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Revista mexicana de fitopatología

versão On-line ISSN 2007-8080versão impressa ISSN 0185-3309

Rev. mex. fitopatol vol.28 no.2 Texcoco Jan. 2010

 

Artículos de revisión

 

Oligosacarinas Derivadas de Pared Celular: Actividad Biológica y Participación en la Respuesta de Defensa de Plantas

 

Cell Wall Oligosaccharine Derivatives: Biological Activity and Participation in the Response of Plant Defense

 

Enrique Arturo Enríquez–Guevara1, Emmanuel Aispuro–Hernández1, Irasema Vargas–Arispuro2, y Miguel Ángel Martínez–Téllez3

 

1 Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal.

2 Coordinación de Ciencia de los Alimentos.

3 Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Carr. a La Victoria Km 0.6, Apdo. Postal 1735, Hermosillo, Sonora CP 83000 México. Correspondencia: norawa@ciad.mx.

 

Recibido: Julio 27, 2010
Aceptado: Octubre 05, 2010

 

Resumen

La pared celular de hongos y plantas está integrada principalmente por carbohidratos complejos. Algunos fragmentos derivados de estos carbohidratos poseen actividad elicitora en plantas y se conocen como oligosacarinas. El tipo de efecto y especificidad varían según las caracteristicas fisicoquímicas de la oligosacarina y la especie vegetal que percibe la señal. La comprensión de los mecanismos de acción y la cascada de señales que regula la expresión génica y estimula la síntesis de efectores moleculares asociados con las reacciones de protección en plantas podría solucionar varios problemas presentes en los cultivos vegetales, relacionados con la resistencia a enfermedades y aspectos de rendimiento y calidad. También se requieren más estudios para explorar la viabilidad de estas moléculas en la agricultura, ya que podrían ser la alternativa para reducir la aplicación de agroquímicos. Por tanto, en el presente trabajo se revisan los efectos biológicos de oligosacarinas derivadas de pared celular de plantas y hongos y se discuten sus posibles mecanismos de acción en base a su origen y características fisicoquímicas. Además se analiza el potencial de estas moléculas para mejorar aspectos de rendimiento y calidad de productos agrícolas.

Palabras clave: elicitor, oligoglucanos, oligogalacturónidos, quitooligosacáridos, receptores, calidad de frutos.

 

Abstract

The Fungi and plants cell wall is mainly composed of complex carbohydrates. Some fragments derived from these carbohydrates have an elicitor activity in plants, being known as oligosaccharine. The type of effect and specificity differ according to the oligosaccharine physicochemical characteristics and the plant species perceiving the signal. Understanding the action mechanisms, as well as all the signals regulating gene expressions and stimulating the synthesis of molecular effectors associated with the plant protective reactions could solve several problems present in vegetable crops, which are associated with resistance to diseases, yield and quality related aspects. Further studies are also needed to explore the feasibility of these models in agriculture, since they may represent an alternative to reduce the use of chemicals, and to analyze the potential of these molecules to improve yield and quality of agricultural products.

Keywords: elicitor, oligoglucanes, oligogalacturonide, chitooligosaccharides, receptors, fruit quality.

 

INTRODUCCIÓN

El uso de agroquímicos tradicionales es cuestionado por su efecto ambiental y limitado por las exigencias actuales de los consumidores, quienes demandan productos alimenticios libres de sustancias tóxicas o químicos potencialmente dañinos a la salud. Debido a esto, se torna relevante la búsqueda de compuestos alternativos que puedan ser utilizados en la agricultura orgánica para suplir la acción de diversos químicos sintéticos. En este contexto, se ha descubierto que algunos componentes de plantas y organismos fitopatógenos o moléculas liberadas por ellos actúan como efectores biológicos en diversos cultivos de interés agrícola, los cuales se describirán más adelante.

