Perfil lipídico y ensayos de las actividades antioxidante, insecticida y antialimentaria de la esponja marina Iotrochota birotulata (Iotrochotidae: Demospongiae) / Lipid profile and assays of the antioxidant, insecticide and antifeedant activities of the marine sponge Iotrochota birotulata (Iotrochotidae: Demospongiae)

Resumen Los mares ocupan aproximadamente tres cuartas partes de la tierra constituyendo el hábitat de una gran cantidad de especies de flora y fauna. Como parte de los organismos marinos, los phylum bioquímicamente más estudiados son Porífera, Cnidaria y más recientemente Ascomycota, de todos ellos se han aislado e identificado un gran número de compuestos químicos, los cuales han mostrado diferentes tipos de actividades biológicas, principalmente citotóxica, bactericida y antioxidante, entre otras. En esta investigación se estudió la esponja marina Iotrochota birotulata recolectada en Punta Bello-Córdoba en el Caribe colombiano lográndose determinar su perfil lipídico a partir del análisis de los correspondientes espectros de masas de sus compuestos constituyentes, fueron identificados 19 ácidos grasos, los cuales son reportados por primera vez para esta especie. Además fueron identificados 10 esteroles. Se encontraron ácidos grasos con cadenas carbonadas entre C15 y C27, mostrando una amplia diversidad estructural lo cual es característico del phylum porífera. En cuanto a los esteroles se encontraron estructuras principalmente con núcleos Δ5 y Δ7 que son los más abundantes en las esponjas. Se encontró moderada actividad antioxidante en la estabilización del catión radical ABTS+• y baja actividad en la estabilización del radical DPPH•, el mayor valor de inhibición se encontró en el extracto acuoso con un valor de IC50 de 43.9 µg/ml frente al catión radical ABTS+•, mostrando que I. birotulata puede producir compuestos con moderada actividad antioxidante. En el ensayo de actividad insecticida, se encontró afectación larval en los extractos metanólico y acuoso en todas las concentraciones y en todos los tiempos de exposición evaluados frente a Spodoptera frugiperda, también se determinó que estos extractos inducen un efecto antialimentario en las larvas como parte del mecanismo insecticida. Se determinaron las condiciones y los tiempos de exposición óptimos para la mejor eficiencia del ensayo, las cuales fueron de 3 000 µg/ml y 48 h para el extracto metanólico y 2 000 µg/ml y 24 h para el extracto acuoso, respectivamente. En conclusión, los extractos evaluados de I. birotulata mostraron moderada actividad antioxidante y buenas e interesantes actividades insecticida y antialimentaria.(AU)

Abstract It is estimated that three quarters of earth´s surface is occupied by the oceans. This constitutes the habitat of a large number of species of flora and fauna. As part of the marine organisms, the most studied biochemical phylum are Porifera, Cnidaria and more recently Ascomycota, from which a large number of chemical compounds have been isolated and identified. These have shown different types of biological activities, mainly cytotoxic, bactericidal and antioxidant. In this research the marine sponge Iotrochota birotulata collected in Punta Bello-Córdoba in the Colombian Caribbean was studied, and its lipid profile from the analysis of the corresponding mass spectra of its constituent compounds was determined, 19 fatty acids were identified, which are reported for the first time for this specie, besides 10 sterols were identified. Fatty acids with carbon chains between C15 and C27 were found, showing a wide structural diversity, which is characteristic of the porifera phylum. The sterols showed structures mainly with nucleus Δ5 and Δ7, which are the most abundant in sponges. Moderate antioxidant activity was found in the stabilization of the radical cation ABTS+• and low activity in the stabilization of the radical DPPH•, the highest inhibition value was found in the aqueous extract with an IC50 de 43.9 µg/ml against the radical cation ABTS+•, showing that I. birotulata can produce compounds with moderate antioxidant activity. In the insecticidal activity test, larval affectation was found in methanolic and aqueous extracts at all concentrations and at all times of exposure evaluated against Spodoptera frugiperda, it was also determined that these extracts induce an antifeedant effect on the larvae as part of the mechanism insecticide. The optimal conditions and exposure times were determined for the best efficiency of the assay, which were 3 000 µg/ml and 48 h for the methanolic extract and 2 000 µg/ml and 24 h for the aqueous extract, respectively. In conclusion, the evaluated extracts of the I. birotulata showed moderate antioxidant activity and good and interesting insecticidal and antifeedant activities.(AU)

