Download FRIJOL medicinal

nutracéutico con alto potencial de ser aceptado.
Lo anterior con base en que el frijol es ampliamente aceptado
en México, sobre todo al ser un subproducto que ayuda a
prevenir y curar enfermedades como la hipertensión.
2. Se ha logrado fraccionar los hidrolizados de frijol y se
encontraron aquéllas con mayor actividad antihipertensiva en
función a la inhibición de la actividad de la Enzima Convertidora
de Angiotensina. Estas muestras se encuentran en los
laboratorios de caracterización para obtener la identidad de los
péptidos.
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Nombre del proyecto: Identificación y caracterización de
péptidos con propiedades antioxidante, antihipertensiva y
anticancerígena en frijol cultivado en el estado de Sinaloa.
1 La hipertensión arterial es la elevación mantenida de la presión
sanguínea por encima de los límites normales.
2 Los atributos sensoriales son los que se perciben a través de los
sentidos.
3 Los alimentos funcionales son los elaborados no sólo por sus
características nutricionales, sino también para mejorar la salud y reducir
el riesgo de contraer enfermedades.
4 Los péptidos bioactivos son secuencias de aminoácidos pequeños
(entre 2 y 15 aminoácidos), que son inactivas dentro de la proteína
intacta, pero que pueden activarse al ser liberados durante la digestión
del alimento en el organismo del individuo.
5 ECA: principal enzima responsable del control de la presión arterial.
6 Los péptidos son moléculas formadas por la unión de varios
aminoácidos (que son sustancias químicas orgánicas).
7 Solubilizar: transformar químicamente una sustancia de soluble a
insoluble para un solvente dado.
8 La centrifugación es un método por el que se separan sólidos de líquidos
de diferente densidad.
9 Enzima: proteína fabricada por un organismo vivo, que acelera las
reacciones químicas del metabolismo. Ejemplo: las enzimas producidas
en el intestino y que colaboran en la digestión.
10 El pH es una medida de solubilidad o alcalinidad de una solución.
11 Dalton (Da) es una unidad de masa igual al peso de un átomo de
hidrógeno.
12 La cromatografía es un conjunto de técnicas, cuyo objetivo es separar
los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y
determinar las cantidades de dichos componentes.
13 Ug es una unidad de masa equivalente a una millonésima parte de 1
gramo.
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Variedades de frijol con
propiedades medicinales
Responsable:
Sergio Medina Godoy
Institución Ejecutora:
Centro Interdisciplinario de Investigación para
el Desarrollo Integral Regional
Colección
Tecnologías
para el
productor
Introducción
La hipertensión arterial1 en México constituye el primer riesgo de
muerte en la mujer y el segundo para los varones en el mundo
occidental. Cerca de 50 por ciento de las enfermedades
cardiovasculares se atribuyen a este mal.
Cada vez existe mayor demanda por alimentos funcionales
que posean atributos sensoriales2 similares a los tradicionales,
que además surtan efecto a la salud: en la prevención o en el
tratamiento de algunas enfermedades.
Existen múltiples posibilidades para la elaboración de
alimentos funcionales3, ya sea mediante compuestos con
actividad biológica de origen vegetal, que además de nutrir,
ofrezcan beneficios a la salud, así como a través de la eliminación
de constituyentes no deseados por la modificación de otros
componentes o mediante el procesamiento del alimento para
lograr que el compuesto con actividad biológica se encuentre
disponible para ser consumido.
Los péptidos bioactivos4 tienen la capacidad de inhibir la
acción de la Enzima Convertidora de Angiotensina (ECA)5, que está
relacionada con el aumento de la presión sanguínea.
Muchos estudios buscan obtener compuestos a partir de
fuentes naturales que no han sido explotadas, tal es el caso del
frijol, leguminosa cuyo grano es una fuente de alimentación
proteica de gran importancia en la dieta alimenticia de la
población. El grano contiene 22 por ciento de proteínas de alta
digestibilidad y al ser una buena fuente de proteína, es un
excelente candidato para la investigación sobre la presencia o
ausencia de péptidos6 antihipertensivos.
El objetivo de este trabajo de investigación fue buscar e
identificar péptidos con actividad antihipertensiva en variedades
de frijol sembradas en el estado de Sinaloa, para caracterizar
aquellas variedades cuyos péptidos posean mayor actividad
antihipertensiva.
Metodología
Hidrolizados aislados proteicos obtenidos de los granos de frijol
de una de las variedades analizadas en anterior proyecto
1. Con los resultados obtenidos en el ejercicio anterior (20082009), el 1 de junio de 2009 se tomó a Azufrado Higuera (material
con mayor potencial), para la purificación y caracterización de
péptidos nutracéuticos.
