Estudio de los patrones de acumulación de metabolitos secundarios en Haematoxylum campechianum L.

Abstract

El Palo de tinte (Haematoxylum campechianum L.) es un árbol emblemático en el Sureste de México por su contexto histórico y cultural. Se caracteriza por su gran cantidad de metabolitos secundarios, de interés en la medicina tradicional y farmacéutica. A pesar de la identificación de estos compuestos, su función biológica ligada a procesos de desarrollo o respuesta a estrés ambiental se desconoce. En este trabajo se estudiaron los patrones de acumulación y distribución de metabolitos en raíz y tronco. Además, se cuantificaron los niveles de hematoxilina, un homoisoflavonoide y el metabolito secundario más abundante en H. campechianum, en diferentes órganos, tejidos y en tronco a lo largo del ciclo de vida del árbol. Los análisis histoquímicos mostraron que el sistema radical presenta aerénquima y acumulación de metabolitos secundarios de manera tejido-específica; los flavonoides se presentaron desde la etapa temprana y en etapas más avanzadas de desarrollo, taninos condensados se acumularon en tejidos como xilema secundario y periciclo. Los análisis de autofluorescencia y microscopía confocal mostraron también la acumulación diferencial de metabolitos entre el duramen y el parénquima medular. Las cuantificaciones por cromatografía líquida de alta resolución indican que la hematoxilina se encuentra en diferentes órganos y tejidos, y por lo tanto no es exclusiva del duramen. Este metabolito fue hallado incluso en callo organogénico cultivado in vitro. Respecto a árboles de diferentes edades se halló que la acumulación de hematoxilina en tronco es edad-dependiente. Este trabajo sugiere una función de los metabolitos hallados en el tronco durante el desarrollo y aquellos en raíz en la adaptación del Palo de tinte a la inundación temporal. _______________ ABSTRACT: Palo de tinte (Haematoxylum campechianum L.) is an emblematic tree in the history and culture of the Mexico Southeast. This species is characterized by a large number of secondary metabolites (SMs) currently used in medicine traditional and pharmaceutical industry. Although the identification of these components, there is an increasing interest on this worldwide, little is known about the biological roles of these compounds during development and adaptation to environment. Here first we characterized the presence and accumulation patterns of some clases of SMs in roots, pitch, heartwood, and sapwood. Hematoxylin, the most abundant homoisoflavonoid in heartwood reported so far, was quantified by high-performance liquid chromatography and the data obtained show that this metabolite is present in all the tissues and organs sampled, and its accumulation during trunk development is age-dependent. The fact that hematoxylin is also found in leaves and cotyledon-derived organogenic callus open the potencial to produce this metabolite under in vitro conditions. Regarding trees of different ages, it was found that the accumulation of hematoxylin in the trunk is age-dependent. This work suggests the role of the metabolites found in the trunk during development and those in the root in the adaptation of Palo de tinte to temporary flooding.