Proyectos
CARACTERIZACIÓN QUÍMICA Y EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE Y ANIFÚNGICA DE LOS PROPOLEOS RECOLECTADOS EN EL SUROESTE ANTIOQUEÑO.
Resumen
Los propóleos gozan de una amplia aceptación en la farmacopea internacional por las propiedades curativas que presentan y por ser un producto de origen natural, que tiene muy poca o ninguna toxicidad para los humanos. Estos materiales provenientes de las colmenas de las abejas han sido utilizados frecuentemente en la medicina tradicional exhibiendo un amplio espectro de actividades biológicas, que incluyen entre otras, la actividad antimicrobiana (Kartal, et al., 2003; Kujumgiev et al., 1999), antiviral (Amoros et al., 1994; Kujumgiev et al., 1999), antitumoral (Kimoto, et al., 2001) y antiinflamatoria (Hu et al., 2005; Strehl et al., 1994; Wang et al., 1993). Adicionalmente, algunas investigaciones han sido dirigidas hacia el estudio de la actividad antioxidante de extractos provenientes de propóleos (Wang, et al., 2004; Kumazawa et al., 2006) obteniéndose resultados altamente prometedores. Por esta razón, los propóleos están siendo utilizados extensamente en otros países en la elaboración alimentos y bebidas con el fin de mejorar la salud y prevenir enfermedades tales como, diabetes, cáncer, enfermedades del corazón e inflamación (Banskota, et al., 2001; Burdock, 1998). En Colombia, sin embargo, su aplicación se ha limitado exclusivamente a la elaboración de medicamentos homeopáticos desconociendo su potencial aplicación en otros sectores industriales, tales como la industria del procesamiento de alimentos y bebidas. En numerosas investigaciones se ha encontrado que la composición química de los propóleos es altamente variable y dependiente de la flora local y del sitio de recolección. Aunque la actividad biológica de estos materiales está siempre presente; especialmente la actividad antimicrobiana y antioxidante, en muestras de diferentes zonas geográficas y climáticas, su actividad fue el resultado de la diversidad en la composición química (Bankova, 2005; Kumazawa, et al., 2004; Park, et al., 2005). La elaboración de esta propuesta de investigación surge entonces como una necesidad de obtener información, que permita conocer la composición química, la actividad antioxidante y antifúngica de los propóleos que se recolectan en el Suroeste Antioqueño, puesto que en el ámbito nacional es mínimo lo que se conoce sobre las diferencias en la composición y la variación de sus propiedades dependiendo del sitio de recolección. Para la caracterización química se propone llevar a cabo la evaluación del contenido de material extractable (ceras, material inerte, etc.), polifenoles totales, flavonas y flavonoles, y flavanonas y dihidroflavonoles. Igualmente, se pretende analizar la apariencia de los propóleos colectados mediante mediciones del espectro de absorción UV/Vis y de sus perfiles químicos mediante cromatografía de capa fina (TLC), cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) y/o cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) (Park, et al., 2005). En una escala más amplia y a posteriori, se intenta propiciar el estudio de la composición química de los propóleos que se recolectan en el Departamento de Antioquia, debido a que estos materiales tienen una aplicación homeopática muy importante y pueden ser una alternativa como aditivos en la industria de los alimentos y bebidas, de cosméticos, etc. Adicionalmente, como una manera de aportar un valor agregado a estos materiales y ampliar el abanico de posibles aplicaciones de estos productos derivados de la industria apícola, en esta propuesta se pretende evaluar la capacidad antioxidante in vitro de los extractos, fracciones (o subfracciones) y/o compuestos puros provenientes de los propóleos colectados en el Suroeste Antioqueño. La capacidad antioxidante de los propóleos colectados en otros paises (Marquele, et. al.,2005; Warnant, et.al., 2004; Kumazawa, et.al.,2004) ha sido ampliamente reconocida y atribuida a la presencia de algunos metabolitos como son los ácidos fenólicos, flavonoides y polifenoles entre otros. Un aspecto interesante, es que se ha sugerido que la capacidad antioxidante de estos compuestos esta relacionada con propiedades preservativas en matrices alimenticias (Cerutti, 1994), lo cual es atractivo desde el punto de vista de la ciencia de los alimentos, puesto