2. El 15 de junio de 2009 se tomó 1 kilogramo de frijol para
convertirlo en harina. Primero se quebró el grano en un molino sin
fin, impulsado por un motor de medio caballo de fuerza.
Posteriormente se pasó por un molino de martillos
3. En la primera etapa se extrajo la proteína bajo condiciones
alcalinas, solubilizando7 las harinas al 10 por ciento en agua (100
gramos de harina en 1 litro de agua) en condiciones alcalinas.
Una hora más tarde se separó la proteína soluble mediante
centrifugación8 y se recuperó el líquido que contiene las proteínas.
En la segunda etapa se recuperó la proteína en condiciones ácidas.
Más tarde las proteínas, ahora en forma de insoluble, se separaron
por centrifugación, finalmente la proteína en forma de pastilla se
recuperó en los tubos de centrífuga.
Esta actividad se realizó aproximadamente por el lapso de un
mes y medio, hasta procesar el total de la harina.
4. Obtención de hidrolizados (compuestos orgánicos por la
interacción de agua), a partir de aislados proteicos de Azufrado
Higuera. El 1 de agosto de 2009, una cantidad conocida de
proteína se mezcló con la enzima9 alcalasa; por cada 100 gramos
de proteína, se adicionaron 4 gramos de enzima. El pH10 se
mantuvo a 8 de la solución constante, empleando un titulador
automático por al menos dos horas, a 50°C, para permitir la acción
de la enzima y la generación de péptidos bioactivos a partir de
frijol.
Posterior a la etapa de hidrólisis, la proteína no digerida se
separó mediante centrifugación, manteniéndose en solución,
esto ocurrió sólo con los productos de la hidrólisis (péptidos) a los
que se les determinará la actividad nutracéutica.
5. El 5 de septiembre de 2009 se caracterizaron los
hidrolizados obtenidos de la variedad Azufrado Higuera, tratados
con la enzima alcalasa.
6. El 15 de octubre de 2009 se realizó el fraccionamiento
mediante membranas de distintos tamaños moleculares de los
hidrolizados y su caracterización.
7. El 15 de diciembre se obtuvieron las fracciones a partir de
su peso molecular. Se lograron siete fracciones de entre 2 y 5
mililitros, que se secaron para obtener los péptidos y se determinó
que no existía diferencia en la actividad antihipertensiva.
8. El 15 de diciembre de 2009 se separaron los hidrolizados
obtenidos de filtración (entre 3 mil y 10 mil Da11) y se aplicaron a un
equipo de cromatografía12 líquida para la separación con base en
sus propiedades hidrofóbicas (que no favorecen el contacto con el
agua).
9. El 24 de enero de 2010 se caracterizaron los dos grupos de
péptidos obtenidos mediante cromatografía de fase reversa. El
primer grupo presentó actividad relativa mayor que el segundo
grupo.
10. El 15 de marzo de 2010, la muestra del primer grupo se
secó y se aplicó de nuevo al equipo de laboratorio HPLC (High
Performance Liquid Chromatography o cromatografía de líquidos
de alta resolución). De esa nueva purificación se obtuvieron nueve
fracciones peptídicas. Cada fracción se secó a 50°C con inyección
de nitrógeno. Una vez seca se cuantificó el contenido de proteína y
se determinó el ensayo de inhibición de la enzima ECA.
Resultados obtenidos
1. Del procesamiento de 1 kilogramo de harina de frijol Azufrado
Higuera se obtuvieron aproximadamente 100 gramos de
hidrolizados.
Para el presente ejercicio se emplearon granos de frijol
Azufrado Higuera, por ser los que presentaron mayor actividad, de
acuerdo con los resultados anteriores (2008-2009), de este
proyecto, apoyado por Fundación Produce Sinaloa, A. C.
Los hidrolizados se caracterizaron y presentaron la misma
actividad, que lo reportado en el ejercicio 2008-2009. Mostrando
un IC50 0.25 ug13 de péptidos por mililitro, estos valores son
mejores que los obtenidos de otras proteínas vegetales, inclusive
para unos péptidos empleados de manera comercial, puros.
2.Se obtuvieron cuatro fracciones peptídicas mediante
cromatografía de líquidos de alta resolución HPLC, que
presentaron actividad inhibitoria de la Enzima Convertidora de
Angiotensina (ECA), como indicadora de actividad
antihipertensiva, tras dos etapas de purificación de los péptidos
con actividad antihipertensiva.
3. Las fracciones peptídicas (cuatro) se acondicionaron para su
caracterización. Estas muestras fueron enviadas a la Unidad de
Proteómica del Instituto de Biotecnología de la Universidad
Nacional Autónoma de México (UNAM), en Cuernavaca, Morelos.
Conclusiones
1. La obtención de la actividad antihipertensiva en las distintas
fracciones (en mayor o menor grado en algunas de éstas),
permiten pronosticar que es factible el desarrollo de un producto