Búsqueda de sustancias antifúngicas para el control de hongos fitopatógenos a partir de constituyentes químicos presentes en Piper pesaresanum

El cacao es una de las especies primordiales del sistema agroforestal campesino de muchas regiones en Colombia y es considerado como uno de los cultivos de mayor proyección económica, dado su valor agregado, a su alta demanda por diversas industrias y a que se puede cultivar junto con otras especies de importancia alimenticia. Los rendimientos de producción en nuestro país son muy bajos, debido a múltiples factores entre los que se destacan las enfermedades causadas por diversos tipos de hongos y oomycetes fitopatógenos. Por lo que es de gran interés el desarrollo de agentes fitosanitarios eficaces y seguros para el control de hongos y oomycetes fitopatógenos asociados al cultivo del cacao con lo que se puedan minimizar las pérdidas y aumentar los rendimientos de producción. En Colombia se encuentran presentes un gran número de especies vegetales, muchas de las cuales no cuentan con investigaciones, o presentan investigaciones preliminares, lo que las hace un objeto interesante para emprender investigaciones hacia la búsqueda de sustancias con actividad antifúngica. Este es el caso de la especie Piper pesaresanum de la cual se han reportado algunos estudios químicos y biológicos preliminares. Dado el interés del equipo de investigación en esta temática la presente investigación contribuye a la búsqueda de sustancias antifúngicas para el control de hongos fitopatógenos asociados al cacao, a partir del estudio de los constituyentes químicos presentes en P. pesaresanum. El trabajo comprendió el aislamiento y caracterización de los compuestos químicos presentes en P. pesaresanum con actividad antifúngica frente a los hongos asociados al fruto del cacao, los cuales fueron Moniliophthora roreri, Fusarium solani y Phytophthora sp. Posteriormente, con los compuestos más activos se realizó un estudio de aproximación de relación estructura-actividad para establecer la influencia de los diferentes grupos funcionales sobre la actividad exhibida frente a los hongos fitopatógenos objeto de estudio. Finalmente se realizó un estudio computacional para el desarrollo de un modelo farmacofórico a partir de las características estructurales más importantes de los compuestos de mayor potencial antifúngico. El estudio fitoquímico biodirigido permitió el aislamiento y la identificación de tres derivados de ácido benzoico (ácido 4-metoxinervogénico P-1, ácido nervogénico P-2 y ácido 3-(3’,3’-dimetilalil-1’-oxo)-5-(3’’,3’’-dimetilalil)-4-hidroxibenzoico P-3) y una dihidrochalcona (2’,6’-dihidroxi-4’-metoxidihidrochalcona P-4), de los cuales (P-2 a P-4) son reportados por primera vez en la especie. Los compuestos aislados e identificados presentaron actividad antifúngica moderada frente a los tres hongos evaluados, en rangos de CI50 de 26,72 a 97,42 µM, siendo los de mayor potencial P-3 y P-4. A partir de los compuestos naturales se realizó la síntesis siete derivados (P-5 a P-11), por modificaciones sencillas en sus grupos funcionales, siendo los compuestos P-7 y P-9 los de mayor actividad antifúngica con valores de CI50 de 6,68 y 2,95 µM, respectivamente. En este estudio se incluyeron algunos compuestos comerciales (P-12 a P-19) con subestructuras similares a los compuestos bioactivos y otros compuestos aislados previamente en el grupo de especies del género Piper (P-20 a P-23). Los resultados permitieron establecer que para los derivados de ácido benzoico la presencia de sustituyentes prenilados y el grupo carboxilo en el anillo aromático son necesarios para la actividad antifúngica. La actividad se incrementó significativamente cuando se sintetizaron los compuestos cíclicos de tipo cromeno P-9 y 4-cromanona P-10. Para los derivados de flavonoides se determinó que el grupo carbonilo en el núcleo tipo dihidrochalcona es importante para mantener la actividad antifúngica, en dónde P-4 fue el que presentó el mayor potencial antifúngico. Finalmente, a partir de los compuestos de mayor potencial antifúngico (P-2, P-3, P-4, P-7, P-9 y P-21), se desarrolló un modelo farmacofórico teniendo en cuenta las características estructurales relevantes para la actividad antifúngica y a partir de él se proponen algunas moléculas que pueden llegar a ser potenciales antifúngicos frente a hongos fitopatógenos asociados al cacao.

• Autores: Chitiva Chitiva, Luis Carlos
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/77384
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/77384; http://bdigital.unal.edu.co/75133/
• Palabra clave: Actividad antifúngica; Piper pesaresanum; Theobroma cacao; Agentes fitopatógenos; Piperaceae; Antifungal activity; Piper pesaresanum; Theobroma cacao; Phytopathogenic agents; , Piperaceae
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional