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Contaminantes emergentes en matrices ambientales acuáticas. Desarrollo de metodologías para el análisis químico y determinación de su prevalencia.
(Universidad de Concepción, 2022) Calzadilla Aguiar, Wendy; Contreras Pérez, David Rodrigo; Aranda Bustos, Mario Antonio; Peña Farfal, Carlos
Un amplio número de compuestos de diversa naturaleza química, conforman el grupo de los contaminantes de preocupación emergente (CECs): los productos farmacéuticos, los productos de cuidado personal, pesticidas, nanomateriales, contaminantes perfluorados, retardantes de llama, ftalatos, entre otros. Muchos de estos a la vez, pueden ser sub-agrupados como disruptores endocrinos (DEs): compuestos que interfieren mimetizando, antagonizando o bloqueando la función hormonal endógena de los organismos vivos. Los productos farmacéuticos, están diseñados para producir una respuesta biológica en un organismo objetivo, por lo tanto, aunque estos se encuentren a concentraciones trazas en las aguas medioambientales, pueden producir la misma respuesta en entidades no objetivo tras una exposición crónica. El amplio uso en todo el mundo de los CECs como parte de la actividad antropogénica, ha generado efectos tóxicos y de bioacumulación indeseables, en los ecosistemas acuáticos y terrestres. Algunos de ellos, reportados en humanos y otras especies, como alteraciones al sistema endocrino, toxicidad crónica y la resistencia a antibióticos. Desafortunadamente, las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) no fueron diseñadas para eliminar completamente a los CECs, y en consecuencia, estos se han encontrado en ambientes acuáticos como efluentes, aguas superficiales y subterráneas alrededor del mundo, en rangos de concentración de mg/L y ng/L, incluso en el continente Antártico. Chile se encuentra dentro del grupo de países donde el estudio de los CECs es insuficiente en la actualidad, por lo tanto, existe una brecha de conocimiento sobre cuán expuestos nos encontramos a ellos, a pesar de que la OMS declaró en el año 2012, que las investigaciones sobre CECs resultan primordiales, en aras de poder evaluar sus posibles efectos negativos sobre el medio ambiente y poder emitir futuros lineamientos y regulaciones que permitan asegurar la calidad de las aguas. Por tanto, el desarrollo de nuevas técnicas analíticas que permitan el análisis de un amplio grupo de contaminantes en las aguas chilenas es fundamental. Los métodos multirresiduales han ocupado un importante lugar en el estudio medioambiental de CECs. Estos métodos, permiten el análisis de un amplio grupo de compuestos, con diversas características físico-químicas, a través de la cromatografía líquida de ultra alta eficiencia (UHPLC) acoplada a detectores de espectrometría de masas (MS) de alta (HRMS) y baja resolución (LRMS), y empleando estrategias de análisis dirigido (target), no dirigido (non target) y análisis de sospechosos (suspects). Adicionalmente, los métodos multirresiduales pueden ser acoplados de modo offline con técnicas de microextracción para la preconcentración de la muestra, con la finalidad de aumentar la sensibilidad durante la detección de CECs a bajas concentraciones en aguas reales. La microextracción en fase sólida, ha ganado un importante lugar en las últimas décadas, debido a ciertas ventajas como el bajo volumen de solvente y cantidad de muestra requerida en el proceso extractivo. Un ejemplo es la extracción con disco rotatorio (RDSE). Como se ha mencionado, las PTAR no logran remover los CECs en su totalidad, por tanto, resulta indispensable el desarrollo de métodos alternativos, con vistas a ser aplicados como tratamientos terciarios en la remoción y/o degradación de los CECs, de manera más eficiente en las PTAR, evitando que lleguen al consumo humano a través del ciclo del agua. Los procesos electroquímicos de oxidación avanzada (EAOP) han recibido gran atención en los últimos años para la remoción de contaminantes en aguas residuales. En especial, la Oxidación Anódica (AO) es uno de los EAOP más comunmente empleados debido a su versatilidad y fácil escalabilidad. A través de este proceso, la materia orgánica se mineraliza por completo a CO2, mediante la oxidación mediada por especies reactivas de oxígeno (fundamentalmente los radicales hidroxilos (•OH, Eº = 2.80 V/SHE) electro generados in situ en la superficie del ánodo a altas densidades de corrientes) y otras especies oxidantes como las activas de cloro, el radical sulfato y el ion persulfato, que se originan en presencia de estas sales. Tomando en consideración estos antecedentes, este trabajo se propone como objetivos, establecer una metodología multirresidual basada en microextracción en fase sólida por RDSE acoplada offline a UHPLC-MS/MS y UHPLC-Orbitrap Q-Exactive, para la determinación de CECs en matrices acuosas chilenas, así como estudiar la transformación y/o remoción de los contaminantes inducidas por AO.
