Ing. Horacio Rodríguez González1 y Téc. Isabel Hechevarría Sosa2

Resumen

El presente estudio se realizó con el montaje de 6 experimentos, (replicados 3 veces cada uno), en el laboratorio de Cultivo de Tejidos de la Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr. Juan Tomás Roig". Cada experimento correspondió a una especie determinada. Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado, con 10 tratamientos y 10 repeticiones. Los tratamientos empleados correspondieron a cada uno de los extractos de las plantas medicinales estudiadas y gel de Aloe vera (L.) N. L. Burm. y un tratamiento control que utiliza reguladores de crecimiento sintéticos, para la brotación y enraizamiento. Cada repetición consistió en un tubo de ensayo con el medio nutritivo adecuado para cada especie, donde se sembró un explante por cada tubo. Se encontraron efectos estimulantes del crecimiento en los extractos estudiados y correspondió al gel de A. vera el mejor comportamiento, superior a los reguladores usados tradicionalmente, en la formación de raíces. Este hecho demostró la posible presencia de actividad auxínica en el mismo. El extracto de sauce (Salix humboldtiana Wild), tuvo también un comportamiento satisfactorio en este aspecto, lo que corroboró resultados anteriormente obtenidos. Sin embargo, ambos extractos no mostraron indicios importantes de contar con actividad citoquinínica. En este caso, los extractos de Plantago lanceolata L. y Plantago major L. tuvieron un mejor comportamiento.

Palabras claves: Aloe vera (L.) N.L.Burm., cultivo de tejidos, actividad auxínica, actividad citoquinínica, reguladores de crecimiento.

El desarrollo de las plantas, tanto en el aspecto del crecimiento como en la diferenciación se encuentra controlado por la acción de sustancias reguladoras del crecimiento,1 las cuales juegan un papel muy importante en el cultivo in vitro, se puede decir que el mismo es generalmente imposible sin dichos reguladores.2 Estas sustancias incluyen compuestos orgánicos sintetizados por las plantas ( hormonas ) y otros sintetizados artificialmente, que pueden tener una actividad semejante a la de los primeros. Además, una variedad de preparaciones de composiciones indefinidas han enriquecido muchos medios de cultivos al poseer efectos estimulantes del crecimiento, tales como, el jugo de naranja, pulpa de plátano, emulsión de pescado, etc. pero quizás el endospermo de coco, extracto de malta y extracto de levadura han sido generalmente los más utilizados.3

Por otra parte, las plantas liberan al medio una cantidad apreciable de compuestos biológicamente activos y algunos de ellos actúan como inhibidores o estimuladores de la germinación de las semillas y afectan o benefician el crecimiento de las plantas. Estas sustancias se denominan alelopáticas y su acción se conoce como alelopatía o efectos alelopáticos (Founier L. El fenómeno de la alelopatía y su aplicación en la agricultura. En: resúmenes del seminario sobre "Manejo Integrado de Malezas". La Habana;1985).

Diversos autores consideran esta acción como un fenómeno de excreción, es decir, exudados de sustancias con efecto inhibitorio, estimulante e incluso autotóxico que proviene del follaje o parte subterránea de otras plantas. Entre estos autores se encuentra Camero,1992 [Efectos alelopáticos de la cebolleta, Cyperus rotundus L., en los primeros estadíos de la caña de azúcar, Saccharum officinarum L. (Tesis). UNAH. La Habana, Cuba]. Estas sustancias son de naturaleza química muy diversa y la mayoría tienen origen orgánico, tales como ácidos orgánicos, lactonas simples, aminoácidos y terpenoides, entre otras.4

Dichas interacciones metabólicas pueden afectar todas las funciones del sistema vivo y pueden actuar los inhibidores como antagónicos o desnaturalizadores de las auxinas, giberelinas y citoquininas, según Falcón, 1992 (Conferencia sobre alelopatía. INCA. La Habana, Cuba)