En la última década los fisiólogos vegetales se han interesado en el estudio de ciertos oligosacáridos derivados de la pared celular de plantas y hongos que en concentraciones bajas presentan actividad biológica, llamados oligosacarinas (Vorwerk et al., 2004). Éstas se generan por hidrólisis enzimática de la pared celular y se cree que están involucradas en varios procesos de desarrollo en plantas. Las oligosacarinas son reconocidas en la superficie celular por diferentes receptores, lo que resulta en la estimulación de distintas vías metabólicas y un incremento de la resistencia sistémica adquirida (RSA), aún cuando la planta no posea genes determinantes de la resistencia específica a cierto patógeno (Silipo et al., 2010; Camarena–Gutiérrez y De la Torre–Almaráz, 2007). La RSA es efectiva contra un amplio espectro de diferentes patógenos y es a largo plazo. El estudio de las oligosacarinas es relevante ya que forman parte de la red compleja de moléculas que participan en la activación de mecanismos de resistencia en plantas. La presente revisión se enfoca a las oligosacarinas derivadas de la pared celular de hongos (quitina y glucanos) y plantas (pectina y xiloglucano) más estudiadas actualmente, cubre aspectos relacionados con sus posibles mecanismos de acción, sus principales implicaciones fisiológicas y su uso potencial en cultivos agrícolas.

Estructura de la pared celular. Las plantas superiores están rodeadas por una pared celular que define la forma de la célula y contribuye a la integridad estructural de toda la planta. Ésta es una estructura flexible que presenta un comportamiento plástico y propiedades elástico–extensivas, cuya forma y tamaño están determinados por procesos especializados que se relacionan con el desarrollo de la planta (Fry, 2004). Actualmente, la descripción clásica de la función de la pared celular ha sido superada por nuevos descubrimientos que señalan su gran dinamismo y, además de su papel estructural, está involucrada en censar información del medio extracelular, mediar procesos de señalización y monitorear su propia integridad (Hématy et al., 2009). La pared celular vegetal se compone principalmente de polisacáridos, proteínas, sustancias aromáticas, agua e iones en proporciones que varían en dependencia de la especie, tejido, condición específica de desarrollo de la planta y etapa de maduración del fruto (Vorwerk et al., 2004). El 90 % de la pared celular se constituye de polisacáridos agrupados en tres categorías: celulosa, hemicelulosas y pectinas (Fry, 2004). La celulosa comúnmente es el componente mayoritario y forma fibras alineadas con alta resistencia que se estabilizan con puentes de hidrógeno intramoleculares y por el impedimento en la rotación libre de sus residuos de glucosa. Las hemicelulosas se constituyen básicamente por carbohidratos neutros, que forman cadenas lineales extensas con ramificaciones cortas. El xiloglucano es el componente principal de las hemicelulosas y, debido a su entrecruzamiento con las fibras de celulosa adyacentes, desempeña un papel fundamental en la arquitectura de la pared celular (Chanliaud et al., 2002). Otro componente de la pared celular son las pectinas, polímeros de residuos de ácido galacturónico unidos por enlaces a–1,4. Los homogalacturonanos (HG) son los polisacáridos pécticos estructuralmente más sencillos, forman cadenas lineales y sus residuos pueden estar metil–esterificados o acetilados. Los ramnogalacturonanos I poseen residuos de ramnosa y ácido galacturónico intercalados y presentan grupos laterales como galactanos y arabinanos. Finalmente, los ramnogalacturonanos II y xilogalacturonanos se forman con un esqueleto de HG con cadenas laterales de azucares combinados y residuos de xilosa, respectivamente (Vorwerk et al., 2004; Fry, 2004). Las pectinas se localizan en la matriz extracelular de los tejidos blandos de los frutos, por lo que son el principal objetivo de las enzimas hidrolíticas liberadas por hongos y otros patógenos oportunistas en la planta (Pagel y Heitefuss, 1990). Además de conferir fuerza y plasticidad a la pared celular, las pectinas se encuentran estructuralmente asociadas con iones Ca+2, lo que permite el entrecruzamiento de sus cadenas y favorece la integridad celular (William et al., 2001). Las uniones pectina–calcio conllevan a cambios conformacionales en las cadenas del polímero, que forman estructuras biológicamente activas denominadas "caja de huevo" (Cabrera et al., 2008). Actualmente, se han propuesto tecnologías para aprovechar las propiedades de los componentes de la pared celular que inducen reacciones de protección en plantas (Hématy et al., 2009).