Desarrollo de una plataforma científica tecnológica para estudiar el proceso de clarificación de vinos orientada a disminuir la prevalencia de agentes clarificantes con potencial alergénico.
(Universidad de Concepción, 2019) Pavón Pérez, Jessy; Aranda Bustos, Mario Antonio; Henríquez Aedo, Karem Alejandra
La caseína y la ovoalbúmina son usadas habitualmente como agentes clarificantes durante el proceso de elaboración del vino, con el objetivo de promover interacciones con compuestos no deseados como algunos polifenoles y taninos. Este tipo de proteínas pueden desencadenar reacciones alérgicas en individuos susceptibles, por tanto su presencia en vinos puede ser un riesgo para la salud humana, especialmente cuando su presencia no está reportada o indicada en la etiqueta. Es por esto que la Unión Europea estableció a través de su Directiva 2003/89/EC, actualizada en el año 2012 Directiva 2012/579/EC que las concentraciones mayores a 0.25 mg L-1 deben ser declaradas en la etiqueta. De ahí la necesidad de contar con técnicas con un alto poder de resolución que proporcionen la información necesaria para el análisis de estas proteínas en vino. En la presente tesis doctoral se demuestra el enorme poder que tiene la cromatografía líquida acoplada a la espectrometría de masa para la identificación y cuantificación de péptidos de caseína y ovoalbúmina en vinos. La extracción de las proteínas desde la matriz vino se realizó combinando el uso de membranas de ultracentrifugación y precipitación con solventes orgánicos. En particular el análisis se desarrolló a partir de la estrategia de trabajo bottom-up. El paso limitante de esta metodología son los largos tiempos de digestión enzimática que se requieren (12-24 horas). Debido a que varios factores (tiempo, temperatura, relación concentración enzima:proteína, etc) pueden afectar el rendimiento de la digestión tríptica la estrategia más eficiente es aplicar herramientas qumiométricas para su optimización. Se empleó un Diseño Central Compuesto para optimizar la digestión con tripsina aplicando una temperatura de 37oC y energías del infrarrojo, microondas y ultrasonido. Cada método fue evaluado a partir de SDS-PAGE y del % de sequence coverage (SQ) arrojado por la base de datos Mascot. En todos los casos fue posible disminuir los tiempos de digestión y aumentar su rendimiento. Para la determinación de los péptidos resultantes fue desarrollado, implementado y validado un método UHPLC-DAD-ESI-MS/MS el cual en conjunto con la comparación de los resultados teóricos arrojados por las bases de datos Swiss-Prot y Mascot permitió la identificación y cuantificación de un péptido marcador para la -caseína, -caseína y la ovoalbúmina en 60 muestras comerciales de vinos chilenos, empleando como estándar interno un péptido marcado isotópicamente. De las muestras analizadas 17 presentaron concentraciones de estas proteínas en un valor cercano o superior a lo regulado por la OIV, por consiguiente se hace necesario establecer normativas que normalicen su uso en Chile. Con la finalidad de lograr una mayor identificación de péptidos marcadores de caseína y ovoalbúmina en los vinos se desarrolló un método UHPLC-ESI-Q/TOF, identificándose y cuantificándose 5 péptidos para -caseína, 4 para -caseína, uno para -caseína y 3 para ovoalbúmina. Esto evidencia las ventajas de emplear analizadores de masa híbridos de alta resolución en los análisis proteómicos. La separación e identificación de los péptidos marcadores en vinos se realizó también mediante HPTLC-ESI-MS. El uso de esta herramienta analítica, permitió detectar de manera rápida dos bandas características de la -caseína y ovoalbúmina. Explorando alternativas para reducir o evitar el uso de estos clarificantes se realizó un estudio químico-analítico utilizando bentonita, tierras de diatomea, caseína y ovoalbúmina.Se evaluó su influencia sobre el color, turbidez, antocianinas y polifenoles del vino. En aras de no añadir al vino agentes exógenos se evaluó también la capacidad de eliminar caseína y ovoalbúmina por una membrana de ultracentrifugación con flujo cruzado y tamaño de poro de 10kDa. En vinos tratados con estas proteínas no se encontraron péptidos característicos luego de ser sometidos al proceso de filtración.
