Valorización y producción biotecnológica de biocidas a partir de dos especies de artemisia (a. Armeniaca y a. Assoana)

Resumen

Con el fin de obtener una producción sostenible de agroquímicos con actividad antiparasitaria y bioplaguicida se han seleccionado para su estudio dos especies del género Artemisia: A. pedemontana subsp. assoana y A. armeniaca. Se han establecido diferentes tipos de cultivos biotecnológicos (aeropónico e in vitro de raíces transformadas) con el fin de obtener la biomasa necesaria para llevar a cabo el estudio de la actividad biológica de los extractos y su composición química. El rendimiento de biomasa junto con el análisis químico comparativo de los diferentes extractos son los parámetros que se han utilizado para determinar el mejor método de producción vegetal. Se ha evaluado la actividad de los distintos extractos (aceites esenciales, extractos etanólicos) obtenidos de A. assoana y A. armeniaca frente a insectos-plaga de interés agrícola (Spodoptera littoralis, Leptinotarsa decemlineata, Myzus persicae, Rhopalosiphum padi), el nematodo fitopatógeno Meloidogyne javanica, el parásito de plantas Phytomonas davidi y el hongo Aspergillus niger. Además se han estudiado sus efectos sobre el agente etiológico de la enfermedad de Chagas, Trypanosoma cruzi, la garrapata Hyalomma lusitanicum y la línea celular de garrapata (IRE/CTVM20). Por último se han descrito sus efectos fitotóxicos frente a Lactuca sativa y Lolium perenne. Desde el punto de vista metodológico se han puesto a punto y estandarizado los protocolos de ensayo para evaluar in vitro la actividad de los extractos y productos naturales frente al parásito de plantas, Phytomonas davidi y tres líneas celulares de garrapatas. El aceite esencial de A. assoana se caracteriza por poseer dos compuestos mayoritarios, el 1,8-cineol y el alcanfor. Dicho aceite mostró actividad ixodicida (in vitro e in vivo), fungicida y antiparasitaria. El hidrolato tuvo efectos nematicidas y nemostáticos. El aceite de A. armeniaca se caracteriza por su contenido en 6,10,14-trimetil-2-pentadecanona y su actividad ixodicida in vitro. Los extractos etanólicos se han fraccionado mediante técnicas cromatográficas y las estructuras de los compuestos puros se han descrito mediante técnicas espectroscópicas y comparación con las bases de datos. De la parte aérea de A. assoana se aislaron las lactonas sesquiterpénicas achillín 1, 2, 3, 4 y 5 y las flavonas 6, 7 y 8. El extracto mostró actividad antialimentaria frente a insectos plaga, fitotóxica y antiparasitaria (T. cruzi). Del estudio fitoquímico de la raíz transformada se describieron tres espiroacetales (20, 21 y 22) que mostraron actividad fitotóxica y antiparasitaria y dos fenilpropanoides (23 y 24) con efectos sobre T. cruzi. Se han obtenido derivados de achillín (1) mediante biotransformación con dos hongos endófitos, resultando en cuatro derivados (5, 11, 12 y 13). Mediante reacciones de semi síntesis se obtuvieron seis compuestos bromados (14, 15, 16, 17, 18 y 19). Ninguno de los derivados mostró mayor actividad que el achillín (1), a excepción de los derivados 16 y 19 que mostraron actividad antiparasitaria. El estudio fitoquímico de parte aérea de A. armeniaca resultó en el aislamiento de dos cumarinas (26 y 27) con efectos sinergistas antialimentarios y fitotóxicos. El estudio de la raíz, con actividad nematicida y antiparasitaria, resultó en el aislamiento de poliacetilenos del tipo falcarinol (28, 29, 30 y 31) y un ácido graso (32).