Interacción planta–patógeno. Las plantas se encuentran constantemente expuestas a microorganismos e insectos, cuya interacción puede ser compatible y hasta favorecer su desarrollo de forma simbiótica. Sin embargo, la presencia de depredadores u organismos fitopatógenos como virus, hongos, bacterias y nemátodos pueden ocasionar pérdidas parciales o totales en la producción de cultivos agrícolas (Garcia–Brugger et al., 2006). Particularmente, los hongos fitopatógenos producen glucanasas (galacturonasas y xilasas) que fragmentan a los polisacáridos de la pared celular para iniciar el proceso de infección de los tejidos vegetales. Los oligosacáridos generados por estas enzimas representan una fuente de carbono para los hongos, pero a su vez actúan en los tejidos afectados mediante la estimulación de reacciones de protección. Por consiguiente, en las plantas se sintetizan proteínas inhibidoras de glucanasas fúngicas para retardar la degradación de su pared celular, lo que a su vez incrementa el tiempo de vida de los oligosacáridos biológicamente activos (oligosacarinas). Después del proceso de infección de los hongos, las plantas liberan β–1,3–endoglucanasas que fragmentan la pared celular fúngica y originan oligosacáridos, que también activan reacciones de protección en la celula vegetal. En los hongos se sintetizan proteínas inhibidoras de glucanasas para prevenir la degradación de su propia pared celular. Así, la relación entre los efectores moleculares liberados durante la interacción planta–patógeno determina en gran medida el grado de patogénesis (Agrios, 2005).

Elicitores y su mecanismo de acción. El reconocimiento entre las plantas y sus patógenos es un proceso complejo y relevante, donde los microorganismos patógenos deben primeramente interactuar con los receptores de la superficie celular del hospedero (Hématy et al., 2009). Según el tipo de interacción es la señal enviada hacia el interior de la célula, así como la rapidez y especificidad de la respuesta. Por su parte, las plantas son organismos sésiles y cuentan con mecanismos sofisticados para detectar a sus patógenos (Silipo et al., 2010). La mutua señalización entre la planta hospedera y un patógeno potencial, ha sido el foco de atención de los científicos fitopatólogos en los últimos años, en particular para identificar y caracterizar las moléculas involucradas en el reconocimiento entre dos organismos. Una clase de moléculas que intervienen en el intercambio de señales entre la planta y su patógeno son los elicitores, que estimulan reacciones de protección en plantas (Yoshikawa et al., 1993; Hahn, 1996). El término elicitor fue designado originalmente para moléculas y otros estímulos que favorecen la síntesis de fitoalexinas (Keen, 1975). Éstas presentan propiedades antimicrobianas y elevan la resistencia de las plantas, por lo que son componentes importantes de los mecanismos de protección de las células vegetales (Mert–Türk, 2002). Posteriormente, el término elicitor fue propuesto para moléculas que estimulan cualquier respuesta de defensa en plantas (Dixon, 1986; Dixon y Lamb, 1990). Las moléculas elicitoras pueden ser de distinta naturaleza química y estructural, entre las que se incluyen proteínas, glucoproteínas, glucanos, lípidos y moléculas sintéticas, que ejercen su acción biológica al ser reconocidas por receptores específicos de la pared o membrana celular. Generalmente, las reacciones de protección de las plantas se agrupan en tres tipos de modificaciones metabólicas posteriores a la percepción del patógeno. Primero ocurre una estimulación intensa de las vías metabólicas secundarias, que conducen a la producción y acumulación de fitoalexinas (Mert–Türk, 2002) y especies reactivas de oxígeno (Aziz et al., 2004). Segundo, ocurre un reforzamiento de las barreras mecánicas naturales de las células vegetales, mediante la deposición de macromoléculas como proteínas y glucoproteínas ricas en prolina (Bradley et al., 1992), polisacáridos como la calosa (Millet et al., 2010) y polímeros aromáticos del tipo de la lignina (Bruce y West, 1989). El tercero comprende la producción de una gran gama de péptidos y proteínas defensivas, la mayor parte de ellas conocidas como proteínas relacionadas con la patogénesis (PR) (Hématy et al., 2009). Dentro de las proteínas PR se incluyen enzimas hidrolíticas como quitinasas y glucanasas (Aziz et al., 2004; Falcón–Rodríguez et al., 2009), proteínas tipo taumatina (Chou y Huang, 2010) e incluso algunas cuya función en la patogénesis aún se desconoce (Buchel y Linthorst, 1999). En la Figura 1 se esquematizan diversos efectos biológicos de las oligosacarinas en las plantas, los cuales parecen semejantes a los ocasionados por otros elicitores (Etzler, 1998). A continuación se presentan avances novedosos en el estudio de estas moléculas y sus receptores.