que, cada vez es mayor la preocupación por la presencia de aditivos químicos de origen sintético en los alimentos debido a que algunos de estos han sido asociados con efectos adversos sobre la salud de los consumidores y por lo tanto se ha venido incrementando la demanda de preservativos de origen natural que permitan evitar el deterioro por procesos oxidativos en el alimentos y que sean inócuos. Adicional al papel como preservativos en los alimentos, los propóleos hacen parte de la formulación de bebidas y otros alimentos como componentes funcionales (González Rodríguez et al, 1999), ayudando así a prevenir enfermedades como el cáncer, la hepatitis y los daños hepáticos entre otras. Estas propiedades funcionales también han sido relacionadas con la capacidad que tienen sus constituyentes de depurar radicales libres como el superóxido, el hidroxilo y el oxígeno singlete. De otro lado, en la propuesta se plantea la evaluación de la actividad antifúngica de los propóleos, contra algunas especies de hongos de importancia para la industria del procesamiento de los alimentos, como aquellos pertenecientes al género Aspergillus sp. y Penicillium sp. Estos hongos además de causar el deterioro del alimento afectando sus propiedades sensoriales, palativas y nutricionales producen toxinas involucradas en intoxicaciones alimenticias. Es bien reconocido el impacto que algunos microorganismos pueden tener sobre la calidad de algunos alimentos (Mortimore y Wallace, 2001), generando pérdidas que actualmente son soportables, pero que con la creciente resistencia a los actuales preservativos, han obligado al uso de concentraciones mayores con lo cual los costos de producción se han elevado. Es importante por lo tanto la búsqueda de nuevos aditivos para prevenir el crecimiento microbiano de hongos, levaduras y bacterias en los alimentos (Nagai et al, 2006). En este sentido, los extractos del propóleo están siendo estudiados en muchas partes del mundo debido a sus efectos benéficos relacionados con su alta capacidad antimicrobiana (S. aureos) y antifúngica (B. cinerea) (Weston, et al., 1999, Tripathi and Dubey, 2004), siendo escasos los estudios de actividad contra los hongos del genero Aspegillium y Penicilluim. Esta nuevo proyecto permitiría incrementar el conocimiento sobre las propiedades que tienen los propóleos locales y se plantea como consecuencia de los buenos resultados encontrados previamente por el grupo, en el desarrollo del proyecto de investigación referido a la caracterización química y evaluación antifúngica (contra Colletrotricum) de los propóleos recolectados en la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín. La metodología que se plantea en esta propuesta se desarrollará en tres etapas descritas a continuación: la primera consiste en el fraccionamiento del material con diferentes solventes (hexano, diclorometano, acetato de etilo, y etanol) y se cuantificará el porcentaje de ceras, sólidos y material extractable con los solvente. La segunda parte consiste en la caracterización química de los extractos, fracciones y/o subfracciones mediante el análisis de los perfiles cromatográficos y determinando en cada uno el contenido de fenoles totales, flavonas y flavonoles, y flavanonas y dihidroflavonoles. La ultima etapa será la evaluación de la actividad antioxidante (DPPH, ABTS y/o FRAP) y antifúngica sobre hongos de importancia agroalimentaria como son Aspergillus sp. y Penicillium sp. En esta etapa inicial se espera encontrar una relación entre la composición química y la actividad biológica de los propóleos colectados en la región del Suroeste Antioqueño y de esta manera establecer parámetros que ayuden a la estandarización de estos materiales y potenciarlos hacia futuras aplicaciones en el campo de los alimentos. A partir de la información recopilada de los estudios de actividad, se llevará a cabo un fraccionamiento biodirigido con el fin de aislar y purificar los compuestos presentes en las fracciones mas promisorias y realizar posteriormente su respectiva caracterización mediante técnicas espectroscópicas convencionales.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria Nacional de Investigación 2007
Modalidad:MODALIDAD 2. APOYO A TRAVÉS DE PROYECTOS A GRUPOS DE INVESTIGACIÓN CONSOLIDADOS, CLASIFICADOS EN CATEGORÍAS B Y C EN EL SISTEMA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Responsable