Estudio comparativo de de la composición volátil y las actividades biológicas del aceite esencial de Piper marginatum Jacq colombiano / Comparative study of volatile composition and biological activities of essential oil from Colombian Piper marginatum Jacq

Los objetivos de este trabajo fueron el estudio de la composición química volátil del aceite esencial (AE) de Piper marginatun Jacq (Piperaceae) obtenido de plantas colectadas en dos sitios geográficos colombianos: municipios de Acandí (Chocó) y Turbaco (Bolívar). Además, evaluar sus propiedades antioxidante, repelente y antialimentaria. AEs fueron aislados mediante la técnica de hidrodestilación e identificados por cromatografía de gases acoplada a un detector de espectrometría de masas (GC-MS). Los compuestos mayoritarios encontrados en P. marginatum colectado en Acandi fueron cis-p-anetol (46.3 por ciento), estragol (28.9 por ciento), safrol (9.0 por ciento), mientras que en P. marginatum de Turbaco fueron germacreno D (36.6 por ciento), beta-elemeno (12.6 por ciento), germacren-D-4-ol (5.4 por ciento). La actividad antioxidante de los AEs se determinó por el método del radical DPPH.. Los porcentajes de inhibición de DPPH. del aceite esencial de P marginatum de Turbaco y Acandí fueron del 90.0 por ciento y 73.7 por ciento, respectivamente. El AE procedente de Turbaco presentó la mayor actividad repelente frente al gorgojo Tribolium castaneum, a una concentración de 0.1 uL/cm2 a 2 y 4 horas de exposición (85 por ciento y 76 por ciento, respectivamente). El AE de P. marginatum de Turbaco fue más activo contra las larvas del Spodoptera littoralis (Porcentaje de inhibición de la alimentación, porcentaje FR = 80,6) y se observó una elevada inhibición de asentamiento de Myzus persicae y Rhopalosiphum padi (porcentaje SI = 87,9% y 86,4%).

The objectives of this work were to study the volatile chemical composition of essential oil (EO) from Piper marginatun Jacq (Piperaceae), obtained from plants collected in two Colombian geographic locations: municipalities Acandí (Chocó) and Turbaco (Bolívar). Also, evaluate their antioxidant, repellent and antifeedant properties. EOs were isolated by hydrodistillation technique and identified by gas chromatography coupled to a mass spectrometric detector (GC-MS). The major compounds found in P. marginatum collected in Acandi were cis-p-anethole (46.3 percent), estragole (28.9 percent), safrole (9.0 percent), while in P. marginatum from Turbaco were germacrene D (36.6 percent), beta- elemene (12.6 percent), germacren-D-4-ol (5.4 percent). The antioxidant activity of the EOs were determined using the method of DPPH radical. The percentages of inhibition of DPPH. of P marginatum from Turbaco and Acandí were 90.0 percent and 73.7 percent, respectively. The EO from Turbaco had the highest repellent activity against Tribolium castaneum, at a concentration of 0.1 uL /cm2 at 2 and 4 hours of exposure (85 percent and 76 percent respectively). P. marginatum from Turbaco was more active against Spodoptera littoralis larvae (Percent feeding inhibition, FI= 80.6 percent) and a high Percent settling inhibition of Myzus persicae and Rhopalosiphum padi (SI = 87.9% and 86,4%).