Resumen de la tesis que presenta Greta Sofía Ortega Ávila como requisito parcial para la obtención
del grado de Maestra en Ciencias en Ciencias de la Vida
Bioprospección de metabolitos secundarios con actividad antioxidante y potencial antiinflamatorio producidos por cianobacterias y microalgas
Resumen aprobado por:
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Dra. M. del Pilar Sánchez Saavedra
Codirectora de tesis
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Dra. Ceres Anabel Molina Cárdenas
Codirectora de tesis
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Resumen en español
Ante el incremento de patologías vinculadas al estrés oxidativo, las microalgas y cianobacterias se posicionan como fuentes estratégicas de metabolitos secundarios para la biotecnología y farmacología. El objetivo del presente estudio fue evaluar la capacidad antioxidante y el potencial antiinflamatorio de los compuestos presentes en los extractos metanólicos obtenidos de la biomasa producida de Chlorella autotrophica, Porphyridium cruentum, Spirulina maxima, Spirulina platensis y Spirulina subsalsa. Se emplearon ensayos complementarios de captura de radicales libres y la remoción de óxido nítrico (NO•), involucrado en procesos inflamatorios complejos. En una concentración de 10 mg mL⁻¹ la especie C. autotrophica mostró la mayor capacidad antioxidante (9.40 µM EAG) en el ensayo de 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH), equivalente al estándar antioxidante ácido gálico, con respecto al menor valor registrado en P. cruentum (3.15 µM EAG). En la misma concentración presentó el mayor contenido de flavonoides (0.7537 EQ mg mL⁻¹) equivalente al estándar antioxidante quercetina, a diferencia de los valores obtenidos (0.2024 y 0.0727 EQ mg mL⁻¹) para S. platensis y P. cruentum, respectivamente. En la reducción del radical 2,2'-azino-bis-3-etil benzotiazolin-6-sulfonato de amonio (ABTS•+) a una concentración de 50 mg mL⁻¹se distinguió S. maxima (18.34 EAG µg mL⁻¹) a diferencia de P. cruentum, (13.21 EAG µg mL⁻¹) con la menor actividad antioxidante. En la remoción de NO•, en una concentración de 1.0 mg mL⁻¹ las especies S. platensis (7.15 EQ µg mL-1) y P. cruentum (6.70 EQ µg mL-1) registraron la mayor capacidad de remoción a diferencia de S. maxima (2.50 EQ µg mL-1) con la menor capacidad de remoción del radical. La evaluación de viabilidad celular mediante el ensayo MTT mostró que S. subsalsa presentó un mayor efecto citotóxico (50.83%) mientras que los extractos de P. cruentum obtuvieron valores de 70.30%, con una menor afectación en la viabilidad celular a una concentración de 0.1 mg mL-1. Adicionalmente, se identificó una irradiancia óptima para la activación del nitroprusiato de sodio, asegurando la incubación y linealidad del ensayo de NO•. La evaluación de los extractos mostró el potencial antioxidante y posible capacidad antiinflamatoria, en microalgas y cianobacterias posicionándolas para futuras aplicaciones biotecnológicas y farmacéuticas.
Palabras clave: biomasa, microalgas y cianobacterias, antioxidantes, remoción de óxido nítrico, citotoxicidad
Resumen en inglés
Given the increase in pathologies linked to oxidative stress, microalgae and cyanobacteria are emerging as strategic sources of secondary metabolites for biotechnology and pharmacology. The objective of this study was to evaluate the antioxidant capacity and anti-inflammatory potential of compounds present in methanolic extracts obtained from the biomass produced by Chlorella autotrophica, Porphyridium cruentum, Spirulina maxima, Spirulina platensis, and Spirulina subsalsa. Complementary assays for free radical scavenging and nitric oxide (NO•) removal, a compound involved in complex inflammatory processes, were employed. At a concentration of 10 mg mL⁻¹, C. autotrophica showed the highest antioxidant capacity (9.40 µM GAE) in the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay, equivalent to the gallic acid antioxidant standard, compared to the lowest value recorded in P. cruentum (3.15 µM GAE). At the same concentration, it showed the highest flavonoid content (0.7537 EQ mg mL⁻¹) compared to the antioxidant standard quercetin, unlike the values obtained (0.2024 and 0.0727 EQ mg mL⁻¹) for S. platensis and P. cruentum, respectively. In the reduction of the 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonate ammoniums radical (ABTS•+) at a concentration of 50 mg mL⁻¹, S. maxima (18.34 EAG µg mL⁻¹) stood out compared to P. cruentum (13.21 EAG µg mL⁻¹), which had the lowest antioxidant activity. In the removal of NO•, at a concentration of 1.0 mg mL⁻¹, the species S. platensis (7.15 EQ µg mL⁻¹) and P. cruentum (6.70 EQ µg mL⁻¹) exhibited the highest removal capacity, unlike S. maxima (2.50 EQ µg mL⁻¹), which showed the lowest. Cell viability assessment using the MTT assay showed that S. subsalsa exhibited a greater cytotoxic effect (50.83%), while the P. cruentum extracts showed a lower effect on cell viability (70.30%) at a concentration of 0.1 mg mL⁻¹. Additionally, an optimal irradiance for sodium nitroprusside activation was identified, ensuring proper incubation and linearity of the NO• assay. The evaluation of the extracts showed the antioxidant potential and possible anti-inflammatory capacity in microalgae and cyanobacteria, positioning them for future biotechnological and pharmaceutical applications.
Palabras clave: biomass, microalgae and cyanobacteria, antioxidants, nitric oxide scavenging, cytotoxicity