Evaluación de la actividad antioxidante de extractos y xantonas en un modelo químico y celular

Abstract

RESUMEN: Desde hace tiempo, son muchos los estudios realizados sobre la actividad antioxidante de diversas sustancias de origen natural que incluyen alimentos, bebidas, preparados herbolarios, frutos, entre otros. La importancia de medir esta actividad es que los antioxidantes tienen la capacidad de atrapar o estabilizar a especies químicas conocidas como radicales libres, los cuales, en sobreproducción producen un “estrés oxidativo” en las células, que se asocia al desarrollo de enfermedades crónico degenerativas que a su vez representan las principales causas de muerte a nivel mundial. Estos estudios han contribuido a conocer que alimentos de origen vegetal cuentan con antioxidantes y cuyo consumo ayuda a prevenir los daños ocasionados por el estrés oxidativo. A pesar de los diferentes estudios, la actividad antioxidante en general se establece mediante métodos químicos que usan radicales artificiales cuya naturaleza difiere de la estructura de los radicales generados en el metabolismo celular. También hay pocos estudios sobre el efecto de antioxidantes en un organismo y de qué manera pudiera estar afectando el sistema antioxidante endógeno. Es por ello que el objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad antioxidante de 3 especies vegetales (extractos) así como 3 compuestos de origen fenólico (xantonas) con métodos químicos (DPPH y ABTS) y observar el efecto sobre un modelo celular representado por Saccharomyces cerevisiae cuando es sometido a estrés. Para llevar a cabo este objetivo, como primer paso se realizó el perfil fitoquímico a los 3 extractos, obteniendo un mayor contenido de metabolitos secundarios para M. palmatum, seguido de S. edule y P. ruderale. En la actividad antioxidante con métodos químicos, en el caso de los extractos, P. ruderale alcanzo mayores valores de inhibición atrapando los radicales DPPH y ABTS, mientras que de las xantonas fue la AM-223 la que mejor efecto mostró. Finalmente, en las pruebas in vivo se determinó que el extracto de P. ruderale brindo protección a la levadura cuando fue estresada con captan y no fue por activación del sistema endógeno antioxidante de la levadura. Por otro lado, el extracto de S. edule también dio protección en presencia del peróxido de hidrógeno y este si indujo el sistema antioxidante de la levadura. El extracto de M. palmatum y las xantonas no mostraron protección sobre las células y por el contrario, afectaron el crecimiento. En conclusión, solo en un caso hay una correlación directa entre la actividad antioxidante determinada por el método de DPPH y el efecto sobre la célula. Se observa que la enzima más afectada es la glutatión peroxidasa (GPx). Se estableció que las especies Porophyllum ruderale y Sechium edule son una buena fuente de antioxidantes y que al menos en el modelo celular utilizado ofrecen protección frente a agentes estresantes como el peróxido y el plaguicida captan. ABSTRACT: There have been many studies on the antioxidant activity of various substances of natural origin, including foods, beverages, herbal preparations, fruits, and others. The importance of measuring this activity is that antioxidants have the ability to trap or stabilize chemical species known as free radicals, which in overproduction produce "oxidative stress" in the cells, which is associated with the development of chronic degenerative diseases that in turn represent the leading causes of death worldwide. These studies have contributed to know that foods of plant origin have antioxidants and that the consumption of these helps to prevent the damages caused by oxidative stress. In spite of the different studies, Generally, the antioxidant activity is established by chemical methods and use artificial radicals with different chemical structure of the radicals generated in the cellular metabolism. There are also few studies on the effect of antioxidants on a living organism and how it affecting the endogenous antioxidant system. The objective of this work was to evaluate the antioxidant activity of 3 plant species (extracts) as well as 3 compounds of phenolic origin (xanthones) with chemical methods (DPPH and ABTS) and to observe the effect on a cellular model represented by Saccharomyces cerevisiae when subjected to stress. We stablished the phytochemical profile of the three extracts and observed a higher content of secondary metabolites for M. palmatum, followed by S. edule and P. ruderale. In the antioxidant activity with chemical methods, extract of P. ruderale exhibited the most high inhibition of radicals DPPH and ABTS; xanthone AM-223 showed inhibition. Finally, in vivo tests were determined that the P. ruderale extract conferred yeast protection when was stressed with captan, however was not by activation of the endogenous antioxidant yeast system. On the other hand, the extract of S. edule also gave protection on hydrogen peroxide and this if it induced the yeast antioxidant system. The extract of M. palmatum and the xanthones did not show protection on the cells and they affect the growth of microorganism. In conclusion, we observed a direct correlation between the antioxidant activity determined by the DPPH method and the effect on the cell in case P. ruderale. Us observed that the enzyme most affected is glutathione peroxidase (GPx). This work established that the species Porophyllum ruderale and Sechium edule are a good source of antioxidants and that at least in the cellular model used offer protection against stressors such as peroxide and captan.