Estudio del potencial antiproliferativo de extractos obtenidos de residuos frutícolas desde las perspectivas de la química verde y la alimentómica
- Autores: Diego Ballesteros Vivas
- Directores de la Tesis: Fabián Parada Alfonso (dir. tes.), Alejandro Cifuentes Gallego (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ( Colombia ) en 2020
- Idioma: español
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: repositorio.unal.edu.co
- Resumen
En este trabajo se presenta una estrategia multianalítica para la valorización de subproductos de frutas, entre los que se incluyen la almendra de la semilla de mango (Mangifera indica L.), el cáliz de uchuva (Physalis peruviana L.) y las semillas de curuba (Passiflora mollissima (Kunth) L. H. Bailey). La plataforma propuesta está basada en la combinación de (i) herramientas de modelamiento (parámetros de solubilidad de Hansen) para guiar los procesos de extracción; (ii) extracción verde con fluidos comprimidos, como la extracción con líquidos presurizados (PLE) y el fraccionamiento supercrítico antisolvente (SAF); (iii) la determinación de contenidos totales de fenoles y de flavonoides, así como la determinación in vitro de la actividad antioxidante; (iv) la obtención del perfil fitoquímico de los extractos empleando cromatografía líquida/gaseosa acoplada a espectrometría de masas de alta resolución; y (v) y la evaluación de la actividad antiproliferativa contra células humanas de cancer de colon (células HT-29). Adicionalmente, estudios alimentómicos exhaustivos fueron llevados a cabo para investigar los cambios inducidos a niveles de la expresión génica y metabólica en células HT-29 luego del tratamiento con los extractos de mayor potencial antiproliferativo. La extracción con PLE en dos etapas permitió obtener fracciones no polares (lípidos y ácidos grasos) y polares (polifenoles) a partir de la almendra de M. indica y de las semillas de P. mollissima. n-Heptano (20 min a 100 °C) y ciclohexano (20 min a 100 °C) fueron los solventes más apropiados para el proceso de desengrasado de la almendra de M. indica y de las semillas de P. mollissima, respectivamente. Los extractos polares obtenidos en condiciones óptimas a partir de la almendra de M. indica (100% EtOH a 150 °C), de las semillas de P. mollissima (100% EtOH a 150 °C), y del cáliz de P. peruviana (75:25 EtOH:EtOAc v/v a 125 ºC) mostraron rendimientos de extracción satisfactorios y adecuada actividad antioxidante con concentraciones notables de compuestos bioactivos. Los compuestos bioactivos más abundantes en el extracto de M. indica fueron xantonas, ácidos fenólicos, flavonoides, derivados de ácido gálico y galotaninos; en el extracto de P. mollissima fueron flavanoles, dímeros y trímeros de proantocianidinas; mientras que en el extracto de P. peruviana fueron witanólidos, ésteres de sacarosa y flavonoides. Los extractos PLE óptimos exhibieron actividad antiproliferativa contra células HT-29: almendra de M. indica (IC50 = 28.67 g/mL a 72 h), semillas de P. mollissima (IC50 = 39.29 g/mL a 48 h), y cálix de P. peruviana (IC50 = 6.17 g/mL a 48 h). La actividad antiproliferativa del extracto PLE de mango fue mejorada mediante un proceso SAF logrando un incremento del efecto inhibitorio sobre la proliferación celular (70.51%) al mismo valor de IC50. Los estudios alimentómios mostraron cambios a nivel de la expresión transcriptómica y metabólica de las células HT-29 tratadas con los extractos PLE. El extracto de P. mollissima alteró genes, como MAD2L1, involucrados en el metabolismo del glutatión y de las poliaminas, o la inactivación del factor de transcripción NUPR1 que podría estar relacionado con la alteración de los niveles intracelulares de ceramidas en respuesta al estrés del retículo endoplasmático. Por otra parte, el extracto de P. peruviana alteró procesos metabólicos importantes, sugiriendo la inactivación de la ruta del aminoacil-tRNA cargado, disfunción en el sistema de carnitina y de la beta-oxidación de ácidos grasos y deterioro de la interconversión de ribonucleótidos de pirimidina.