Receptores de oligosacarinas. A pesar de que se conocen algunos tipos de reacciones biológicas y efectos fisiológicos ejercidos en las plantas por las oligosacarinas, falta dilucidar por completo el mecanismo mediante el cual estas moléculas ejercen sus propiedades elicitoras. Algunos esfuerzos incipientes se han enfocado en caracterizar molecularmente los receptores e intermediarios en la transmisión de las señales, encontrando diferencias según el tipo de elicitor (por sus características químicas y estructurales) y la especie vegetal estudiada. Los receptores de las oligosacarinas reconocen carbohidratos, por tanto podrían ser proteínas del tipo de las lectinas (Hématy et al., 2009), que reconocen carbohidratos de manera específica y reversible, lo que permite iniciar la activación de los procesos o el transporte de la señal a algún transductor secundario (Etzler, 1998). Gouget et al. (2006), encontraron algunos receptores tipo lectina (LecRK) con características estructurales y catalíticas similares a las cinasas asociadas a la pared celular (WAK), que poseen un dominio extracelular encargado del reconocimiento y otro intracelular con actividad catalítica capaz de transmitir la señal hacia el citoplasma (Brutus et al. 2010). En Arabidopsis, los LecRK participan en las interacciones entre la pared y membrana celular y ejercen funciones de señalización; sin embargo sus ligandos aún son desconocidos (Gouget et al., 2006). En cambio, la WAK1 se une a oligosacarinas derivadas de pectina, las cuales sobrerregulan su expresión (Brutus et al., 2010). Por otro lado, los receptores de las oligosacarinas derivadas de la pared celular de hongos han sido los más estudiados. Investigaciones con aislados de membrana celular demostraron que los receptores de hepta–β–glucósidos y oligómeros derivados de quitina son moléculas proteicas y que su unión es reversible, por lo que no están unidos covalentemente al receptor (Hahn, 1996; Silipo et al., 2010). Mediante técnicas cromatográficas y electroforéticas se determinó que las proteínas receptoras de estas oligosacarinas tienen una masa molecular elevada, probablemente formada por complejos multiméricos (Hahn, 1996). Particularmente, en la membrana celular de soya se encontró una proteína receptora de β–glucanos (GBP), que además posee actividad β–1,3–glucanasa, con lo que puede generar fragmentos de β–glucanos. Sin embargo, carece de un dominio intracelular de señalización, por tanto se cree que existen otros componentes complementarios que permiten la transmisión de la señal (Silipo et al., 2010). En el caso de los receptores de oligosacarinas derivadas de quitina, se caracterizó una proteína de la membrana plasmática de plantas de arroz que se une con gran afinidad a N–acetilquitooligosacáridos. Este receptor denominado CEBiP tiene dos residuos extracelulares de lisina y un dominio transmembrana, pero igual que GBP carece del dominio intracelular necesario para la transducción de la señal (Kaku et al., 2006). Estudios posteriores en Arabidopsis identificaron una proteína de la membrana plasmática esencial en la detección específica de oligómeros de quitina. Ésta fue nombrada CERK1, y además del motivo extracelular tiene un dominio intracelular con actividad de cinasa que hace posible su participación directa en la cascada de señales detonante de reacciones de protección (Miya et al., 2007). A diferencia de las oligosacarinas derivadas de quitina, no se han encontrado receptores específicos para los derivados de quitosano, cuya detección parece ser mediada principalmente por la interacción entre sus cargas positivas con los fosfolípidos de la membrana celular cargados negativamente (Silipo et al., 2010).

