Purificación y caracterización bioquímica y antibacteriana de lectinas de hojas de chaya (Cnidoscolus chayamansa)

Abstract

The Chaya (Cnidoscolus chayamansa) is a domesticated leafy green vegetable that is used in traditional medicine to treat different ailments and also is considerate like a food complement with high nutriments. The pharmaceutical analyses have detected that the leaf infusion have antioxidant, hypoglycemic, hypocholesterolemic properties and also as a liver protector all attributed to flavonoids. This work described the purification, biochemical and antibacterial characterization of a lectin from chaya leaves. The crude leaf extract present hemagglutinating activity using human blood types, indicating the presence of lectins. The highest activity was obtained when using human blood type A1. The purification process was initiated using ammonium sulfate precipitation. In the different intervals the lectins present have different carbohydrate affinities mainly to GalNAc >GlcNAc > Sac > Rib >NANA >Glycoconjugate. With thermal resistance in the range 4 – 80°C, and stability from pH 5.2 to 6.8. The highest activity and protein concentration was present in the 20-40% (NH4)2SO4 range so this was used to continue the purification using molecular exclusion chromatography. The pure lectin was named “Cnidoscolus chayamansa lectin (CchL)” it has an apparent molecular weight of de 31,303 kDa. CchL has an affinity to Galactose with a cation dependency of Ca++, Mg++ K+ and Na+. The recovery in the purification process was of 3.2%. The crude extract of chaya leaves have antibacterial effect against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, the first with MIC of 0.34 mg/mL, Pseudomonas aeruginosa MIC 0.69 mg/mL, Staphylococcus aureus (ATCC 25923), y Salmonella typhimorium both with a MIC of 2.7mg/mL.

La chaya (Cnidoscolus chayamansa) es usada como planta medicinal para tratar diversas enfermedades, también es considerada como complemento en la dieta debido a su alto poder nutritivo. La infusión de hojas contiene las siguientes propiedades farmacológicas reportadas: como antioxidante, hipoglucemiante, hipocolesteronémico y hepatoprotector se considera que los flavonoides presentes son los responsables de dichas actividades. Este trabajo describe la purificación, caracterización bioquímica y antibacteriana de lectinas en la hoja de chaya. Se comprobó la presencia de lectinas en la hoja mediante el ensayo de hemaglutinación en el extracto crudo utilizando los diferentes grupos sanguíneos humanos, la mayor actividad se obtuvo con el tipo sanguíneo humano A1. El proceso de purificación se inició utilizando una precipitación fraccionada con sulfato de amonio. Las lectinas presentes en los diferentes intervalos de concentración reconocen principalmente a los carbohidratos GalNAc >GlcNAc > Sac > Rib >NANA >Glycoconjugado. Presentan estabilidad con temperaturas de 4 a 80ºC y pH de 5.2 a 6.8. El intervalo que presentó la mayor actividad específica y la mayor concentración de proteínas fue 20-40%(NH4)2SO4 por lo que fue el que se utilizó para continuar con el proceso de purificación. Se realizaron cromatografías de exclusión molecular (con Sephadex G75 y Agarosa) con el que se purificó una lectina a la que se le denominó lectina de Cnidoscolus chayamansa (CchL). Esta lectina tiene un peso molecular aparente de 31,303 kDa y una actividad específica con A1. Presenta afinidad para Galactosa. Con dependencia de cationes a Ca++, Mg++ K+ y Na+. Se obtuvo un rendimiento final de lectina del 3.2%. Se observo que el extracto crudo (EC) de hoja de chaya tiene efecto antibacteriano contra Escherichia coli (ATCC 25922) CIM 0.34 mg/mL, Pseudomonas aeruginosa CIM 0.69 mg/mL, Staphylococcus aureus (ATCC 25923), y Salmonella typhimorium ambas con una CIM de 2.7.