Análisis de los compuestos fenólicos y volátiles de plantas medicinales y aromáticas del noroeste de la Patagonia Argentina, estudio de las actividades antioxidante y citotóxica

Abstract

El estudio de las propiedades y potenciales aplicaciones de la biodiversidad de plantas aromáticas y medicinales es un tema prioritario en todo el mundo. Las especies vegetales continúan siendo en tiempos actuales, una fuente promisoria de nuevos productos naturales para el desarrollo de fitomedicamentos, suplementos dietarios y productos cosméticos. Esta importancia es atribuible a los metabolitos secundarios de las plantas; los que además, son cruciales en el mantenimiento de la biodiversidad de los ambientes y en las regulaciones de las interacciones ecológicas. Existe un amplio consenso sobre la necesidad de estudiar en mayor profundidad las propiedades nutracéuticas de plantas novedosas, entre ellas la actividad antioxidante, el contenido de compuestos fenólicos y la actividad citotóxica sobre células derivadas de cáncer. La región patagónica presenta ambientes diversos con elevada riqueza florística, en los que están presentes el 65% de las familias botánicas de Argentina y el 40% de los géneros. El número registrado de especies para esta región es de 1358, sólo un 13 % son exóticas; lo que pone de manifiesto la importancia de la flora nativa en esta región, que incluye plantas endémicas y géneros monotípicos. Muchas de ellas presentan usos etnobotánicos medicinales y alimenticios atribuidos al conocimiento de los pueblos originiarios de esta región, como Tehuelches, Araucanos y Mapuches. Adesmia boronioides, Apium australe, Artemisia magellanica, Buddleja globosa, Drimys andina, Dysphania multifida, Glycyrrhiza astragalina, Grindelia chiloensis, Madia sativa y Solidago chilensis son plantas con escasos antecedentes fitoquímicos y biológicos, por lo que fueron seleccionadas y estudiadas por primera vez en numerosos aspectos en el presente trabajo. Se describieron por primera vez las características nutracéuticas de las infusiones, analizando los principales compuestos fenólicos, la actividad antioxidante y la citotoxicidad sobre células derivadas de cáncer de colon. Por otro lado, se analizaron los perfiles de compuestos volátiles y se buscaron algunos metabolitos secundarios específicos. Los resultados muestran la importancia y el potencial de algunas de las especies nativas analizadas como fuente novedosa de antioxidantes y compuestos fenólicos dietarios. Muchas de ellas poseen altos niveles de antioxidantes y fenoles, superiores a los de otras plantas consumidas históricamente en otras partes del mundo; en algunos casos, los valores son incluso mayores al del té verde. Las infusiones de B. globosa, D. andina y S. chilensis se destacan en cuanto a su actividad antioxidante. Se identificaron 28 compuestos fenólicos y se describieron los perfiles de los compuestos volátiles para las especies aromáticas. Respecto a la actividad ciototóxica y potencial actividad anticancerígena, se encontró que A. boronoides y S. chilensis ejercen una citotoxicidad selectiva sobre células derivadas de cáncer de colon mediante apoptosis. Es notorio como las plantas que cuentan con mayores antecedentes de usos medicinales, fueron las que resultaron más interesantes en el abordaje central de este trabajo. Esto resalta la importancia de los conocimientos de los pueblos originarios y el valor de los datos bibliográficos etnobotánicos.

The biodiversity of plants and their properties are a priority issue of research for the scientific world. Plants are a promising source of natural products for the development of new phytomedicines, supplements and cosmetic products. The key to their applicability relies on the plants’ secondary metabolites. These molecules are crucial for the maintenance of environmental biodiversity and the regulation of ecological functioning. Currently there is broad consensus on the need to explore in depth the nutraceutical properties of novel plants, such as antioxidant activity, phenolic compound content and cytotoxic activity on cancer cells. The Patagonian region is diverse in environments with high floristic richness, with 65% of the botanical families of Argentina and 40% of the botanical genera. There are 1358 registered species for this area, of which only 13% are exotic, which highlights the incidence of native flora for this region, including endemic plants and monotypic genera. Many of these plants have medicinal and nutritional ethnobotanical using folk knowledge of the Tehuelches, Araucanians and Mapuches. Adesmia boronioides, Apium australe, Artemisia magellanica, Buddleja globosa, Drimys andina, Dysphania multifida, Glycyrrhiza astragalina, Grindelia chiloensis, Madia sativa and Solidago chilensis are Patagonian native plants with little phytochemical and biological background. The nutraceutical properties of infusions of these plants are described here for first time, analyzing their phenolic compounds, antioxidant activity and cytotoxicity on colon cancer cells. Additionally, the profile of the volatile compounds is presented, and some specific secondary metabolites (sesquiterpene lactones, diterpenes and coumarins) were sought. The results show the potential value of some of these native species as a novel source of antioxidants and dietary phenolic compounds. Many of these plants have high levels of antioxidants and phenols, with values higher than those of other plants consumed around the world, in some cases even higher than green tea. In particular, the infusions of B. globosa, D. andina and S. chilensis have the highest levels for antioxidant activity. Twenty-eight phenolic compounds are identified and the profile of the volatile compounds for the aromatic species is described. Regarding cytotoxicity and potential anticarcinogenic activity, it was found that A. boronoides and S. chilensis exert selective cytotoxicity on colon cancer cells by apoptosis. It is striking that the plants most used historically show the most interesting results about the central topics of this work. This highlights the importance of the knowledge of native peoples and the value of ethnobotanical research.