Oligosacarinas derivadas de la pared celular de hongos. Oligosacarinas derivadas de glucano. Los elicitores activos de glucanos fueron los primeros en ser descubiertos en filtrados de cultivo de Phytophthora sojae (Ayers et al., 1976). Estos están compuestos por residuos de 3–, 6–y 3,6–β–glucósidos y entre los efectos biológicos se incluyen la producción y acumulación de fitoalexinas en soya (Hahn, 1996), arroz (Yamaguchi et al. , 2000), plantas de frijol (Cline et al., 1978), alfalfa (Kobayashi et al., 1993), chícharo y pimiento verde (Bhandal y Paxton, 1991). Recientemente Perkovskaya et al. (2004) observaron que un extracto de carbohidratos de la pared celular del hongo Botrytis cinerea incrementó la producción de fitoalexinas en células de cebolla (Allium cepa). Algunas fitoalexinas relacionadas con la resistencia a infecciones en células de cebolla fueron identificadas como 5–octil–ciclopenta–1,3–diona y 5–hexil–ciclopenta–1,3–diona (Dmitriev et al., 1996). Reportes recientes indican que algunos oligómeros de glucano generan reacciones en células de Vitis vinifera, que se manifiestan en un aumento de calcio citosólico libre y formación de H2O2, seguida de la expresión de genes que codifican enzimas clave de la ruta de los fenilpropanoides y de proteínas relacionadas con la patogénesis (Aziz et al., 2007). El aumento en el nivel intracelular de calcio es detonante de eventos de señalización como la activación de proteínas cinasas, producción de especies reactivas de oxígeno, apertura de canales iónicos e incremento intracelular de óxido nítrico (NO) (Figura 1). No obstante, Mithöfer et al. (2001) encontraron que los β–glucanos promueven la producción de H2O2 sin incrementar las concentraciones intracelulares de calcio en cultivos celulares de soya. Por otro lado, algunas bacterias producen glucanos cíclicos involucrados en las interacciónes simbióticas y patogénicas con las plantas. El modo de acción de los glucanos cíclicos se conoce parcialmente; sin embargo, parece antagónico a los elicitores por disminuir las respuestas basales de protección de las plantas (Hahn, 1996; Silipo et al, 2010).

Oligosacarinas derivadas de quitina y quitosano. La quitina es un polímero de cadena larga de N–acetilglucosamina y es el principal componente de la pared celular de hongos, exoesqueletos de artrópodos e insectos. El quitosano es un polímero lineal unido por enlaces distribuidos al azar β–1,4–D–glucosamina (unidad deacetilada) y N–acetil–D–glucosamina (unidad acetilada) (Abram e Higuera, 2004). Los oligosacáridos derivados de estos polímeros generan reacciones de protección en diversas plantas. En raíces de Arabidopsis promueven la deposición de calosa (Millet et al., 2010), acumulación de fitoalexinas en vainas de chícharo (Hadwiger et al., 1994) y de inhibidores de proteasas en hojas de papa y tomate (Walker–Simmons et al., 1984; Peña–Cortes et al., 1988). Recientemente, Falcón–Rodríguez et al. (2009) estudiaron el efecto de la aplicación de derivados de quitosano en plantas de tabaco (Nicotiana tabacum), y encontraron que la naturaleza química y longitud del polímero influyen en la respuesta. Se observó que los distintos derivados de quitosano utilizados aumentaron la actividad β–1,3 –glucanasa en hoj as y raíces de las plántulas. Sin embargo, la mezcla de derivados oligoméricos de 5–9 grados de polimerización (GP) logró un aumento notorio de la actividad enzimática con una concentración menor que con los derivados poliméricos. Interesantemente, el grado de acetilación del derivado afectó la actividad de las enzimas fenilalanina amonio–liasa (PAL) y peroxidasa (POD), de manera que el derivado más acetilado aumentó la actividad de PAL, mientras que el derivado con menor acetilación favoreció la actividad de POD. La enzima PAL inicia la síntesis de metabolitos secundarios como ligninas, taninos y flavonoides en la vía de los fenilpropanoides.

