemical profile of cansanção nettle extracts and their bioactivities on cabbage caterpillar, http://doi.org/10.1590/s0100-204x2017001000003, Pesqui. Agropecu. Bras., 52(10), 841-848 (2017) [ Links ]

Dhanani, T., Shah, S., y otros dos autores, Effect of extraction methods on yield, phytochemical constituents and antioxidant activity of Withania somnifera, http://doi.org/10.1016/j.arabjc.2013.02.015, Arab. J. Chem., 10, S1193-S1199 (2017) [ Links ]

Doughari, J., Phytochemicals: extraction methods, basic structures and mode of action as potential chemotherapeutic agents, in phytochemicals - a global perspective of their role in nutrition and health by V. Rao, 1-32, IntechOpen Pub., ISBN: 978-953-51-0296-0, Toronto, Canada (2012) [ Links ]

Edeoga, H.O., Okwu, D.E., y Mbaebie, B.O., Phytochemical constituents of some nigerian medicinal plants, http://doi.org/10.5897/AJB2005.000-3127, Afr. J. Biotechnol., 4(7), 685-688 (2005) [ Links ]

Fitzgerald, M., Heinrich, M., y Booker, A., Medicinal plant analysis: a historical and regional discussion of emergent complex techniques, http://doi.org/10.3389/fphar.2019.01480, Front. Pharmacol., 10, 1480 (2019) [ Links ]

Hartanti, D., y Cahyani, A., Plant cyanogenic glycosides: an overview, http://doi.org/10.22219/farmasains.v5i1.10047, Farmasains: Jurnal Farmasi Dan Ilmu Kesehatan, 5(1), 1-6 (2020) [ Links ]

Jiménez-Arellanes, M.A., García-Martínez, I., y Rojas-Tomé, S., Potencial biológico de especies medicinales del género Cnidoscolus (Euphorbiacea), Rev. Mex. Cienc. Farm., ISSN 1870-0195, 45(4) 1-6 (2014) [ Links ]

Kabera, J.N., Semana, E., y otros seis autores, Plant secondary metabolites: biosynthesis, classification, function and pharmacological properties, J. Pharm. Pharmacol., ISSN 2328-2150, 2(7), 377-392 (2014) [ Links ]

Labarrere, B., Prinzing, A., y otros tres autores, Variations of secondary metabolites among natural populations of sub-antarctic ranunculus species suggest functional redundancy and versatility, http://doi.org/10.3390/plants8070234, Plants (Basel), 8(7), 234 (2019) [ Links ]

Mandal, S.C., Mandal, V., y Das, A.K., What all should know about plant drugs, in Essentials of Botanical Extraction Principles and Applications by Mandal, S, 35-61, Academic Press Pub., ISBN 978-0-12-802325-9, Boston, USA (2015) [ Links ]

Murillo, A.J., Las Euphorbiaceae de Colombia, http://doi.org/10.21068/bc.v5i2.144, Biota Colombiana, 5(2), 183-189 (2004) [ Links ]

Murillo, E., Lombo, O., y Méndez, J., Química y funcionalidad biológica de Mollineida recemosa (Monimiaceae), http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642011000200002, Información Tecnológica, 22(2), 3-14 (2011) [ Links ]

Oliveira, R., Ferraz, C. A., y otros dos autores, Phytochemical analysis and cytotoxic activity of Cnidoscolus quercifolius Pohl (Euphorbiaceae) against prostate (PC3 and PC3-M) and breast (MCF-7) Cancer Cells, http://doi.org/10.4103/pm.pm_6_1, Pharmacogn. Mag., 15(60), 24-28 (2019) [ Links ]

Ortiz-Rojas, L., y Chaves-Bedoya, G., Composición fitoquímica del extracto de raíz de Ichthyothere terminalis de dos regiones geográficas de Colombia, http://doi.org/10.15446/rev.colomb.quini.v46n3.61865, Rev. Colomb. Quim., 46(3), 11-16 (2017) [ Links ]

Peixoto, T., Almeida, V., y otros dos autores, Phytochemical screening and antibacterial activity of four Cnidoscolus species (Euphorbiaceae) against standard strains and clinical isolates, http://doi.org/10.5897/JMPR11.1533, J. Med. Plant Res., 6(21), 3742-3748 (2012) [ Links ]

Piura, W., Maradiaga, J., y otros tres autores, Tamizaje fitoquímico de las hojas de Pasiflora edulis Passifloraceae, http:doi.org/10.5377/pc.v6i0.1843, Portal de la Ciencia., 6, 62-67 (2014) [ Links ]

Prasanth, M., Sivamaruthi, B., y otros tres autores, Unraveling the mode of action of medicinal plants in delaying age-related diseases using model organisms, in Medicinal and Aromatic Plants Expanding their Horizons Through Omics, by T. Aftab y K. Hakeem, 37-60, Academic Press Pub., ISBN: 978-0-12-819590-1, Londres, Reino Unido (2020) [ Links ]

Rodríguez-Landa, J.F., Hernández-Lozano, M., y Méndez-Ventura, L.M., Manual de prácticas de farmacognosia, https://www.uv.mx, Universidad Veracruzana: Facultad de Química Farmaceútica Biológica, Mexico (2020) [ Links ]

Roba, K., The role of terpene (secondary metabolite), Natural Products Chemistry & Research, ISSN: 2329-6836, 9(8), 411 (2021) [ Links ]

Valdivia-Correa, B., Gomez-Gutierrez, C., y otros dos autores, Herbal medicine in mexico: a cause of hepatotoxicity. a critical review, http://doi.org/10.3390/ijms17020235, Int. J. Mol. Sci., 17(2), 235 (2016) [ Links ]

Vetter, J., Plant cyanogenic glycosides, http://doi.org/10.1016/s0041-0101(99)00128-2, Toxicon, 38(1), 11-36 (2000) [ Links ]

Wang, H., Dai, J., y otros dos autores, Trends and variability in temperature sensitivity of lilac flowering phenology, http://doi.org/10.1002/2017jg004181, J. Geophys. Res.Biogeosci., 123(3), 807-817 (2018) [ Links ]

Yadav, P., Kumar, A., y otros dos autores, Phytochemical analysis of some indigenous plants potent against endoparasite, Journal of Advanced Laboratory Research in Biology, ISNN 0976-7614, 1(1), 56-59 (2010) [ Links ]

Yadav, R.N., y Agarwala, M., Phytochemical analysis of some medicinal plants, J. Phytol., ISSN 2075-6240, 3(12),10-14 (2011) [ Links ]

Yulvianti, M., y Zidorn, C., Chemical diversity of plant cyanogenic glycosides: an overview of reported natural products, http://doi.org/10.3390/molecules26030719, Molecules, 26(3), 719 (2021) [ Links ]

Zwenger, S., y Basu, C., Plant terpenoids: applications and future potentials, Biotechnol. Mol. Biol. Rev., ISSN 1538-2273, 3(1), 001-007 (2008) [ Links ]

Recibido: 03 de Marzo de 2022; Aprobado: 09 de Mayo de 2022

* Autor a quien debe ser dirigida la correspondencia. correo-e gchavesb@ufps.edu.co

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