Estudio comparativo sobre la obtención de extractos con actividad citotóxica a partir de residuos frutícolas

Abstract

En el presente estudio se evaluó el potencial citotóxico de extractos de 23 residuos vegetales provenientes de la industria procesadora de frutas. Los extractos fueron obtenidos mediante Soxhlet utilizando metanol como disolvente y la evaluación citotóxica se realizó frente a cuatro líneas tumorales de origen humano: A-549 (adenocarcinoma de pulmón), HT-29 (adenocarcinoma colorrectal), MDA-MB-231 (adenocarcinoma de mama) y PC-3 (carcinoma de próstata). Adicionalmente, se evaluaron los rendimientos, el contenido total de fenoles (CTF) y de flavonoides (CTFl) de los extractos. Como resultado de lo anterior, se establecieron cuatro residuos con potencial citotóxico: la almendra y la cubierta de la semilla del mango de azúcar (ASMA y CSMA), las semillas de curuba (SC) y el cáliz de uchuva (CU). Dado que el extracto de ASMA presentó actividad moderada (porcentajes de supervivencia celular menores a 40% a 125,0 μg/mL de extracto) frente a las cuatro líneas celulares, esta biomasa fue seleccionada para un proceso extractivo de mayor selectividad (extracción con líquidos presurizados, PLE), a fin de establecer la posibilidad de mejorar la actividad citotóxica frente a las líneas tumorales estudiadas, así como el rendimiento, CTF y CTFl. Para esto, se evaluaron diferentes condiciones de temperatura (80 y 120 ºC) y de presión (40, 80 y 120 bar). El extracto obtenido a 120 ºC-40 bar, presentó actividad frente a A-549 (49,0% supervivencia celular a 125,0 μg/mL de extracto), HT-29 (14,9% supervivencia celular a 1,25 μg/mL de extracto) y PC-3 (41,0% supervivencia celular a 125,0 μg/mL de extracto). El extracto ASMA-PLE (120 ºC-40 bar) presentó valores de rendimiento (18,3%), CTF (1.310,67 mg ácido gálico/100 g muestra seca) y CTFl (77,48 mg de quercetina/100 g muestra seca), significativamente superiores a los obtenidos en ASMA-Soxhlet (rendimiento: 3,0%; CTF: 48,60 mg ácido gálico/100 muestra seca; CTFl: 6,09 mg de quercetina/100 muestra seca). Adicionalmente, los extractos ASMA-Soxhlet y ASMA-PLE (120 ºC-40 bar) fueron estudiados por cromatografía líquida de alta eficiencia acoplada a espectrometría de masas, CLAE-EM, de manera comparativa y se identificaron algunos compuestos de manera tentativa. En ambos extractos se encontraron los compuestos: cafeoil glucósido, ácido quínico, ácido gálico y 3-O-galoilgalato de metilo; mientras que en el extracto ASMA-PLE se hallaron: galato de metilo, tetra-O-galoil-glucósido, mangiferina, homomangiferina y ácido elágico. El trabajo permitió establecer que PLE permite obtener extractos con mayor rendimiento, selectividad y en tiempos menores de extracción, a partir de ASMA.

Abstract. This study evaluated the cytotoxic potential of extracts of 23 vegetal by-products from the fruit processing industry. The extracts were obtained by Soxhlet, using methanol as solvent, and the cytotoxic evaluation was undertaken against four tumor cell lines of human origin: A-549 (pulmonary adenocarcinoma), HT-29 (colorectal adenocarcinoma), MDA-MB-231 (mammary adenocarcinoma) and PC-3 (prostate carcinoma). In addition, the extraction yield, the total phenolic content (TPC) and the total flavonoid content (TFC) of the extracts were also evaluated. As a result, it was established that four by-products had cytotoxic potential: the kernel and the coat of the mango seed (ASMA and CSMA), the banana passionfruit seeds (SC) and the cape gooseberry chalice (CU). Given that the ASMA-Soxhlet extract presented moderate activity (percentages of cell survival lower than 40% at 125,0 μg/mL of extract against the four cell lines), this biomass was selected for an extractive process of higher selectivity (Pressurized liquid extraction, PLE), aiming to determine the possibility of improving the cytotoxic activity against the studied tumor lines, as well as the extraction yield, the TPC and the TFC. For this, different temperature (80 and 120 ºC) and pressure (40, 80 and 120 bar) conditions were evaluated. The extract obtained at 120 ºC-40 bar presented activity against A-549 (49,0% cell survival at 125,0 μg/mL of extract), HT-29 (14,9% cell survival at 1,25 μg/mL of extract) and PC-3 (41,0% cell survival at 125,0 μg/mL of extract). The ASMA-PLE extract (120 ºC-40 bar) presented significantly higher values of extraction yield (18,3%), TPC (1.310,67 mg gallic acid/100 g dry weight) and TFC (77,48 mg of quercetin/100 g dry weight) than those obtained in ASMA-Soxhlet (extraction yield: 3,0%; TFC: 48,60 mg gallic acid/100 dry weight; TFC: 6,09 mg de quercetin/100 dry weight). In addition, the extracts ASMA-Soxhlet and ASMA-PLE (120 ºC-40 bar) were studied comparatively through high performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS), and some compounds were identified tentatively. In both extracts the following compounds were found: caffeoyl-glucose, quinic acid, gallic acid, and methyl 3-O-galloylgallate; whereas in the ASMA-PLE extract the following compounds were found: methyl gallate, tetra-O-galloyl-glucoside, mangiferin, homomangiferin and ellagic acid. The study led to establish that PLE allows to obtain extracts with better yield, selectivity and in lesser extraction times, based on ASMA.