Oligosacarinas derivadas de la pared celular de plantas. Oligosacarinas derivadas de xiloglucano. El xiloglucano es un polisacárido estructural de la pared celular primaria que forma enlaces β–(l–4)–D–glucosa con las cadenas laterales compuestas de α–D–xilosa, β–D–galactosa, α–D–fucosa y pequeñas cantidades de α–L–arabinosa y β–D–xilosa (Fry et al., 1993). Los xiloglucanos se detectaron primeramente en semillas (Kooiman, 1961) y posteriormente en la pared de células de arce en suspensión (Bauer et al., 1973). Cutillas–Iturbide et al. (1998), observaron que una mezcla de oligosacáridos derivados de xiloglucano incrementó la producción de etileno en frutos de pérsimo. El etileno es una fitohormona involucrada en el crecimiento y desarrollo de plantas, participa en la maduración en frutos climatéricos, así como germinación, floración y senescencia (Chang y Meyerowitz, 1995). El etileno también favorece la acumulación de antocianinas durante la maduración, al incrementar la actividad de la enzima PAL (Faragher y Brohier, 1984). Entre los efectos biológicos de los oligómeros derivados del xilogucano están el crecimiento y expansión celular en células de tabaco (Kaida et al., 2010) y tallos de chícharo (McDougall y Fry, 1990). Además, activan a las enzimas β–1,4–glucanasa en chícharo (Farkas y Maclachlan, 1988) y tomate (Maclachlan y Brady, 1992), celulasa en chícharo (McDougall y Fry, 1990) y xiloglucanasa en tomate (Maclachlany Brady, 1992).

Oligosacarinas derivadas de pectina. La despolimerización parcial del homogalacturonano genera oligogalacturónidos (OGAs) que exhiben efectos biológicos en plantas, como la estimulación de reacciones de protección y regulación del crecimiento y desarrollo (Hématy et al., 2009; Silipo et al., 2010). Los OGAs están involucrados en la ruta de síntesis del jasmonato durante la activación de los mecanismos de protección de las plantas contra patógenos (Norman et al., 1999). Estos también promueven la acumulación de fitoalexinas en soya (Davis et al., 1986), frijol (Tepper y Anderson, 1990), chícharo (Walker–Simmons et al., 1984) y perejil (Davis y Hahlbrock, 1987). Otros de los efectos biológicos producidos por los OGAs son la acidificación y movilización de calcio en citosol y la activación del gen y la enzima PAL en zanahorias (Messiaen y Van Cutsem, 1994). Asimismo, los oligómeros pécticos incrementan la producción de etileno en discos de pericarpio de calabacín y tomate (Campbell y Labavitch, 1991a; Balandrán–Quintana et al., 2002), igual que en tomate entero (Melotto et al., 1994) y peras (Campbell y Labavitch, 1991b). Además los OGAs y la auxina actúan de manera antagónica en la modulación del crecimiento y morfogénesis de los tejidos de las plantas (Bellincampi et al., 1993). Algunos ejemplos de la actividad biológica de los oligogalacturónidos se muestran en el Cuadro I. El rango en el tamaño de los oligogalacturónidos biológicamente activos fluctúa entre 9 y 15 residuos de ácido galactosilurónico (Cabrera et al., 2008). Sin embargo, se ha reportado que algunos di y trigalacturónidos estimulan la producción de inhibidores de proteasas en tomate (Moloshok et al., 1992), lo que sugiere que en algunos tejidos el GP requerido para que presenten actividad biológica es variable. Además, los OGAs de cadena corta aumentan la producción de etileno y la expresión de la enzima ácido carboxílico–1–aminociclopropano oxidasa (ACO) en plantas de tomate, donde los pentasacáridos son los mayormente activos (Simpson et al., 1998). O'Donnell et al. (1996) reportaron que una mezcla de OGAs con GP entre 1–8 incrementa la producción de etileno, mientras que OGAs con GP de 2–9 favorecen la despolarización del potencial de membrana en células de hojas de tomate (Thain et al., 1990). Recientemente se estudió el efecto del grado de metilación en la actividad de los oligosacáridos pécticos. Osorio et al. (2008) obtuvieron fresas genéticamente modificadas para producir OGAs con un grado de esterificación menor al del fruto silvestre Fragaria vesca, y encontraron que estos aumentan la resistencia a la infección por Botrytis cinerea en el fruto transgénico, mediante la activación de la vía del ácido salicílico.