Desarrollo de una plataforma científica tecnológica para la identificación de compuestos bioactivos desde arrayán (luma apiculata) y evaluación del efecto de la nanoencapsulación sobre su bioaccesibilidad.
(Universidad de Concepción, 2020) Carrasco Sandoval, Jonathan; Baer von Lochow, Dietrich von; Aranda Bustos, Mario Antonio
Las Enfermedades Crónicas No Transmisibles (ECNT) son la principal causa de morbimortalidad del país y representan un problema nacional e internacional de salud pública. Como resultado, muchas especies nativas/autóctonas han sido estudiadas por su potencial fuente de compuestos fenólicos, los cuales pueden contribuir a la prevención y/o tr7atamiento de dichas enfermedades. Dentro de las especies nativas reconocidas por sus propiedades medicinales se encuentra el arrayán (Luma apiculata), cuyos compuestos bioactivos presentes en el fruto y la hoja podrían ser un aporte relevante para disminuir el riesgo de padecer ECNT. Sin embargo, los estudios reportados de esta especie son muy escasos. En consecuencia, el presente trabajo de investigación tuvo como objetivo principal desarrollar metodologías químico-analíticas para obtener datos científicos que sustenten la característica funcional del fruto y hoja del arrayán y preservar los compuestos bioactivos identificados mediante el empleo de la nanotecnología. Como paso previo al trabajo con arrayán, se desarrolló y optimizó un proceso de extracción asistida de ultrasonido de compuestos fenólicos desde semilla de quinoa. Basándose en este procedimiento, fue establecido y optimizado el proceso de extracción de dichos compuestos desde frutos y hojas de arrayán mediante extracción asistida por ultrasonido en baño ultrasónico. Esta optimización contempló un diseño factorial completo y un diseño central compuesto. Con las condiciones de extracción optimizadas, se evaluó la capacidad antioxidante de los extractos crudos y extractos ricos en compuestos fenólicos obtenidos por adsorción selectiva sobre la resina polimérica Amberlita XAD-7. La capacidad antioxidante se evaluó mediante dos metodologías: 2,2- Difenil-1- picrilhidrazilo (DPPH) y capacidad antioxidante reductor del hierro (FRAP). Además, se determinó el contenido de fenoles totales mediante la metodología de Folin-Ciocalteu (TPC). De acuerdo con los ensayos realizados, quedó en evidencia que los extractos de fruto y hoja de arrayán presentan una elevada concentración de compuestos fenólicos y una alta capacidad antioxidante, en especial, los extractos ricos en compuestos fenólicos. Para establecer el perfil fenólico de los extractos crudos, se implementó un método por cromatografía líquida de ultra-alta eficiencia (UHPLC) acoplada a espectrometría de masas (MS). El análisis cromatográfico, reveló la presencia de siete compuestos fenólicos en el extracto crudo de fruto de arrayán (quercetin 3-β-D glucósido, miricetina, quercetina, ácido p-cumárico, kaempferol glucósido, ácido gálico y kaempferol) y cinco compuestos fenólicos en el extracto crudo de hoja (quercetina 3-ß-D-glucósido, kaempferol 3-glucósido, miricetina, quercetina y ácido gálico). Considerando el perfil fenólico y el efecto antimicrobiano reportado para algunos de los compuestos fenólicos identificados, se determinó la actividad antiviral de extractos crudos (30% etanol) sobre el virus de la hepatitis A y norovirus murino, principales virus entéricos asociados a contaminación alimentaria. El extracto de hoja presentó un efecto antiviral significativo sobre ambos virus, mientras que el extracto de fruto tuvo un efecto moderado sobre el virus de la hepatitis A. Luego de establecer el perfil