Efecto de cobre y Paraquat® sobre respuestas asociadas a estrés oxidativo en dos especies relacionadas de tomate / Effect of copper and Paraquat® on responses associated to oxidative stress in two related species of tomato

RESUMEN

Introducción: la capacidad antioxidante presente en las plantas ha despertado gran interés debido al potencial aprovechamiento en la alimentación para la prevención de enfermedades asociadas a estrés oxidativo. Objetivo: evaluar el efecto de la inducción con CuCl2 y Paraquat® (dicloruro de 1,1'-dimetil-4,4'-bipiridilo) sobre protoplastos y plántulas de las especies relacionadas de tomate, Lycopersicon hirsutum Dunal y Lycopersicon esculentum Mill. Métodos: la producción de especies reactivas de oxígeno se evaluó mediante citometría de flujo en protoplastos de las 2 especies de tomate, inducidos con CuCl2 y Paraquat® (dicloruro de 1,1'-dimetil-4,4'-bipiridilo). Adicionalmente, sobre las plántulas se evaluó el contenido de polifenoles totales y la capacidad atrapadora de radicales libres. Resultados: la inducción con Paraquat® durante eventos tempranos mostró un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno en 17,4 veces en protoplastos de Lycopersicon hirsutum y de 12,4 veces en Lycopersicon esculentum con respecto a sus respectivos controles no tratados. La especie Lycopersicon esculentum presentó velocidades de producción significativas de contenido de polifenoles totales y capacidad atrapadora de radicales libres con valores de 1,81 Eq ácido gálico hora-1 y 5,3 % de decoloración del DPPH hora-1, respectivamente. Durante la inducción con Paraquat® se observó una correlación entre contenido de polifenoles totales y capacidad atrapadora de radicales libres cercana a 1 y altamente significativa, en respuesta a los 2 tipos de inducción durante los eventos tempranos. Conclusiones: los resultados sugieren que la biosíntesis de compuestos fenólicos y la correlación con la capacidad atrapadora de radicales libres, no necesariamente se encuentra relacionada con una actividad antioxidante como un mecanismo de defensa a nivel celular.

ABSTRACT

Introduction: the antioxidant capacity in plants has aroused great interest due to their potential use in food for the prevention of oxidative stress-associated diseases. Objectives: to evaluate the effect of CuCl2 and Paraquat® induction on protoplasts and tomato seedlings belonging to Lycopersicon hirsutum Dunal and Lycopersicon esculentum Mill. species. Methods: the production of reactive oxygen species in protoplasts of tomato both species after exposure to CuCl2 and Paraquat® (1.1'-dimethyl-4.4'-bipiridyl dichloride) was evaluated by flow cytometry. Tomato seedlings were evaluated for total polyphenol content and free radical scavenging. Results: Paraquat® induction showed a 17.4 fold increase in reactive oxygen species production for L. hirsutum protoplasts and a 12.4 fold for L. esculentum during early events with respect to their respective untreated controls. L. esculentum showed significant slopes for free radical scavenging and total polyphenol content 1.81 galic acid eq per hour and 5.3 % DPPH discoloration per hour, respectively. In addition, in response to the two kinds of induction, positive slopes and a correlation between total polyphenol content and free radical scavenging were observed with copper induction (correlation close to 1 and highly significant), but not significant models during Paraquat® induction. Conclusions: these results suggest that the biosynthesis of phenolic compounds and the correlation with the free radical scavenging are not necessarily related to antioxidant activity as a cellular defense mechanism.