Evaluación de las saponinas en Phaseolus vulgaris bajo estrés hídrico

Universidad Nacional Autónoma de México[pic 1][pic 2]

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza

Carrera de Biología Grupo 2452

Laboratorio de Investigación Formativa IV

Informe Experimento 2:

Evaluación de las saponinas en Phaseolus vulgaris bajo estrés hídrico.

Autores Equipo 5:

• Cerdán Núñez Brandon Michelle.

• Garduño Gasca Alexis Arturo.

• Mejía Tovar Eduardo Daniel.

• Ponce de la Rosa María Marcela.

• Soria Olguín Ricardo Emmanuel.

Asesor:

Yolanda Córdova Galaviz.

Fecha de entrega: 22/02/2023

Introducción:

Frijol (Phaseolus vulgaris)

El frijol forma parte de la familia de las leguminosas, es una semilla dicotiledónea. Esta familia está constituida por unos 600 géneros de donde se derivan más 1,300 especies, de las cuales 20 son de interés comercial y de importancia económica.

Todas las leguminosas contienen una elevada proporción de proteína, sin embargo, son deficientes en algunos aminoácidos esenciales, especialmente los azufrados, pero contienen más que los cereales en cuanto a lisina y triptófano por lo que la ingesta se ve favorecida mejorando la calidad nutritiva cuando se combina el consumo de las leguminosas con los cereales (Rosales, 2005, p. 6-7). En México, las leguminosas, después de los cereales, constituyen la fuente más importante de alimentos de origen vegetal y es la principal fuente de proteínas en el sector de la población de bajos ingresos. México es el centro de origen y diversidad del género Phaseolus conteniendo en su territorio al 95% de las especies reconocidas (Reyes, Martínez, Rueda y Rodríguez, 2014, p. 191)

Frijol en condiciones de déficit hídrico

El estrés por sequía, es causado por la baja disponibilidad de agua en el suelo, modificando negativamente la producción de frijol, que es extremadamente sensible al déficit hídrico, este tipo de estrés abiótico disminuye significativamente el inicio de la floración, que es menor en un 65% en comparación a un testigo, así mismo, la conductancia estomática y la fotosíntesis se redujeron bajo estrés hídrico (Reyes, Martínez, Rueda y Rodríguez, 2014, p. 191-192).

Metabolitos secundarios

Existen cuatro tipos fundamentales de macromoléculas en los organismos vivos: carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos. Estas macromoléculas se denominan metabolitos primarios, porque son productos esenciales del metabolismo o de las reacciones químicas, involucrados en el crecimiento y desarrollo de cada célula vegetal y, de hecho, de

las células de todos los organismos. Los metabolitos secundarios no se encuentran en todas las células vegetales, ni tampoco en todas las especies vegetales, pero desempeñan una serie de funciones importantes, como proporcionar sostén estructural y proteger a muchos vegetales de la actuación de los herbívoros, así como de enfermedades. Existen tres categorías principales de metabolitos secundarios: fenoles, alcaloides y terpenoides. Los fenoles, formados fundamentalmente por los aminoácidos fenilalanina y tirosina, son un grupo de hidrocarburos con numerosos y diferentes anillos, que carecen de nitrógeno en su estructura. En su mayoría, los fenoles fortalecen los vegetales o los protegen de diversas amenazas. Los principales tipos de fenoles son las ligninas, los flavonoides y los compuestos alelopáticos. Los alcaloides, formados por algunos aminoácidos, tienen como función primaria proteger a los vegetales contra los herbívoros. Son compuestos en forma de anillos, de los cuales al menos uno contiene nitrógeno. Poseen una estructura muy variable, compuesta fundamentalmente por los aminoácidos triptófano, tirosina, fenilalanina, lisina y arginina.

Los terpenoides, también conocidos como terpenos, protegen a los vegetales de herbívoros y de enfermedades. Tres acetatos se combinan para formar una subunidad de isopreno de cinco carbonos, más una molécula de dióxido de carbono. Las subunidades de isopreno se ligan entonces entre sí para constituir las distintas clases de terpenos, que pueden comprender 10, 15, 20, 30 o (en el caso del látex) miles de carbonos (Nabors, 2006, pág. 183-185).

Saponinas:

Las saponinas son metabolitos secundarios tipo triterpeno, ampliamente distribuidos en las plantas superiores, en forma de glucósidos. El nombre genérico de estos compuestos se deriva del latín sapon (jabón).

Desde el punto de vista químico, las saponinas al ser hidrolizadas generan de 2 a 6 residuos de monosacáridos y una porción carbonada policíclica, a la cual se le denomina genéricamente sapogenina. Pueden tener un esqueleto tipo esteroidal (de base gonano) o de tipo triterpenoide, dando lugar a las 2 grandes familias de estos metabolitos: las saponinas esteroidales y las saponinas triterpénicas. Son solubles en agua y presentan un alto peso molecular. Las dos familias de saponinas referidas presentan un grupo de características generales que sirven de base para su identificación rápida:

1. Producción de espuma.
2. Producción de hemólisis de los glóbulos rojos por la mayoría de ellas, propiedad que se aprovecha en las técnicas en que se cuantifica la potencia de estas substancias.
3. Toxicidad en animales poiquilotermos, en especial los peces (sapotoxinas), a los cuales provocan parálisis de las agallas (se emplean en formas destructivas de pesca "pescar embarbascado".
4. Positiva a la prueba de Liebermann-Burchard. Además, la mayoría de las saponinas son solubles en diferente grado en soluciones de etanol al 80 %, propiedad que se emplea en diversas técnicas para su extracción y purificación (Rosales, 2005, p. 16-18).

Saponinas en ambientes de estrés

Tanto el estrés abiótico como biótico causa que exista una variación en la producción de metabolitos primarios y secundarios en las plantas, haciendo que los recursos disponibles para el crecimiento de la planta se dirijan a la defensa, lo que resulta en una producción excesiva de metabolitos secundarios, incluyendo a las saponinas (Szakiel, Pączkowski, y Henry, 2010, p. 500).

Objetivo:

-        General:

-        Observar los mecanismos fisiológicos de respuesta ante el estrés hídrico en

Phaseolus vulgaris.

-        Particular:

-   Determinar la variación de concentración del metabolito secundario Saponina en Phaseolus vulgaris sometido a estrés hídrico (déficit hídrico).