Por tanto, este trabajo pretende demostrar la presencia de efectos estimulantes del crecimiento y sus posibles actividades auxínica y citoquinínica en extractos acuosos de plantas medicinales y gel de A. vera mediante técnicas de cultivo aséptico de tejidos de explantes de las diferentes especies estudiadas. La selección de las especies para la preparación de los extractos, se fundamenta en que ellas están incluidas en un estudio de asociaciones de cultivos, donde resulta determinante conocer los posibles efectos estimulantes o no de las interacciones entre las mismas y su potencial influencia sobre su crecimiento y desarrollo.

Métodos

Se utilizó como material vegetal básico explantes nodales de las diferentes especies empleadas, cultivados in vitro sobre el medio nutritivo con 3 % (p/v) de sacarosa y 0,8 % (p/v) de agar técnico N° 3. El medio se ajustó a pH 5,8. El medio Murashige y Skoog,5 se utilizó para las especies: M. recutita, M. officinalis, A. absinthium y O. aristatus y para M. piperita y M. citrata, se empleó el medio de Gamborg (Gamborg; 1976, citado por Pierik RL. Cultivo in vitro de plantas superiores. Ed. Mundo Press; 1990). Se aplicaron las técnicas de cultivo de tejidos según Rodríguez y otros (Metodologías obtenidas para la propagación in vitro de plantas medicinales en la Estación Experimental de Plantas Medicinales " Dr. Juan Tomás Roig ". Cuba; 2001).

Las variables evaluadas fueron: altura de la planta (cm), número de hojas, número de brotes, peso seco en gramos ( parte aérea ), peso seco en gramos ( raíz ), y estuvieron en dependencia de las características de cada especie utilizada.

Los tratamientos correspondieron a cada uno de los extractos de plantas medicinales estudiadas y del gel de Aloe vera y un tratamiento control con los reguladores de crecimiento tradicionales, para la brotación y enraizamiento, acorde a los requerimientos de cada especie (tabla 1).

Tabla 1. Descripción de los tratamientos y concentraciones utilizadas

AIA = ácido indol acético (para el enraizamiento ). ]]> AIB = ácido indol 3 butírico (para el enraizamiento ).
6 BAP = 6 bencil amino purina (para la brotación ).

Los extractos se obtuvieron de plantas de cada una de las especies estudiadas e incluyeron partes aéreas y subterráneas, en la época óptima de cosecha de cada una de ellas, a excepción de la especie S. humboldtiana que fue obtenido de la corteza del tallo del árbol en el período de primavera. El material vegetal se trituró después de secado, mediante el empleo de un molino de cuchillas, modelo RETCH de 220 Volt. para obtener un tamaño de partícula igual a 3 mm. Llevado a peso constante para tomar las porciones (10 g), y luego llevadas a volumen de 100 mL con agua destilada y se adicionaron al medio basal de acuerdo a las variantes utilizadas. Todos los medios se esterilizaron en autoclave a 120 °C y una atmósfera de presión durante 15 min.

Las evaluaciones se realizaron de 25 a 30 días de las fechas de siembra en el medio de cultivo y período de desarrollo óptimo para todas las especies estudiadas.

Los cultivos se mantuvieron a una temperatura de 25 ± 2 ºC y un fotoperíodo de 16 h luz con lámparas de luz blanca fluorescente.

Resultados

El mejor comportamiento correspondió al tratamiento T2 (gel de A. vera), en la mayoría de los índices evaluados, particularmente favorable en el número de raíces, superior al tratamiento control (T1). El tratamiento, T3 ( S. humbodtiana), también tuvo un buen desempeño en la mayoría de los índices evaluados.

Por su parte, con relación al número de brotes, los tratamientos T7 y T8 con P. lanceolata y P. major respectivamente, resultaron los de mayor impacto entre los extractos vegetales estudiados, en las especies donde se evaluó este índice (tablas 2-7).