fenólico, estándares de los compuestos fenólicos puros fueron sometidos a un proceso de digestión gastrointestinal in vitro para estudiar la bioaccesibilidad de dichos compuestos. Paralelamente, se evaluó la potencialidad de tres sistemas nanoparticulados (nanopartículas de zeina, zeína recubierta de alginato y zeína recubierta de complejo alginato/quitosano), los cuales fueron obtenidos mediante los métodos de nanoprecipitación y deposición electrostática. La fracción bioaccesible de los compuestos bioactivos fue determinada mediante cromatografía líquida de alta eficiencia asociada a detección UV (HPLC/UV). Los compuestos fenólicos presentaron una limitada bioaccesibilidad, que varió entre un 3.4 y 16.1%, mientras que los tres sistemas nanoparticulados incrementaron significativamente la bioaccesibilidad de todos los compuestos fenólicos, en especial, las nanoparticulas de zeina recubiertas con complejo de alginato/quitosano, la cual varió entre un 65.8 y 84.0%. Finalmente, se implementó una plataforma científica-tecnológica por HPTLC/(bio)autografía/MS para detectar e identificar en los extractos crudos de fruto y hoja de arrayán compuestos con actividad antioxidante e inhibitoria sobre las enzimas α-glucosidasa y acetilcolinesterasa, consideradas como blancos terapéuticos para tratar la diabetes mellitus tipo 2 y enfermedades neurodegenerativas, respectivamente. El extracto de hoja sólo presentó bandas con actividad antioxidante, mientras que el extracto de fruto presentó un compuesto con marcada actividad antioxidante e inhibitoria sobre ambas enzimas, el cual fue identificado tentativamente mediante la interfaz TLC-MS como fraxetina (hidroxicumarina). Estos resultados permiten sustentar la característica funcional del fruto y hoja de arrayán, además de demostrar el potencial de la nanotecnología (sistemas nanoparticulados) en la preservación de los compuestos responsables de dicha funcionalidad.
Detección de péptidos bioactivos generados durante la digestión gastrointestinal in vitro de caseína mediante HPTLC–bioensayo.
(Universidad de Concepción, 2020) Guerra Fajardo, Luz Dary; Henríquez Aedo, Karem Alejandra; Aranda Bustos, Mario Antonio
Las enfermedades crónicas no transmisibles (ECNT) se caracterizan por ser de larga duración, lenta progresión, que no se resuelven espontáneamente. Uno de los principales responsables es una dieta poco saludable. La actual preocupación por la morbimortalidad de las ECNT ha despertado un gran interés en el consumo de alimentos de calidad nutricional y que tengan un efecto saludable en el organismo. La leche es uno de los alimentos más consumidos, rica en proteínas como las caseínas, que, al ser digeridas durante la digestión gastrointestinal, se generan péptidos bioactivos. El objetivo de esta tesis fue evaluar la generación de péptidos bioactivos durante la simulación gastrointestinal in vitro de caseína. Para ello se utilizó el modelo de digestión in vitro y se evaluó la actividad biológica. Los péptidos producidos se detectaron mediante cromatografía planar de alta eficiencia combinada con bioensayo (HPTLC-bioensayo). Se aplicó el protocolo de digestión in vitro y obtuvo péptidos bioactivos. El método HPTLC-bioensayo, resulta una valiosa herramienta bioanalítica útil para la detección de péptidos, se detectó actividad antidiabética, antineurodegenerativa, antioxidante y antibacteriana. La simulación de la digestión ha permitido estudiar la variación de la actividad inhibitoria. Se ha observado la resistencia de los péptidos bioactivos formados durante la fase gástrica y/o la formación de nuevos péptidos en la fase intestinal.
