Saltillo, Coahuila 7 de marzo de 2018.- En la búsqueda para aprovechar de forma sustentable los recursos naturales y residuos agroindustriales de la región, científicos del Departamento de Investigación en Alimentos (DIA) en la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec) extraen compuestos bioactivos a partir de plantas del semidesierto y desechos de la industria agrícola y alimentaria.
Con este proyecto, los investigadores buscan conocer y aplicar las propiedades benéficas de plantas y residuos aparentemente poco útiles, como el hojasén, gobernadora, sangre de drago, cáscara de nuez, cáscara de granada, etcétera.
Actualmente, el equipo de investigadores está enfocado en la rosa de Castilla (Purshia plicata), una planta del semidesierto de Coahuila, utilizada en la medicina tradicional y con múltiples aplicaciones potenciales.
Respecto a la relevancia de estos estudios y los diversos usos que podría tener la rosa de Castilla, los especialistas de la Uadec detallan sus resultados, potencial y áreas de oportunidad de las propiedades de esta planta para el beneficio del ser humano.
Compuestos con propiedades benéficas
Un compuesto bioactivo es una molécula de origen natural (en este caso de origen vegetal), que tiene la propiedad de conferir un beneficio a la salud. De esta forma definió este tipo de compuestos el doctor Juan Alberto Ascacio Valdés, profesor investigador del DIA de la Facultad de Ciencias Químicas de la Uadec y miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).
Algunas de las propiedades que puede tener un compuesto bioactivo son, por ejemplo, protección contra radicales libres evitando la oxidación celular, evitar enfermedades causadas por microorganismos, efectos anticancerígenos, entre otros.
“Nos referimos a la obtención de compuestos o moléculas bioactivas que se caracterizan por tener una actividad biológica, puede ser un compuesto antimicrobiano, antioxidante, antiviral, anticancerígeno, etcétera. Los extraemos con técnicas alternativas o nuevas, por ejemplo, el uso de bioprocesos que involucran microorganismos que nos ayudan a extraer o tener más biodisponibles las moléculas que nos interesan”, puntualizó el científico Ascacio Valdés.
Una de cada diez muertes por cáncer en mujeres mexicanas se debe a cáncer de cuello uterino. En 2014, se registraron tres mil 63 casos nuevos de tumores malignos del cuello uterino con una tasa de incidencia de 6.08 por 100 mil habitantes mayores de 10 años. En mujeres de 25 años y más, se registraron cuatro mil 56 defunciones con una tasa cruda de 11.9 defunciones por 100 mil mujeres y un promedio de edad a la defunción de 59.15 años.
La existencia y características de estos compuestos han sido estudiadas a partir de residuos agroindustriales como: cáscara de nuez, cáscara de granada, cáscara de cítricos, bagazos, entre otros; además de plantas del semidesierto como hojasén, gobernadora, sangre de drago, candelilla, rosa de Castilla, hierba anís, etcétera.
“En esa inquietud, quisimos estudiarlas más a fondo para ver qué moléculas son las responsables de las propiedades medicinales que pueden tener plantas nativas de aquí, como la rosa de Castilla que estamos trabajando ahora”, añadió el investigador del DIA.
Potencial de la rosa de Castilla
En los laboratorios del DIA, desarrollaron un proyecto para evaluar la planta rosa de Castilla como una potencial fuente de compuestos polifenólicos con importantes actividades biológicas.
“Lo que se hizo primero fue realizar unas pruebas previas para conocer la planta, ya que ha sido poco estudiada y si la planta era un material adecuado para realizar la fermentación. Posteriormente a eso, se realizaron diversas fermentaciones para conocer las mejores condiciones de extracción y el tiempo de máxima acumulación de estos compuestos”, explicó el químico farmacobiólogo José Carlos de León Medina, egresado de la Facultad de Ciencias Químicas y colaborador del proyecto.
Para obtener estos compuestos, durante el experimento se empleó el hongo filamentoso Aspergillus niger GH1 en un proceso de extracción asistido por fermentación en estado sólido.