Tabla 2. Efectos estimuladores del crecimiento de extractos acuosos de plantas medicinales y gel de A. vera sobre ]]> M. recutita (promedio de 3 experimentos )

Tabla 3. Efectos estimuladores del crecimiento de extractos acuosos de plantas medicinales y gel de A. vera sobre
M. officinalis (promedio de 3 experimentos )

Tabla 4. Efectos estimuladores del crecimiento de extractos acuosos de plantas medicinales y gel de A. vera sobre
M. piperita ( promedio de 3 experimentos )

Tabla 5. Efectos estimuladores del crecimiento de extractos acuosos de plantas medicinales y gel de A. vera sobre M. citrata ( promedio de 3 experimentos )

Tabla 6. Efectos estimuladores del crecimiento de extractos acuosos de plantas medicinales y gel de A. vera sobre
A. absinthium ( promedio de 3 experimentos )

 Tabla 7. Efectos estimuladores del crecimiento de extractos acuosos de plantas medicinales y gel de A. vera sobre ]]> O. aristathus (promedio de 3 experimentos )

Discusión

En los resultados expuestos se percibe la existencia de efectos estimuladores del crecimiento en algunos de los extractos utilizados. Existen referencias de la utilización del Aloe, como enraizador en condiciones de campo, con experiencias en plántulas de mora, donde recomiendan extraer el cristal de las hojas y colocarlo en contacto con la parte vegetativa de la plántula de mora para enraizar.6 El gel de A. vera es una fuente rica en aminoácidos (ácido glutámico y arginina, en particular), lactatos y ácidos orgánicos, componentes también conocidos como materiales hidrofílicos que incrementan la hidratación de los tejidos.7

El tratamiento T2 resultó superior en todos los casos, incluido el tratamiento control, donde fueron empleados ácido indol butírico (AIB) y ácido indol acético (AIA) para la M. recutita, reguladores del crecimiento, promotores del desarrollo del sistema radicular por su reconocida actividad auxínica, promueven la elongación celular e inducen frecuentemente la aparición de raíces adventicias.2 En este sentido un comportamiento también muy favorable se obtuvo con el extracto de Sauce (S. humboldtiana ), tratamiento T3, confirmando los resultados satisfactorios obtenidos con anterioridad por otros autores (Grupo de Rodríguez. Efectos estimulantes del crecimiento en productos naturales. Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr. Juan Tomás Roig". Cuba; 2000). Estos resultados pudieran indicar que ambos extractos poseen la mencionada actividad auxínica. Sin embargo, al parecer, no tienen una importante actividad citoquinínica por la reducida formación de brotes en comparación con el tratamiento control (6 BAP). En este aspecto, merecen atención los tratamientos T7 y T8, dado que los resultados obtenidos pueden indicar la presencia de actividad citoquinínica en los mismos, actividad que induce la división celular y frecuentemente la formación de yemas adventicias lo que disminuye la dominancia apical.2 Esta actividad ha sido registrada en diferentes compuestos naturales de origen vegetal, tales como en el endospermo líquido de Roystonia regia L.8 y el mesocarpio de Sechium edule L.1 También se ha detectado actividad citoquinínica en jugo de tomate, en extracto de flores y frutos de algunas variedades de manzana, pera, melocotón, ciruela y en frutos inmaduros de plátanos.1

Por último, es interesante mencionar que hubo un comportamiento diferente en la mayoría de las evaluaciones realizadas entre el tratamiento T2 (gel de A. vera) y el tratamiento T10 (corteza y raíces de A. vera), ya que mientras el primero ejerció una acción estimulante en la mayoría de los índices evaluados, el tratamiento T10, por el contrario, mayoritariamente ejerció una acción depresiva en los mismos. Esta puede ser la causa, de un efecto similar obtenido en los experimentos para determinar efectos alelopáticos en condiciones de laboratorio, donde los valores de algunas de las variables se deprimieron con el tratamiento de A. vera respecto al testigo, cuando en éste junto al gel se utilizaron restos vegetales de la especie.9

