Tesis doctoral de Iker Hernandez Garcia
Los flavonoides han recibido mucha atención en biología y medicina por sus elevadas capacidades antioxidantes in vitro. Sin embargo, hasta la actualidad, no se conoce el significado fisiológico de la acumulación de flavonoides con capacidad antioxidante en plantas en condiciones de estrés, salvo en el caso de las antocianinas que actúan como filtros fotoprotectores. El objetivo de la tesis fue determinar el significado fisiológico de la acumulación y oxidación de flavonoides en plantas en condiciones de estrés abiótico y compararlo con el de la acumulación y oxidación de ascorbato un conocido antioxidante. Para abordar este objetivo se utilizaron técnicas propias de la fisiología vegetal (curvas fotoíntesis-co2 intracelular, relaciones hídricas, parámetros de crecimiento y producción de biomasa), técnicas bioquímicas(determinación de compuestos por espectrofotometría, ensayos de actividad enzimática, cromatografía líquida de alta resolución (hplc), espectrometría de masas (ms) y aislamiento de orgánulos y funcionalidad del psii con el electrodo de clark) y de biología molecular (expresión génica por pcr semi-cuantitativa y librerías de hibridación sustractiva). en primer lugar se estudió el contenido en fenoles totales en tres especies mediterráneas-salvia officinalis (l), melissa officinalis (l) y cistus clusii (dunal)- y cómo éste variaba a lo largo de un tratamiento de sequía. Las plantas de c. Clusii fueron las que mayores niveles de fenoles presentaron y además, los niveles de fenoles aumentaron durante el tratamiento de sequía. Las plantas de c. Clusii fueron las que mayores niveles de fenoles presentaron y además, los niveles de fenoles aumentaron durante el tratamiento de sequía. Se sugiere que la síntesis de fenoles puede actuar como sumidero alternativo de c, equivalentes de reducción reducidos y atp. En segundo lugar se identificaron los principales flavonoides con capacidad antioxidante en plantas de c clusii. éstos resultaron ser el galato de (-) epigalocatequina (egcg), la (-)-epicatequina (ec) y el galato de (-) epicatequina (ecg). Los niveles de estos flavan-3-oles aumentaban con el tratamiento de sequía, de manera análoga a ascorbato, que además veía disminuidos los niveles de dehidroascorbato (dha) durante el tratamiento. Se sugiere que, además del papel anterior de los fenoles, estos flavonoides pueden actuar como oxidantes en plantas de c. Clusii en condiciones de estrés. Posteriormente se estudió el papel de estos flavan-3-oles en plantas de c. Clusii de diferentes edades con el mismo trasfondo genético (plantas juveniles obtenidas de semillas de plantas maduras) en condiciones de campo. Con este experimento se deduce que la acumulación de flavan-3-oles en forma de monómeros reducidos es desencadenada por la luz (máxima radiación diaria o fotoperiodo). Además, la acumulación de flavan-3-oles monoméricos reducidos, manómetros oxidados (quinonas) y polímeros (proantocianidinas) puede constituir un importante sumidero de carbono reducido, nad(p) h y atp, y además, un mecanismo antioxidante, a medida que la planta envejece. Posteriormente se estudió la oxidación de los flavan-3-oles monoméricos reducidos a sus respectivas quinonas en plantas de té sometidas a un tratamiento de sequía severa. De este estudio se deduce que los flavan-3-oles monoméricos se pueden oxidar a sus quinonas, al menos en plantas sensibles sometidas a una fuerte sequía. Además, se demuestra que los flavan-3-oles ec y egcg pueden actuar como protección antioxidante de los lípidos de membrana. Finalmente, se estudió el papel del estado de oxidación del ascorbato en el apoplasto como señal en la comunicación apoplasto-simplasto. Para ello se emplearon plantas de tabaco con los niveles de ascorbato oxidasa modificados genéticamente. Las plantas con los niveles de ascorbato oxidasa alterados mostraron alteraciones a nivel de expresión génica en muchos procesos celulares del simplasto, la homeostasis del h2o2 entre ellos. Además, en este estudio se demuestra la implicación del ca elevado a 2+ en la transducción de la señal del estado redox del apoplasto al núcleo. en conclusión, en el estudio se demuestra la presencia de ec, egcg y ecg en c. Clusii y que los niveles de estos flavonoides aumentan con la sequía. Estos flavan-3-oles podrían servir como antioxidantes y como sumidero alternativo de c, equivalentes de reducción reducidos y atp. Los flavan-3-oles se oxidan a quinonas en condiciones de estrés severo, concretamente en plantas de té. Los flavan-3-oles se acumulan en plantas a medida que envejecen, sobre todo en condiciones de estrés, aunque se requieren más estudios para determinar el significado fisiológico de esta acumulación. El estado de oxidación del ascorbato en el apoplasto puede actuar como señal celular regulando muchos procesos a nivel de expresión génica, entre ellos la homeostasis del h2o2.
Datos académicos de la tesis doctoral «Acumulacion y oxidacion de flavian-3-oles y ascorbato en plantas y su significado fisiologico«
- Título de la tesis: Acumulacion y oxidacion de flavian-3-oles y ascorbato en plantas y su significado fisiologico
- Autor: Iker Hernandez Garcia
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 26/10/2007
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Sergi Munne Bosch
- Tribunal
- Presidente del tribunal: esther Simon
- jeremy D. barnes (vocal)
- José ignacio Garcia (vocal)
- María manuela Chaves coelho cabral ferreira (vocal)