Análisis de la actividad de los compuestos fenólicos del frijol en la tolerancia al estrés oxidante en Caenorhabditis elegans

Abstract

The consumption of beans (Phaseolus vulgaris L) has been associated with important biological activities in the prevention and treatment of chronic-degenerative diseases, due to its high content of polyphenols that give it an important antioxidant effect, but the participation of these has not been addressed compounds as indirect antioxidants, including the up-regulation of antioxidant enzymes and the modulation of cell signaling and gene expression. In this study, the methanolic extraction of the varieties of commercial and criollo pints was carried out. Antioxidant activity in vitro was determined using the DPPH-, ABTS + and FRAP techniques. For the in vivo tests, the wild strain was used, as well as mutant and reporter strains of Caenorhabditis elegans used as an experimental model, which were subjected to oxidative stress by the addition glucose in the medium. The results showed that the pinto criollo bean extract, in addition to showing a good antioxidant activity in the iron reduction test (FRAP), there is an increase in the life expectancy of C. elegans (N2) and a resistance to stress with H2O2 and high concentrations of glucose. Also, the participation of key regulators of oxidative stress and longevity were analyzed, such as the proteins SKN-1 / NRF2, DAF-16 / FOXO, CEP-1 / P53, DAF-2 / IGF, AGE-1 / PI3K, where Polyphenols can exert their antioxidant action, prolonging the useful life in nematodes fed with the bean extract. In addition, the increase in the activity of antioxidant enzymes such as SOD, CAT and GST in the studied conditions was investigated, observing an increase in the activity of these enzymes in the presence of the bean extract. Additionally, a decrease in the oxidation of lipids and proteins was found when the bean extract was added to the medium, playing a fundamental role in the decrease of lipid peroxidation and protein carbonylation when oxidative stress is induced with glucose.

El consumo del frijol (Phaseolus vulgaris L) se ha asociado con importantes actividades biológicas en la prevención y tratamiento de enfermedades crónico-degenerativas, debido a su alto contenido de polifenoles que le confieren un importante efecto antioxidante, pero no se ha abordado la participación de estos compuestos como antioxidantes indirectos, incluyendo la regulación por incremento de las enzimas antioxidantes y la modulación de la señalización celular y la expresión génica. En este estudio se realizó la extracción metanólica de las variedades de semillas pintas comerciales y criollas. La actividad antioxidante in vitro se determinó mediante las técnicas DPPH-, ABTS + y FRAP. Para las pruebas in vivo, se utilizó la cepa silvestre, así como cepas mutantes y reporteras de Caenorhabditis elegans empleado como modelo experimental, los cuales se sometieron a estrés oxidante mediante la adición glucosa en el medio. Los resultados mostraron que el extracto del frijol pinto criollo, además de mostrar una buena actividad antioxidante en la prueba de reducción de Hierro (FRAP), hubo un incremento en la esperanza de vida de C. elegans (N2) y una resistencia a estrés con glucosa. También, se analizó la participación de reguladores clave del estrés oxidante y longevidad como las proteínas SKN-1/NRF2, DAF-16/FOXO, CEP-1/P53, DAF-2/IGF-1, AGE-1/PI3K, en donde los fenoles pueden ejercer su acción antioxidante, prolongando la vida útil en nematodos alimentados con el extracto del frijol. Además, se investigó el incremento en la actividad de enzimas antioxidantes como SOD, CAT y GST en las condiciones estudiadas, observando un aumento en la actividad de estas enzimas en presencia del extracto del frijol. Adicionalmente, se encontró una disminución en la oxidación de lípidos y proteínas al adicionarse el extracto del frijol en el medio, ejerciendo un papel fundamenal en la disminución de la peroxidación de lípidos y carbonilación de proteínas cuando se induce un estrés oxidante con glucosa.