Primeros estudios de fucoidanos de Undaria pinnatifida colectada en el Golfo San Jorge, Patagonia Argentina

NAMUNCURÁ MARÍA SOLEDAD; CORDOBA OSVALDO LEON; FLORES MARIA LUJAN; DAGLIO YASMIN; STORTZ CARLOS ARTURO; PONCE NORA MARTA ANDREA

Guatemala

Simposio; Simposio Iberoamericano COIFFA 2022; 2022

Conferencia Iberoamericana de Facultades de Farmacia A.C.

INTRODUCCIÓN. Numerosas investigaciones se centran en el estudio de las algas para la extracción de metabolitos con potencial aplicación en Salud1. Entre ellos destacamos los fucoidanos extraídos de las algas pardas, ya que han mostrado entre otras, actividad anticancerígena, antioxidante, antiviral y anticoagulante2. Corresponden a heteropolisacáridos complejos constituidos por L-fucosa con distinto grado de sulfatación acompañada de galactosa, otros monosacáridos neutros y/o ácidos urónicos. Su estructura muestra variaciones entre especies y espacio-temporales. Undaria pinnatifida (Harvey) Suringar (Alariaceae), conocida como wakame, es un alga parda de origen asiático (Japón, Corea y China) altamente invasora que se ha expandido alrededor del mundo y que abunda en las costas del Golfo San Jorge (Patagonia Argentina). Nuestro objetivo consiste en la extracción y caracterización de los fucoidanos presentes en Undaria pinnatifida colectada en las costas de Comodoro Rivadavia, Chubut, Argentina, empleando protocolos desarrollados por nuestros grupos de investigación en estudios realizados en otras especies de algas de la región3-5. METODOLOGÍA. Los esporofitos se colectaron en otoño de 2021, en Playa Bonita (45°59′35″S 67°35′26″O), al sur de Comodoro Rivadavia. Un ejemplar se conserva en el Herbario Regional Patagónico (HRP N° 7861), en la FCNyCS de la UNPSJB. El resto del material se secó a temperatura ambiente y se redujo a polvo utilizando un molino de paletas provisto de un tamiz de malla 20. Una porción del material en polvo fue sometida a extracciones exhaustivas con etanol al 80 % v/v a temperatura ambiente y a 70 °C. El marco del tratamiento con etanol en caliente, obtenido tras centrifugación, fue extraído exhaustivamente con agua hasta que los extractos evidenciaron cantidades exiguas de azúcares totales determinados por el método del fenol-ácido sulfúrico. El extracto obtenido fue concentrado a presión reducida en un evaporador rotatorio y llevado a seco mediante liofilización. Una porción del extracto acuoso seco fue precipitada con una solución de bromuro de hexadeciltrimetilamonio (cetrimida); posteriormente las sales insolubles fueron fraccionadas por redisolución, utilizando soluciones de concentraciones crecientes de cloruro de sodio3-5. Se calcularon los rendimientos de las fracciones obtenidas y se analizaron mediante cuantificación de hidratos de carbono, sulfatos y ácidos urónicos, y por cromatografía gaseosa empleando un cromatógrafo acoplado a un espectrómetro de masa (CG-MS, Shimadzu GCMS – QP2010), utilizando helio como gas portador y una columna SP-2330, previa hidrólisis y derivatización de las muestras a los correspondientes alditoles peracetilados3. RESULTADOS. El rendimiento de la extracción acuosa exhaustiva fue del 17,5 %; este extracto contenía 56, 6 y 34 % de hidratos de carbono, sulfatos y ácidos urónicos, respectivamente. Los rendimientos de las fracciones obtenidas a partir del extracto acuoso exhaustivo, denominadas F0, F1, F2, F3, F4 y F5 fueron del 7,4; 20,2; 17,9; 2,4; 1,2 y 1,2 %. Tal como ha ocurrido en nuestros estudios de fucoidanos de otras especies de algas pardas3-5, F5 se obtuvo con muy bajo rendimiento por lo no fue posible realizar las determinaciones cuantitativas. Los resultados de las cuantificaciones para las fracciones F0, F1, F2, F3 