Tesis de Posgrado
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Propiedades antioxidantes y antiproliferativas sobre células de carcinoma gástrico humano (SNU-1) a partir de extractos de frutas y sus mezclas binarias
(Universidad de La Serena. Departamento de Ingeniería en Alimentos, 2020-08-04) Giovanoli-Vicuña, Carolina; Briones-Labarca, Vilbett, profesor patrocinante
Los compuestos bioactivos de frutas y verduras juegan un papel importante en la prevención y tratamiento de las enfermedades crónicas causadas por el estrés oxidativo. Frecuentemente, los compuestos bioactivos poseen altas capacidades antioxidantes, siendo éstas la base de diferentes actividades biológicas como la anticancerígena, antienvejecimiento, acción protectora contra enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas. Las mezclas de dos o más compuestos bioactivos provocan cambios en las actividades biológicas finales y/o bio-accesibilidad, en consecuencia, su bio-disponibilidad. Una serie de mezclas de compuestos bioactivos puros o extractos de origen vegetal pueden presentar sinergia con respecto a la capacidad antioxidante, antiinflamatoria, anticancerígena y quimiopreventiva de varios trastornos oxidativos. Dichas interacciones entre los compuestos bioactivos durante la digestión gastrointestinal pueden provocar cambios en su potencial de absorción, lo que a su vez afecta sus bioactividades. Por lo tanto, la hipótesis planteada fue que la extracción con alta presión hidrostática y ultrasonido incrementan la capacidad antioxidante, actividad antiproliferativa e inducción de apoptosis sobre las células de carcinoma gástrico (SNU-1) en condiciones in vitro en extractos de frutas y sus mezclas binarias. El objetivo general fue estudiar el efecto de los antioxidantes obtenidos a partir de extractos de frutas y sus mezclas binarias por diferentes métodos de extracción para establecer las interacciones presentes en la matriz. Además, evaluar la presencia actividad antiproliferativa e inducción de apoptosis sobre la línea celular de carcinoma gástrico humano (SNU-1) en condiciones in vitro. En una primera etapa los extractos sin mezclar fueron obtenidos por tres métodos de extracción: extracción convencional mediante una maceración alcohólica con agitación, por alta presión hidrostática a 500 MPa por 5, 10 y 15 min y, una extracción asistida por ultrasonido durante 5, 10 y 15 min, con el fin de revelar el mejor método y tiempo de extracción. Luego, se estudió las interacciones antioxidantes (sinérgica, aditiva o antagónica) para establecer los efectos biológicos combinados de extractos de mezclas binarias a partir de frutas en una proporción 1:1 mediante el índice de mezcla. Las propiedades evaluadas fueron: el contenido de polifenoles y de flavonoides totales; la capacidad antioxidante mediante los ensayos espectrofotométricos DPPH y FRAP; el porcentaje de bio-accesibilidad potencial calculado por las concentraciones pre y post digestión in vitro de los extractos, la actividad antiproliferativa en células de carcinoma gástrico SNU-1 tratadas con los extractos mediante el ensayo MTS y, para la inducción de apoptosis se utilizó microscopia confocal por el ensayo de doble tinción de anexina-V/Ioduro de propidio. Finalmente, el extracto que presentó más actividad antiproliferativa y citotoxicidad fue microencapsulado con maltodextrina al 10 %, 20 % y 30 % para mejorar la estabilidad de los compuestos bioactivos.
Los resultados mostraron que el tiempo de extracción que presentó los mayores rendimientos fue a los 15 min para la extracción con alta presión hidrostática y la asistida por ultrasonido. La extracción por alta presión hidrostática y asistida por ultrasonido presentaron efectos significativos sobre la capacidad antioxidante, el contenido de compuestos bioactivos y bio-accesibilidad potencial relativa con respecto a la extracción convencional. En cuanto al índice de mezcla mostró interacciones antioxidantes antagónicas para todos los extractos de mezclas binarias evaluados. Por otro lado, el potencial de la actividad antiproliferativa del extracto de limón en las células de cáncer gástrico varió casi 3 veces por sobre los otros extractos a la misma concentración (5000 μg mL-1), además se observó que el extracto de limón induce apoptosis en las células SNU-1. Las microcápsulas obtenidas con maldodextrina al 30 % presentaron las mayores eficiencias de microencapsulación superando el 90 % para los polifenoles y el 80 % flavonoides y, un contenido bajo de humedad, higroscopicidad y aw.
Futuras investigaciones deberían explorar los tipos de interacciones para las diferentes categorías de alimentos, para establecer mezclas que contengan interacciones sinérgicas que conduzcan al desarrollo de nuevos alimentos funcionales.