Aplicación de los OGAs en la agricultura. El conocimiento de los fenómenos genéticos, bioquímicos y fisiológicos que ocurren en la célula vegetal tras la interacción con las oligosacarinas ha establecido las bases para desarrollar tecnologías que mejoren rendimientos y aspectos de calidad de productos agrícolas. Actualmente existen mezclas comerciales de oligosacarinas que estimulan la emisión de raíces en distintas variedades de guayabo (Psidium guajava L.) (Ramirez et al., 2003). En tomate (Lycopersicum esculentum Mill.), se evaluó el efecto de la aplicación foliar de dos mezclas comerciales de oligosacarinas en el rendimiento y calidad postcosecha de los frutos. Los resultados indicaron incrementos en el rendimiento del 22 y 40 %, además mejoraron aspectos de calidad como la acidez titulable, solidos solubles totales y firmeza (García–Sahagún et al., 2009). Estudios en caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) tratada con oligómeros pécticos revelaron un aumento en el largo del entrenudo, número de tallos y calidad del jugo, expresado en grados Brix (Mariña–de la Huerta et al., 2005). Recientemente Martínez–Téllez y Vargas–Arispuro (2010) desarrollaron un método para aumentar la coloración de uva de mesa de las variedades Flame Seedless y Red Globe a partir de la aplicación exógena de OGAs de 3–20 GP. El color es un aspecto fundamental de calidad en frutos rojos y los resultados se atribuyen a un posible incremento del contenido de antocianinas; compuestos del metabolismo secundario que brindan color en frutos y flores de tonos rojo a púrpura. Una posible explicación es que los OGAs aumentan el nivel de etileno en frutos (Cuadro I), lo que a su vez sobrerregula genes relacionados con la síntesis de antocianinas como chalcona sintasa, flavonona 3–hidroxilasa y UDP glucosa flavonoide–3–glucosil transferasa (El–Kereamy et al., 2003).

 

CONCLUSIONES

Los compuestos derivados de la pared celular de plantas y hongos generan efectos genéticos, bioquímicos y fisiológicos diversos en tejidos vegetales. Algunas reacciones son generales mientras que otras exhiben alta especificidad, como estimular la síntesis de algún metabolito secundario. Por tal motivo la capacidad elicitora de las oligosacarinas es de gran interés, ya que se percibe su potencial para mejorar los rendimientos agrícolas a través de la activación temprana y oportuna de mecanismos de protección en los cultivos. Además, se podrían mejorar parámetros de calidad como el color y aumentar la resistencia sistémica adquirida en plantas; como la alternativa a la aplicación de agroquímicos. Sin embargo, se requiere establecer claramente la relación entre las características fisicoquímicas de las oligosacarinas con el tipo de estímulo y la especie vegetal.

 

AGRADECIMIENTOS

A la M.C. Marisol Ochoa Villarreal por sus sugerencias y revisión del artículo, y al Q.B. Francisco Soto Cordova por su apoyo en el formateo del manuscrito.

 

LITERATURA CITADA

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