Caracterización del metabolismo primario de Opuntia ficus-indica (L.) Miller var. Milpa Alta mediante inyección directa en espectrómetro de masas (DIESI-MS2)

Abstract

Resumen Opuntia ficus-indica es una de las plantas CAM (Crassulacean Acid Metabolism) más productivas bajo condiciones de escases de agua y más explotadas a nivel mundial, gracias a que posee múltiples usos que van desde alimento (pencas o frutos), elaboración de bebidas alcohólicas hasta fuente de compuestos bioactivos. Debido a lo anterior, es importante conocer el metabolismo primario de plantas CAM como O. ficus-indica, ya que de éste depende la asimilación de nutrientes que intervienen en su productividad. El objetivo de éste estudio fue evaluar las oscilaciones de 27 metabolitos del metabolismo primario y dos del metabolismo secundario, así como sus posibles correlaciones sujetas a cuatro horas de muestreo durante el día, en las pencas de O. ficus-indica. El análisis se realizó mediante inyección directa en espectrómetro de masas con ionización por electroespray (DIESI-MS). Se efectuó un barrido de masas simple (MSScan1) y estrategias de espectrometría de masas en tándem (MS2), pérdida neutra (neutral loss) de amonio, agua y carboxilo, y un análisis dirigido con el monitoreo de reacciones múltiples (MRM) con 27 transiciones de metabolitos primarios. El procesamiento y el análisis de los datos se realizó con el programa estadístico R (selección de iones más abundantes y discriminantes entre tratamientos, análisis discriminante de mínimos cuadrados dispersos (sPLS-DA) y mapa de calor (Heatmap)) y Microsoft Exel® (gráficas de línea). Los iones más discriminantes entre tratamientos analizados mediante la estrategia MSScan1 son ácidos orgánicos y fenilpropanoides, estos últimos de concentración principalmente diurna. Los ácidos orgánicos asociados al metabolismo del carbono acumulados principalmente durante la noche, fueron medidos con la estrategia MRM. En contraste los aminoácidos considerados como intermediarios entre el metabolismo del carbono y el nitrógeno, fueron registrados principalmente durante el día. Se generó información sobre la circadianidad y relación entre el metabolismo del carbono y del nitrógeno. También, se construye un primer acercamiento al metabolismo primario de O. ficus-indica var. Milpa Alta.