Se puede concluir que se encontraron efectos estimulantes del crecimiento en los extractos estudiados. Correspondió al extracto de gel de A. vera el mejor comportamiento, particularmente con relación a la formación de raíces, superando incluso a los reguladores usados tradicionalmente como control, lo que demuestra la posible presencia de actividad auxinica en el mismo. El extracto de S. humboldtiana tuvo también un comportamiento satisfactorio en este aspecto, sin embargo, ambos extractos no mostraron indicios de contar con una importante actividad citoquinínica. En este caso, los extractos de P. lanceolata y P. major tuvieron un mejor comportamiento.

Summary

The present study was conducted by assembling 6 experiments (each one replicated 3 times) at the tissue culture laboratory of "Dr. Juan Tomás Roig" Experimental Station of Medicinal Plants. Every experiment corresponded to a specific species. A completely randomized experimental design was used with 10 treatments and 10 repetitions. The treatments applied corresponded to every extract of of the studied medicinal plants and the Aloe vera (L.) N.L. Burm. gel and a control treatment that uses synthetic growth regulators for budding and rooting. Each repetition consisted in an assay tube with the adecuate nutritional medium for every species, where an explant was planted for every tube. Stimulating effects of the growth were demonstrated in the studied extracts. The best behavior corresponded to the A. vera gel, which was superior to the regulators traditionally used in the root formation. This event showed the possible presence of auxin activity in it. The extract of willow (Salix humboldtiana Wild) also had a satisfactory behavior on this regard, which corroborated the previously obtained results. However, both extracts did not show important signs of having cytoquinine activity. In this case, the extracts from Plantago lanceolata L. and Plantago major L. had a better behavior.

Key words: Aloe vera (L.) N.L.Burm., tissue culture, auxine activity, cytoquinine activity, growth regulators

Referencias bibliográficas

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1. Morán Luques E, Dávila MI. Actividad citoquinínica del mesocarpio del chayote (Sechium edule) en cultivo de tejidos de la raíz de la zanahoria (Daucus carota). Rev Ciencias Agricultur. 1989;(37-38):108-11.
   
2. Pierik RL. Cultivo in vitro de plantas superiores. Madrid: Ed. Mundo Press;1990.
   
3. Murashige T. Plant tissue culture, principles and applications. Los Angeles: Univ. of California Press;1979.
   
4. Adams RP, Hagerman A. Diurnal variation in the volatile terpenoids of Juniperus scopolorum ( Crupessaceae ). Amer J Bot. 1977;64 (3):278-85.
   
5. Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant. 1962;15: 473-97.
   
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6. Colectivo de autores. Cristal de Sábila / enraizador. Ingredientes activos. Cristal de Sábila. Agricultura Ecológica. Una opción promisoria para el campo. En: Producción, comercio y reglamentación. 1ra.ed. Bogotá: Corporación Colombia Internacional; 1999.
   
7. Castro I. Agrotecnología para el cultivo de Sábila o Aloe. Fundamentos de Agrotecnología de cultivos de plantas medicinales iberoamericanas.1ra. ed. Colombia: CAB- CYTED; 2000. p.109-10.
   
8. Peña EJ, Llanos L, Alonso A. Obtención de cultivos de tejidos de algunas variedades de cítricos. La Habana: Universidad de La Habana; 1976.p. 23-9 (Serie 10).
   
9. Rodríguez Hechevarría HI. Efectos alelopáticos de Aloe vera sobre otras especies de plantas medicinales en condiciones de laboratorio. Rev Cubana Plant Med. 2002;7(3).
   
   

1 Ingeniero Agrónomo. Investigador Auxiliar.
2 Técnico Medio en Agronomía.