Determinación de aminas biógenas en quesos por cromatografía líquida de alta eficiencia.
(Universidad de Concepción, 2019) Aguayo Cruces, Stefania Alejandra; Aranda Bustos, Mario Antonio
Las aminas biógenas (AB) son compuestos nitrogenados de bajo peso molecular que pueden estar presentes en distintos productos alimenticios. Las AB presentes en los alimentos consideradas más importantes son triptamina (TRP), feniletilamina (PHE), putrescina (PUT), cadaverina (CAD), histamina (HIS), tiramina (TYR), espermidina (SPD) y espermina (SPM). Estos compuestos bioactivos son importantes desde un punto de vista higiénico, ya que han sido implicadas como agentes causales en una serie de episodios de intoxicación alimentaria. El análisis de AB es importante debido a su toxicidad y su uso como indicadores del grado de frescura o deterioro de los alimentos. Debido al consumo sostenido y rutinario de queso por la población chilena es necesario realizar controles para certificar la inocuidad de dicho producto.
Determinación preliminar del origen de aminas biógenas en cervezas elaboradas en Chile.
(Universidad de Concepción, 2014) Galarce Bustos, Oscar Francisco; Aranda Bustos, Mario Antonio
En cerveza la presencia de aminas biógenas (AB) tiene dos orígenes: histamina (HIS), tiramina (TYR), cadaverina (CAD), triptamina (TRY) y feniletilamina (PHE) se asocian a contaminación bacteriana. Putrescina (PUT), espermidina (SPD) y espermina (SPM) provienen de materias primas y son consideradas “naturales”. El objetivo de este estudio fue determinar el origen y concentración de AB en cervezas chilenas, para la estimación de un índice de aminas biógenas (BAI) que represente la condiciones higiénicas de elaboración de una cerveza. Se analizaron las 8 AB (PHE, PUT, CAD, HIS, TYR, SPD y SPM) en cervezas, materias primas y productos intermedios mediante un método cromatográfico (HPLC) multimatriz con detección simultánea FLD/UV, previa derivatización con cloruro de dansilo y utilización de estándar interno. La separación cromatográfica fue realizada utilizando una columna Zorbax Eclipse XDB-C18 (4.6x150 mm; 5 μm) y una fase móvil compuesta por agua (A) y acetonitrilo (B) en gradiente. Mediante un diseño central compuesto se determinaron las condiciones cromatográficas óptimas, las que correspondieron a una fase móvil en gradiente con un porcentaje de 60% de (B) al minuto 19 y una temperatura de columna de 40ºC. La validación se realizó de acuerdo a las recomendaciones de ICH.
Disminución del daño oxidativo en filetes congelados de salmón Coho (Oncorhynchus kisutch) utilizando antioxidantes naturales extraídos de nalca, boldo, maqui y bailahuen.