y F4 fueron del 34, 63, 65, 59 y 48 % de hidratos de carbono; 7, 1, 9, 12 y 30 % de sulfatos, y 5, 57, 48, 12 y 1 % de ácidos urónicos, respectivamente. Respecto a la composición de monosacáridos, todas las fraccionescontenían fucosa, siendo en gran parte de los casos el monosacárido mayoritario. La fracción F0 contenía además ramnosa, xilosa, galactosa, glucosa y un importante porcentaje de manosa (40 %), probablemente por tratarse de una fracción soluble obtenida tras el agregado del detergente catiónico, donde se solubilizan otros polisacáridos. En las fracciones siguientes, obtenidas por redisolución con concentraciones crecientes de cloruro de sodio, se evidenció que la fracción F1 (NaCl 0,5 M) estaba constituida por alrededor de 70 % de fucosa, y contenía además una gran proporción de manosa (29 %) con muy poca galactosa y glucosa. La fracción F2 (NaCl 1 M) en cambio, presentaba además de fucosa, manosa y galactosa en proporciones considerables acompañadas de un pequeño porcentaje de xilosa. En cuanto a la fracción F3 (NaCl 2 M), ésta contenía además de fucosa (55 %), galactosa y glucosa en proporciones semejantes (25 %), con menores cantidades de xilosa. Con respecto a las fracciones F4 (NaCl 3 M) y F5 (NaCl 4 M), ambas presentaron además de fucosa (alrededor del 55 %), galactosa en gran porcentaje (cerca del 45 %) acompañadas de manosa, xilosa, glucosa, arabinosa y xilosa. En general, como era esperable, se evidenció una relación directa entre los porcentajes de sulfato y las concentraciones de cloruro de sodio necesarias para solubilizar las fracciones. En cuanto a los ácidos urónicos, siguieron una tendencia opuesta, comportamiento semejante al descripto en otras especies de algas pardas3-5. De esta forma, las fracciones F1 y F2 presentaron una composición típica de uronofucoidanos, mientras que para las fracciones F4 y F5, su composición correspondió a la de galactofucanos. CONCLUSIONES. Estos resultados son los primeros sobre fucoidanos para la especie colectada en la región central del Golfo San Jorge (Patagonia Argentina). Nuestros estudios demuestran que los fucoidanos pueden ser extraídos de Undaria pinnatifida de manera sencilla y económica, posicionándola como un recurso renovable con alto potencial para posteriores aplicaciones industriales. La investigación cuenta con subsidios de FONCYT-ANPCYT (PICT 2019-03865), UNPSJB y CONICET. NMS es becaria doctoral del CONICET CIT GSJ; DY es becaria postdoctoral del CONICET. SCA y PNMA son investigadores del CONICET. REFERENCIAS. 1. Flores, ML; Córdoba, OL. (2005-2008) Biodiversidad Algal de Las Costas Patagónicas Argentinas: Estudio Integral Químico - Biofarmacológicos Destinado a Revalorizar Los Recursos a Través de Un Potencial Aprovechamiento Industrial, BB-34 PNUD ARG 02/018. 2. Yu Zhao et al. (2018) Fucoidan Extracted from Undaria pinnatifida: Source for Nutraceuticals/Functional Foods. Marine Drugs 16, 321. 3. Ponce, NMA (Stortz, CA Dir.; Flores, ML Codir.), (2007) Estudio Del Sistema de Polisacáridos de Adenocystis utricularis, Un Alga Parda de Las Costas Patagónicas Argentinas de Posible Utilización Farmacológica e Industrial. Tesis Doctoral en Farmacia, Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. 4. Ponce, NMA; Pujol, CA; Damonte, EB; Flores, ML; Stortz, CA. (2003) Fucoidans from the brown seaweed Adenocystis utricularis: Extraction methods, antiviral activity and structural studies. Carbohydr. 338, 153–165. 5. Ponce, NMA; Flores, ML; Pujol, CA; Becerra, MB; Navarro, DA; Córdoba, O; Damonte, EB; Stortz, CA. (2019) Fucoidans from the phaeophyta Scytosiphon lomentaria: Chemical analysis and antiviral activity of the galactofucan component. Carbohydr. Res. 478, 18–24.