Estudio QSAR de la Actividad Anti-Alimentaria de Flavonoides Frente a Spodoptera litura

P. R. DUCHOWICZ; G. P. ROMANELLI; M. A. OCSACHOQUE; J. C. AUTINO; D. O. BENNARDI; D. M. RUIZ; M. GOODARZI; E. A. CASTRO

Tucumán

Congreso; XXVII Congreso Argentino de Química Dr. Pedro J. Aymonino; 2008

El uso indiscriminado de insecticidas químicos de amplio espectro para el control de plagas ha favorecido la selección de genes resistentes a estos insecticidas, además de ocasionar efectos negativos sobre la fauna benéfica y interferir con el equilibrio biológico. Por ello, en los últimos años, se han usado insecticidas de baja toxicidad o comúnmente llamados de cuarta generación, que afectan la biología y el comportamiento alimentario de las plagas. Los sustancias anti-alimentarias inhiben la capacidad del insecto para alimentarse, eliminándolo selectivamente por inanición. Los flavonoides constituyen una familia de compuestos orgánicos que se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, especialmente como metabolitos secundarios en el reino vegetal. Dentro de este grupo se encuentran las flavonas. Las mismas poseen diferentes actividades biológicas: anti-cancerígenas, gastroprotectoras, fungicidas, anti-oxidantes y anti-HIV. Las flavonas (así como otros flavonoides) tienen un impacto significativo en diversos aspectos biológicos de los vegetales. Poseen la capacidad de absorber la dañina radiación UV-B (λ: 280-315 nm), actuando así como protectores o filtros UV. Se hallan relacionadas con interacciones entre los vegetales y diversos microorganismos, insectos y otros vegetales. Esto ha dado lugar al desarrollo de agentes agroquímicos. Las flavonas actúan como co-pigmentos en las flores, proporcionando colores atractivos para los agentes polinizantes y dispersores de frutos y semillas. También afectan a los insectos inhibiendo la alimentación de las larvas o actuando como disuasivo alimentario. Ohmura y col. realizaron estudios acerca de la actividad anti-alimentaria contra la termita subterránea Coptotermes sp. Por su parte, Morimoto y col. determinaron que la flavona, la 6-metilflavona, la 6-metoxiflavona y la 7-metoxiflavona poseen una importante acción anti-alimentaria contra la oruga común Spodoptera litura. La actual investigación acude a la metodología habitual que se emplea en el campo de los estudios QSAR (Relaciones Cuantitativas Estructura-Actividad). La principal hipótesis de dicha teoría tiene su origen en el hecho de que la estructura molecular es responsable de las propiedades que manifiestan las sustancias químicas. Por tanto, se busca la manera más simple y eficiente que permita establecer modelos (de tipo estadístico o no) sobre diferente tipo de propiedades biológicas. El diseño de relaciones estructura-propiedad permite predecir propiedades de sustancias cuando no es posible determinarlas experimentalmente, ya sea porque se trata con sustancias inestables, tóxicas, económicamente inaccesibles o porque su análisis demanda mucho tiempo. Además QSAR pronostica, entre miles de estructuras moleculares, aquellas que exhibirían propiedades de interés y que valdrían la pena sintetizar. Si la cuestión se resolviera por el mero procedimiento de síntesis y testeo sin otra guía que la posterior prueba y error, ello constituiría una metodología extremadamente laboriosa, costosa y nada científica. El primer paso de todo estudio QSAR consiste en la adecuada representación de la estructura molecular a través de variables numéricas que posean interpretación física de alguna clase, conocidas con el nombre de descriptores moleculares. Se hallan difundidos en la literatura miles de descriptores empíricos y teóricos diferentes, estos últimos suelen obtenerse a través de definiciones proporcionadas por distintas teorías, tales como la Teoría de Grafos Química, la Mecánica Cuántica, la Teoría de la Información, etc. Por tanto, uno de los principales problemas a resolver en QSAR es la adecuada selección de aquellos descriptores que resulten más representativos y que expliquen mejor la propiedad analizada, y que a su vez permitan establecer modelos que resulten generales sobre los datos y que posean una capacidad predictiva aceptable. El presente trabajo informa la síntesis sustentable de algunas naftil-cromonas y se predicen mediante estudios QSAR sus actividades anti-alimentarias frente a Spodoptera litura, una pequeña oruga muy común en todo tipo de cultivos, como por ejemplo el tabaco. Los datos experimentales utilizados se extrajeron de publicaciones recientes en el tema.