(Universidad de Concepción, 2012) Pereira Valenzuela, Karina Alejandra; Aranda Bustos, Mario Antonio
Por un periodo de 7 meses, se evaluó la actividad antioxidante de los extractos acuosos de Nalca (Gunnera!tinctoria), Boldo (Peumus!boldus), Bailahuén (Haplopappus baylahuen Remy) y Maqui (Aristotelia chilensis) frente al daño oxidativo que sufren los filetes de salmón Coho durante su almacenamiento congelado. La preparación de los extractos fue realizada con las hojas de las especies y peciolo de Gunnera tinctoria. Las condiciones de tiempo y temperatura de preparación del extracto, fueron previamente optimizadas por medio de un diseño central compuesto. Las actividades antioxidantes fueron evaluadas por medio de cuatro ensayos, DPPH, ABTS, CUPRAC y FRAP y el contenido de polifenoles totales fue evaluado por medio del ensayo FolinJCiocateu. Los resultados obtenidos para el ensayo DPPH mostraron porcentajes de inhibición en el rango de 45,1 ± 1,42 a 87,6 ± 0,66 %, en donde el extracto de hojas de Aristotelia chilensis muestra el mayor porcentaje de inhibición. En el ensayo de ABTS el rango de inhibición fue desde 80,36 ± 1,37 a 99,63 ± 0,13 siendo el representante de mayor inhibición el extracto de hojas de Gunnera tinctoria, CUPRAC fue expresado en miligramos equivalentes de ácido ascórbico (AAmgeq) y mostró resultados entre 0,55 ± 0,05 a 2,19 ± 0,18 observando el máximo valor en el extracto de hojas de Aristotlia chilesis, finalmente en el ensayo FRAP los resultados expresados en mg/mL de FeSO4, los extractos presentaron concentraciones en el rango de 0,24 ± 0,03 a 0,46 ± 0,08 a concentraciones de 5mg/mL, siendo nuevamente encabezado por Aristotelia chilensis. El análisis de correlación de FolinJCiocalteu y los ensayos antioxidantes se encuentra en los rangos de 0,3823 a 0,7241 lo que podría indicar que las actividades antioxidantes no deben completamente su acción a componentes polifenólicos. Los extractos fueron preparados al 2% p/v en agua ultrapura, siendo aplicados vía glaseado automatizado a filetes de salmón Coho de aproximadamente 100g cada uno. Posteriormente los filetes fueron depositados en bolsas con cierre hermético y congelados aJ 18ºC hasta su análisis. El plan experimental consideró además los siguientes controles: filetes sin glaseado y glaseado con agua, como control negativo y glaseado con mezcla 1:1 de ácido cítrico: ácido ascórbico como control positivo. Para la evaluación del daño oxidativo sufrido por los filetes glaseados con los diferentes extractos, se extrajo la materia grasa a la cual se le realizaron los análisis de ácidos grasos libres, determinación del índice de peróxidos, determinación de productos secundarios de la oxidación, determinación de perfil de ácidos grasos, determinación de total de bases volátiles nitrogenadas y determinación de la cantidad de antioxidantes naturales que incluye αJ tocoferol y astaxantina. Los cambios observados en acidez y peróxidos permiten concluir, que a pesar de los datos obtenidos en los ensayos antioxidantes, el extracto de peciolo de Gunnera tinctoria es el extracto con mayor efecto protector frente al daño oxidativo de la fracción grasa de los filetes de salmón Coho.
Establecimiento del grado de frescura de jurel (trachurus symmetricus murohyi) congelado en ausencia de valores de referencia.
(Universidad de Concepción, 2006) Aranda Bustos, Mario Antonio; Mendoza Campos, Néstor
Se investigó el deterioro que se produce en la fracción lipídica del jurel entero (Trachurus symmetricus murphyi) durante 120 días de almacenamiento congelado. Su composición química fue determinada a través del análisis proximal y los cambios en la fracción lipídica fue evaluada determinando los ácidos grasos libres, el valor de peroxido, los dienos conjugados y el valor de p-anisidina. También se cuantificó el valor de TVB-N para evaluar la actividad bacteriana durante el almacenamiento congelado. Los resultados indicaron que el jurel es una especie de pez medianamente grasa con un 74 - 78% de agua, entre un 3 y 5% de grasa (cruda) y entre un 20 y 27% (del total de ácidos grasos) de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA). El mayor deterioro sufrido en la fracción grasa durante el almacenamiento congelado fue la rancidez hidrolítica, la cual presentó una relación positiva con el tiempo, con un coeficiente de correlación de 0.96 hasta los 75 días de almacenamiento. La rancidez oxidativa (productos primarios y secundarios) que normalmente se presenta en filetes y trozados de diferentes especies no fue observada en el pescado entero. Los cambios autolíticos fueron los predominantes, puesto que la actividad bacteriana se mantuvo baja durante todo el tiempo de almacenamiento.