“La fermentación en estado sólido se considera así porque tiene una humedad relativamente baja, o una humedad mínima, que necesita el microorganismo para poder crecer, a diferencia de la convencional donde el agua es abundante. Entonces, lo que estamos utilizando como soporte y sustrato es la planta como tal, para que crezca el microorganismo y nos ayude a extraer los compuestos que nos interesan”, puntualizó el doctor Ascacio Valdés.
Además del bioproceso de fermentación en medio sólido, que es el principal en este proyecto, los especialistas utilizan otras técnicas como ultrasonido, microondas y tecnología híbrida de ultrasonido y microondas que permite aumentar rendimientos. Estas técnicas son consideradas alternativas que disminuyen la contaminación y generación de residuos.
Durante la investigación, se hicieron pruebas para determinar su actividad antioxidante y antiproliferativa en células de cáncer cervicouterino. Los resultados del proyecto confirmaron que la rosa de Castilla tiene alto contenido de compuestos polifenólicos y la presencia de compuestos de interés para el sector industrial farmacéutico y alimentario, como el ácido elágico.
También se demostró que el extracto de la planta cuenta con una alta actividad antioxidante, y se redujo de forma significativa la proliferación de las células cancerígenas.
“Se observó que fue una fuente adecuada para la extracción de estos compuestos que presentaron una buena actividad antioxidante y, a la vez, se demostró que estos compuestos, cuando se aplicaron a la línea celular cancerígena, evitaron su proliferación. Esta prueba nos da indicios de que estos compuestos poseen una potencial actividad anticancerígena”, señaló De León Medina.
Una prueba de viabilidad celular indica la cantidad de células presentes, en este caso cancerígenas, y se consideran efectivas cuando la viabilidad celular es menor a 70 por ciento.
El cáncer cervicouterino es la segunda neoplasia más común en mujeres de América Latina, con 68 mil 818 casos anuales. La incidencia en la región es de 21.2 casos por 100 mil mujeres, alcanzando valores superiores a 30 en países como Perú, Paraguay, Guyana, Bolivia, Honduras, Venezuela, Nicaragua y Surinam.
En este proyecto, como resultado, se observó que al aplicar los compuestos provenientes de la rosa de Castilla sobre una línea celular de cáncer cervicouterino, la viabilidad celular fue de 40 a 50 por ciento aproximadamente. Es decir, tras la aplicación de los compuestos, solo se encontró de 40 a 50 por ciento de células cancerígenas presente y se evitó la proliferación del resto. Sin embargo, a pesar de los resultados prometedores, el científico Ascacio Valdés aclaró que es prematuro indicar que estos compuestos son anticancerígenos.
“En particular, con la rosa de Castilla hemos estado trabajando contra cáncer cervicouterino y hemos visto que tiene cierto efecto. Sin embargo, estamos todavía con algunos procesos o experimentos científicos en puerta, para poder demostrar al 100 por ciento que es anticancerígeno”.
Actualmente, los investigadores están definiendo las diferentes condiciones de extracción y protocolos de identificación de compuestos; además de evaluar la toxicidad de estos compuestos que, hasta el momento, ha resultado negativa.
Respecto a las perspectivas a futuro, De León Medina comentó: “Podría estandarizarse más el proceso de fermentación, checar algunos otros parámetros cinéticos para que nos den mayor información de la fermentación. También los mismos compuestos podrían ser probados contra otra línea celular cancerígena para observar si se tiene el mismo efecto que contra las de cáncer cervicouterino”.
Para finalizar, el doctor Ascacio Valdés agregó que, a pesar de que las moléculas hasta ahora son seguras, aún falta tiempo y pruebas para llegar a una aplicación en los sectores farmacéutico y alimentario.
“Estamos en la parte inicial. Son moléculas seguras, pero creo que para llegar a formulaciones de alimentos o nutracéuticos será de dos a tres años más cuando estaremos abordando esa parte. En la industria farmacéutica se pueden ir evaluando a la par. Ahora nos estamos enfocando en los estudios in vitro, científicos, para tener la base y poder pensar en una aplicación”.
