Análisis metabolómico comparativo entre extractos de hoja y callo de Rosmarinus officinalis L.

Abstract

ABSTRAC: Medicinal plants have been used for thousands of years as an alternative or complementary therapy in the treatment of different ailments. Within this group of plants is the rosemary (Rosmarinus officinalis L.), which accumulates a large number of active compounds such as terpenes, flavonoids and phenolic acids, to which biological activity has been attributed. The aim of the present project was to analyze the metabolomic profile in plants and dedifferentiated cell cultures of R. officinalis. For this, callus culture was established using 2, 4-D (1.5 mg / L) and BAP (2.0 mg / L), they were analyzed at 3, 6, 9 and 15 days of culture. Leaf and callus extracts were obtained by means of maceration and pressurized liquids extraction (PLE) techniques, with ethanol, methanol, ethanol: H2O (80:20) and ethanol: methanol (50:50, v: v). The extracts antioxidant capacity was evaluated by DPPH assay. Using TLC, it was possible to visualize the chromatographic profile that provided an overview of the contained metabolites. Content of rosmarinic acid (0.622-29.1 mg/g of extract), carnosic acid (0.12-194.01 mg/g of extract) and carnosol (0.001-14.2 mg/g of extract) was identified and quantified, in leaf and callus extracts by HPLC and UHPLC-MS. In relation to metabolomic analysis, 12 terpenoids and 25 phenolic compounds were identified, of which 8 are phenol type and 17 flavonoids, 2 glucoside type compounds, one gibberellin, jasmonic acid, one aromatic compound and 11 not yet identified compounds. The extracts antioxidant capacity was similar or superior to that reported. It was observed that leaf extracts were rich in carnosic acid while callus extracts were rich in rosmarinic acid, and the compounds concentrations were lower than those found in leaf extracts. It was also found that the leaf ethanolic extracts at 100 μg/ml shown cytotoxic effect against HeLa cell line.

RESUMEN: Las plantas medicinales han sido utilizadas durante miles de años como terapia alternativa o complementaria en el tratamiento de diversos padecimientos. Dentro de este grupo de plantas se encuentra el romero (Rosmarinus officinalis L.), la cual acumula una gran cantidad de compuestos activos como terpenos, flavonoides y ácidos fenólicos, a los que se ha atribuido actividad biológica. El objetivo del presente proyecto fue analizar el perfil metabolómico en plantas y cultivos de células desdiferenciadas de R. officinalis. Para esto, se estableció el cultivo de callos utilizando 2, 4-D (1.5 mg/L) y BAP (2.0 mg/L), los cuales se analizaron a los 3, 6, 9 y 15 días de desarrollo. Se obtuvieron los extractos de hoja y callo mediante las técnicas de maceración y extracción de líquidos presurizados (PLE), con etanol, metanol, etanol: H2O (80:20) y etanol: metanol (50:50, v:v). Se evaluó la capacidad antioxidante de los extractos mediante en ensayo de DPPH. Mediante TLC se logró visualizar el perfil cromatográfico que proporcionó un panorama general de los metabolitos presentes. Se logró identificar y cuantificar el contenido de ácido rosmarínico (0.622-29.1 mg/g de extracto), ácido carnósico (0.12-194.01 mg/g de extracto) y carnosol (0.001-14.2 mg/g de extracto), en extractos de hoja y callo mediante HPLC y UHPLC-MS. Con relación al análisis metabolómico se identificaron 12 terpenoides y 25 compuestos fenólicos, de los cuales 8 son tipo fenol y 17 flavonoides, 2 compuestos tipo glucósido, una giberelina, el ácido jasmónico, un compuesto aromático y 11 compuestos aun no identificados. La capacidad antioxidante de los extractos fue similar o superior a la ya reportada. Se observó que los extractos de hoja son ricos en ácido carnósico mientras que los extractos de callo lo son en ácido rosmarínico, y la concentración de los compuestos es menor a las encontradas en hoja. También, se encontró que los extractos etanólicos de hoja a 100 μg/ml tienen efecto citotóxico frente a la línea celular HeLa.