Estudio comparativo de los niveles de Hidrocarburos Aromáticos 20 Policíclicos (PAH) en moluscos bivalvos obtenidos desde las principales 21 zonas de extracción de Chile.
(Universidad de Concepción, 2011) Jara Torres, Elizabeth Alejandra; Aranda Bustos, Mario Antonio
La contaminación de los alimentos por sustancias químicas peligrosas es motivo de preocupación para la salud pública en todo el mundo y uno de los principales problemas para el comercio nacional e internacional[1]. La producción de alimentos libres de contaminantes no sólo depende del lugar de origen de los mismos, sino también de los procesos de elaboración y de las personas que toman contactos con ellos. La contaminación química, se produce cuando el alimento se pone en contacto con sustancias químicas nocivas que al ser ingeridos pueden causar daño para las personas que los consumen. Esto puede ocurrir durante los procesos de producción, elaboración industrial y/o casera, almacenamiento, envasado y transporte. Dentro de las fuentes primarias de contaminación alimentaria con residuos químicos se encuentran la contaminación ambiental y los procesos tecnológicos asociados a la obtención de alimentos[2] . Las sustancias involucradas pueden ser de diversos tipos: plaguicidas, residuos de medicamentos de uso veterinario, aditivos en exceso, productos de limpieza, materiales de envasado inadecuados, materiales empleados para el equipamiento y utensilios, entre otros. Dependiendo de la dosis en que consumamos estos agentes contaminantes, éstos pueden ser inocuos o causar en nuestro organismo intoxicaciones agudas o crónicas capaces de producir alteraciones a largo plazo; ejemplo de estos últimos son los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAH) [3]
Estudio de estabilidad Química de Ascorbil-2-Monofosfato en alimentos extruidos para Salmonideos por Cromatografía líquida de alta eficiencia con optimización Cromatográfica vía diseño experimental.
(Universidad de Concepción, 2009) Carrillo Rojas, Daniela Olivia; Aranda Bustos, Mario Antonio
A pesar de la crisis actual, la industria acuicultora Chilena se ha convertido en una de las más importantes del mundo con US$ 2475 millones de exportaciones durante el 2008, lo cual representa más del 50% de las exportaciones pesqueras Chilenas. Para lograr aumentar o mantener la producción se deben controlar cada uno de los aspectos relevantes, entre ellos, una dieta adecuada es uno de los factores más críticos para lograr un crecimiento saludable del salmón. La vitamina C es un nutriente indispensable para mantener los procesos fisiológicos de los distintos animales incluyendo los peces. La mayoría de los animales acuáticos incluyendo los crustáceos son sumamente sensibles a la deficiencia de vitamina C, lo cual genera escoliosis, lordosis, hemorragia interna y despigmentación. El ácido L-ascórbico ha sido la fuente tradicional de vitamina C utilizada en alimentos para peces, pero debido a su inestabilidad, la mayoría se pierde durante el procesamiento y el almacenaje. Se han utilizado derivados más estables como el ascorbil-2- monofosfato. El objetivo de este trabajo fue evaluar la estabilidad química de ascorbil-2-monofosfato en alimento extruído para peces bajo diferentes condiciones de almacenamiento. Para ello fue desarrollado, optimizado y validado, un método para la determinación de ascorbil-2-monofosfato en alimento extruído para peces. El analito fue extraído por agitación con 100 mL de ácido orto-fosfórico al 5% v/v, la mezcla fue centrifugada para luego ser inyectada directamente en el sistema cromatográfico. El análisis se realizó en fase reversa con una fase móvil compuesta por una solución acuosa de KH2PO4 ajustado a pH 2.6, octilamina (0.045% v/v): acetonitrilo (94:6 v/v), a un flujo de 0.7 mL min-1 . La detección se realizó en el rango ultravioleta a 254 nm. El proceso de optimización se llevó a cabo mediante el uso de un diseño experimental central compuesto evaluando tres factores: flujo, pH y porcentaje de acetonitrilo en la fase móvil. Mediante 16 experimentos se lograron obtener los valores óptimos para cada una de estas variables, los cuales fueron: flujo de 0.7 mL/min, 6% v/v de acetonitrilo y pH 2.6, de ellos el flujo fue el único factor que presentó una influencia estadísticamente significativa (p=0.01).
