QUÍMICA Y BIOTECNOLOGÍA DE LÍQUENES

ALEJANDRA T. FAZIO

Conferencia; GLAL X Congreso Latinoamericano de Liquenología; 2011

Universidad Distrital San José de Caldas

Las asociaciones liquénicas presentan un gran número de compuestos orgánicos del metabolismo secundario del componente fúngico, llamadas sustancias liquénicas, que se sintetizan además de los metabolitos primarios de ambos biontes. Estos compuestos secundarios son, en su mayoría exclusivos de los líquenes. Huneck y Yoshimura (1996), con la introducción de técnicas como cromatografía en capa delgada y HPLC, y los métodos modernos como espectroscopía UV e infrarrojo, RMN 1H, 13C, EM, y análisis por rayos X, permitió dilucidar la estructura de compuestos disponibles sólo en el orden de miligramos. Durante los últimos 40 años varios laboratorios estudiaron la química de líquenes, entre ellos el reconocido grupo de química de la Universidad Nacional de Australia, liderado por el Dr. John A. Elix. Debido a la utilidad farmacológica de los compuestos secundarios sintetizados por los líquenes (Muggia et al., 2009), el cultivo de micobiontes liquénicos comenzó a cobrar importancia. Ahmadjian (1993) y, Huneck y Yoshimura (1996) revisaron la información bibliográfica referente a cultivos de micobiontes liquénicos y agregados celulares y las sustancias mayoritarias acumuladas por los mismos. Algunos micobiontes producen las mismas sustancias que el liquen natural (Zocher y Stocker-Wörgotter 2005, Hager y Stocker-Wörgotter (2005), Fazio et al. 2007, 2009); otros producen compuestos secundarios diferentes a los de la entidad simbiótica natural (Takenaka et al., 2000, Tanahashi et al., 2003), mientras que otros producen una parte de los metabolitos mayoritarios del liquen o acumularon solamente metabolitos primarios (Molina et al. 2003). Resultados de los estudios de aislamiento, cultivo y análisis químico de micobiontes aislados en estado axénico durante mi tesis doctoral mostraron que los medios más eficientes para el crecimiento fueron: BML (BBM, Bold´s basal médium: manitol 2%, extracto de levadura 0,1%), LB (Lilly y Barnett original), MEYE (extracto de malta 2%, extracto de levadura 0,2%), MY10 (extracto de malta 1,0%, extracto de levadura 0,4%, sacarosa 10%) y MN (BBM con extracto de malta 1,0%, extracto de levadura 0,4% y manitol 5,3%). Se estudiaron químicamente 5 cepas de: Caloplaca erythrantha, Graphis aff elongata, Ramalina celastri, Teloschistes chrysophthalmus y Parmotrema reticulatum. Los metabolitos mayoritarios fueron purificados por cromatografía en capa preparativa, columnas de silica gel y/o Sephadex. Las caracterizaciones se realizaron mediante resonancia magnética nuclear, espectrometría de masa y cromatografía gaseosa. C. erytrantha produjo emodina y 7-cloroemodina en 4 medios de cultivo. G. aff. elongata, acumuló en BML el pigmento elsinocromo A. R. celastri produjo ácido úsnico en MEYE, con mayor rendimiento en MY10. En MN se comportó como un hongo oleaginoso. T. chrysophthalmus produjo parietina en MEYE y MN. En BML, MY10 y MN produjo triglicéridos y ácidos grasos libres. El micobionte de P. reticulatum produjo atranorina, sólo en medio LB con un tratamiento de desecación. Se han obtenido en cultivo compuestos liquénicos con actividades biológicas, en algunos casos con muy buenos rendimientos. También se purificó un metabolito secundario antes desconocido en líquenes. En consecuencia, la presente línea de investigación podría ser de utilidad para la selección de cepas que sean buenas productoras de compuestos bioactivos. Por otro lado Stocker-Worgotter (2008) publicó una revisión bibliográfica sobre los compuestos liquénicos, su importancia y su producción en cultivo, con énfasis en la producción de los policétidos liquénicos que son producidos por la vía metabólica del acetato polimalonato. Debido a que los líquenes producen gran cantidad de policétidos bioactivos, los progresos que se logren en la expresión de los genes para la síntesis de metabolitos por micobiontes en cultivo, contribuirá en un futuro a las aplicaciones farmacéuticas de metabolitos liquénicos. Recientemente se publicó un trabajo de mucho interés en la línea de estudios genéticos de cultivos, donde se obtiene una secuencia completa de un gen PKS trancripto de un micobionte cultivado de Xanthoria elegans (Brunauer et al., 2009).