Estudios químicos, genéticos y morfológicos de tres especies nativas de Valeriana (Valerianoideae, Caprifoliaceae) con potencial fitomedicinal

Abstract

El género Valeriana incluye varias especies de uso medicinal, destacándose, por ejemplo, la especie euroasiática V. officinalis a nivel mundial, V. jatamansi en Asia, V. carnosa en Patagonia, entre otras. Estas plantas son utilizadas principalmente como sedantes y para tratar desequilibrios del sistema nervioso. En esta tesis se caracterizaron poblaciones naturales de tres especies de valerianas nativas patagónicas (V. gaimanensis, V. moyanoi y V. philippiana) en base a análisis morfológicos, químicos y genéticos. Si bien existen trabajos preliminares sobre morfología y química de valerianas nativas de Argentina, es poco lo que se conoce sobre la variabilidad morfológica, genética y química particularmente a nivel interpoblacional de las especies mencionadas. En una primera instancia, se analizó la variación morfológica de V. moyanoi y de V. philippiana, a los fines de caracterizar las poblaciones e identificar caracteres de interés agronómico. Se encontró gran variabilidad morfológica entre y dentro de las poblaciones, se identificaron las poblaciones que desarrollaron órganos subterráneos y aquenios de mayor tamaño, y otras con caracteres morfológicos distintivos. En segunda instancia, se compararon los perfiles de contenido de fenoles totales y actividad antioxidante entre poblaciones de V. moyanoi, V. philippiana y V. gaimanensis, y se analizó la dinámica química en distintos estadios fenológicos en poblaciones naturales seleccionadas. De las tres especies estudiadas se destaca V. philippiana por sus mayores valores en el contenido de fenoles y actividad antioxidante, particularmente las poblaciones Lago Guacho (LG), Cerro Cónico (CC) y Cerro Lindo (CL). En general, las plantas en estadío vegetativo registraron los valores más altos de actividad antioxidante. Por otro lado, se caracterizaron genéticamente las poblaciones de V. moyanoi y V. philippiana mediante marcadores moleculares (EST–SSR), encontrándose una alta diversidad genética en la mayoría de las poblaciones de V. moyanoi. En el caso de V. philippiana se observó una menor diversidad entre las poblaciones y la estructuración genética poblacional mostró una correspondencia con su distribución geográfica, asociada a un gradiente latitudinal Norte–Sur. Adicionalmente, en base a la caracterización química, genética y morfológica de estas especies, se pudo identificar un ecotipo particular de V. moyanoi. El estudio de estas valerianas con potencial fitomedicinal contribuye al conocimiento y conservación de la flora nativa patagónica y constituye una importante herramienta para desarrollar planes de selección y cultivo en potenciales programas de aprovechamiento sustentable.

The genus Valeriana includes several species of medicinal use, highlighting, for example, the Eurasian species V. officinalis worldwide, V. jatamansi in Asia, V. carnosa in Patagonia, among others. These plants are mainly used as sedatives and to treat nervous system imbalances. In this Thesis, natural populations of three native Patagonian valerian species (V. gaimanensis, V. moyanoi and V. philippiana) were characterized based on morphological, chemical and genetic analysis. Although there are preliminary works on morphology and chemistry of native valerians from Argentina, little is known about the morphological, genetic and chemical variability, particularly at the inter-population level of the mentioned species. In the first instance, the morphological variation of V. moyanoi and V. philippiana was analyzed in order to characterize the populations and identify characters of agronomic interest. Great morphological variability was found between and within populations, populations that developed larger underground organs and achenes, and others with distinctive morphological characters were identified. Secondly, we compared the profiles of total phenol content and antioxidant activity among populations of V. moyanoi, V. philippiana and V. gaimanensis, and analyzed the chemical dynamics at different phenological stages in selected natural populations. Of the three species studied, V. philippiana stands out for its higher values in phenol content and antioxidant activity, particularly in the populations Lago Guacho (LG), Cerro Cónico (CC) and Cerro Lindo (CL). In general, plants in vegetative stage registered the highest values of antioxidant activity. On the other hand, the populations of V. moyanoi and V. philippiana were genetically characterized by molecular markers (EST-SSR), finding a high genetic diversity in most populations of V. moyanoi. In the case of V. philippiana, less diversity was observed among the populations and the genetic population structure showed a correspondence with its geographic distribution, associated with a north-south latitudinal gradient. Additionally, based on the chemical, genetic and morphological characterization of these species, it was possible to identify a particular ecotype of V. moyanoi. The study of these valerians with phytomedicinal potential contributes to the knowledge and conservation of the native Patagonian flora and constitutes an important tool for developing selection and cultivation plans in potential sustainable use programs.