Cuantificación de compuestos fenólicos y cambios morfoanatómicos foliares en Polylepis sericea Wedd. (Rosaceae: Sanguisorbeae) en un gradiente altitudinal de la Sierra Nevada de Mérida

Abstract

El género Polylepis está representado por árboles pequeños y arbustos adaptados a ambientes de alta montaña tropical, como páramos y punas, caracterizados por una elevada radiación todo el año, así como déficit hídricos estacionales. Para el caso de P. sericea Wedd., única especie reportada para Venezuela y con la mayor distribución latitudinal del género, se han propuesto distintos mecanismos y adaptaciones para explicar su distribución altitudinal a ecosistemas de alta montaña (3.200-4.500 m.s.n.m.). Hasta la fecha, los estudios relacionados con la fitoquímica, en especial los compuestos con capacidad fotoprotectora, en este género son notablemente escasos, pese a que los mismos podrían aportar información relevante para comprender mejor sus mecanismos adaptativos a ambientes expuesto a radiaciones elevadas. Se planteó la identificación y cuantificación de compuestos fenólicos, así como los cambios morfoanatómicos en individuos de P. sericea distribuidos a lo largo de un gradiente altitudinal (3.549, 3.836, 4.087 y 4.223 m.s.n.m.) en la Sierra Nevada de Mérida, basado en estudios morfoanatómicos foliares del área foliar específica (AFE) y secciones transversales foliares teñidas con Azul de Alcian/Safranina, FeSO4, FeCl3; como la cuantificación de polifenoles en extractos metanólicos foliares con Folin-Ciocalteu y llevando el extracto a sequedad, por último se acopló la cuantificación a barridos espectrofotométricos y cromatografía en capa fina con vainillina sulfúrica para discernir la composición de los extractos. Desde un punto de vista ecológico, los bosques de P. sericea se distribuyen en un gradiente hídrico que disminuye en sentido ascendente a lo largo del gradiente altitudinal muestreado, afectando el tamaño y desarrollo de los individuos que crecen a mayor altitud, 4.223 m.s.n.m, quienes presentan una forma de vida arbustiva, a diferencia de las formas de vida arbóreas presentes en altitudes inferiores. A diferencia del desarrollo de los individuos, la estructura morfoanatómica de P. sericea es muy conservada a lo largo de su intervalo de distribución altitudinal. Se corrobora que P. serícea presenta una hoja típicamente heliófita, con una cutícula y paredes de las células adaxiales engrosadas, epidermis uniestratificada y un parénquima en empalizada de tres estratos de células muy compactados. Las tinciones con reactivos ferrosos revelaron que la acumulación de agentes quelantes se produce en todo el clorénquima, en la envoltura de los cloroplastos; en una mayor proporción en los dos primeros estratos del parénquima en empalizada. Se postula que en P. serícea los compuestos quelantes interactúan con las especies reactivas de oxigeno (ROS), productos de la excitación excesiva del aparato fotosintético, evitando el estrés oxidativo, actuando como antioxidantes intracelulares. Al cuantificar el contenido de polifenoles hidroxi sustituidos, se determinó que el mayor contenido correspondió a los individuos creciendo a menor altitud, a 3.549 m.s.n.m., aunado a que la mayor intensidad en las tinciones con hierro correspondió a los individuos creciendo en el límite superior del gradiente, a 4.223 m.s.n.m, se rechaza que el aumento en el contenido de polifenoles en hojas de P. sericea, esté asociado con un gradiente altitudinal, aunque si se demuestran diferencias en la composición de los compuestos fenólicos sintetizados a distintas altitudes. Los análisis UV, revelaron un patrón de espectro muy similar de los extractos, con un pico de absorbancia a 212 nm, el cual se presume corresponder a glucósidos de flavonoles y flavonas hidroxi sustituidos. A través de los barridos espectrofotométricos, se determinó que el extracto proveniente de individuos creciendo a 4.223 m.s.n.m. está compuesto mayoritariamente por flavonas fuertemente oxidadas en su anillo A, mientras que las cromatografías en capa fina en silica gel reveladas con vainillina, muestran que el extracto proveniente de individuos creciendo a 3.549 m.s.n.m. está compuesto por glicósidos de flavanoles. En ambos casos, los principales componentes de los extractos pertenecen a fenilpropanoides hidroxi sustituidos.