Aislamiento e identificación de fitotoxinas hidrofílicas producidas por el hongo Mycosphaerella fijiensis Morelet / Carlos Alberto Cruz Cruz

Tesis (Doctorado en Ciencias y Biotecnología de Plantas) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2009.

Las fitotoxinas se definen como metabolitos secundarios de bajo peso molecular producidos por hongos fitopatógenos que pueden inducir necrosis, clorosis, marchitamiento o una combinación de estos síntomas en hospederos susceptibles. Dependiendo del papel que desempeñan en el proceso infeccioso, las fitotoxinas se clasifican como hospedero selectivas (HST´s) y hospedero no selectivas (no-HST´s). Hasta ahora se ha reportado un número limitado de fitotoxinas lipofílicas del hongo Mycosphaerella fijiensis Morelet, agente causal de la Sigatoka negra, la enfermedad más destructiva del follaje de bananos y plátanos (Musa spp.), y recientemente se reportó la producción de fitotoxinas hidrofílicas. Como parte de un proyecto dirigido hacia el estudio de los metabolitos fitotóxicos producidos por M. fijiensis y el papel de estos metabolitos en el proceso infeccioso, los objetivos principales de este trabajo fueron llevar a cabo la purificación e identificación de metabolitos fitotóxicos hidrofílicos producidos por M. fijiensis, y evaluar su selectividad y su posible sitio de acción. Durante este trabajo se establecieron dos estrategias de purificación para la obtención de fitotoxinas hidrofílicas presentes en el filtrado acuoso de cultivos de M. fijiensis, una utilizando cromatografía líquida de alta resolución (HPLC por sus siglas en inglés) y otra por cromatografía de gravedad. La purificación por cromatografía de gravedad permitió la obtención de la fracción fitotóxica H, con mayor rapidez y mejor rendimiento. El análisis por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS por sus siglas en inglés), de la fracción fitotóxica H mostró un componente mayoritario con un peso molecular de 429 uma, sugiriendo la presencia de nitrógeno en su estructura. Las fragmentaciones secuencia les del ion molecular mostraron la pérdida sucesiva de una unidad de pentosa (CSHSO4) y una de hexosa (C6H10Os), así como la presencia de una aglicona residual de136 uma. La evaluación de la fracción fitotóxica H sobre hojas de banano con diferentes grados de susceptibilidad y resistencia a la Sigatoka negra indicaron que las fitotoxinas hidrofílicas producidas por M. fijiensis corresponden a fitotoxinas del tipo no-HSTs. Adicionalmente, los resultados obtenidos sugieren que 1) la actividad fitotóxica de los productos hidrofílicos no es dependiente de la luz, 2) su sitio de acción es la membrana plasmática, y 3) la inducción de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS por sus siglas en inglés) es parte de su mecanismo de acción durante el proceso infeccioso.