Estudio de la variabilidad del contenido de aminas biógenas en vinos chilenos de acuerdo a cepaje y denominación de origen.
(Universidad de Concepción, 2009) Pineda Lallemand, Ángela Simone; Aranda Bustos, Mario Antonio
Las aminas biógenas (BA) son compuestos orgánicos nitrogenados de bajo peso molecular sintetizadas naturalmente por animales, plantas y microorganismos (2). En los alimentos y bebidas son principalmente producidos por decarboxilación microbiana de aminoácidos libres, y su presencia, especialmente de histamina, es un indicador de descomposición en los alimentos.
Estudio de la variabilidad en el contenido de haloanisoles en vinos chilenos.
(Universidad de Concepción, 2011) Prieto Rodríguez, Sonia Pilar; Aranda Bustos, Mario Antonio
Los haloanisoles como tricloroanisol y tribromoanisol se han convertido en uno de los principales compuestos deletéreos de la calidad del vino. Estos contaminantes producen un “flavor” mohoso conocido mundialmente como “cork"taint” que afecta negativamente la percepción de calidad de los vinos. Considerando la reconocida calidad del vino chileno y teniendo en cuenta los impactos social y económico del sector vitivinícola, el objetivo de este trabajo fue determinar la situación actual del vino chileno respecto de la presencia de haloanisoles a través del establecimiento de una metodología analítica capaz de detectar estos compuestos deletéreos de la calidad a niveles de ultradtrazas para correlacionar a través de pruebas estadísticas su relación con la cepa y la denominación de origen. TCA y TBA fueron extraídos por microextracción en fase sólida con espacio de cabeza. Esta extracción fue optimizada utilizando un diseño central compuesto entregando las siguientes condiciones extractivas: 639 rpm, 47°C y 66 min. La desorción fue realizada por 6 min dentro del puerto de inyección del cromatógrafo gaseoso ajustado a 270°C. TCA y TBA fueron separados en una columna Quadrex® ((5% fenil) metilpolisiloxano) a una temperatura inicial de 70°C por 2 min, seguido de una rampa de temperatura de 8°C min 1 hasta alcanzar los 220°C y mantenida por 2 min utilizando nitrógeno como gas de arrastre a un flujo de 1.0 mL mind1 . Ambos compuestos fueron detectados a 330°C con un micro detector de captura de electrones. El método cromatográfico fue validado según las recomendaciones de la International"Conference"on"Harmonization (ICH). La linealidad fue evaluada en un intervalo desde 0.2 a 100.0 pg obteniendo coeficientes de determinación (R2 ) >0.99. La recuperación para ambos compuestos varió entre 100d110% y los límites de detección fueron calculados en 0.29 ng L d1 y 0.40 ng L d1 para TCA y TBA, respectivamente. 49 muestras de vino chilenos de las cepas Cabernet Sauvignon (n=11), Merlot (n=11), Carménère (n=11), Syrah (n=6), Sauvignon Blanc (n=3), fueron analizados además vinos orgánicos (n=7). El contenido de ambos haloanisoles en los vinos analizados se encuentra Estudio de la variabilidad del contenido de Haloanisoles en vinos Chilenos Magíster en Ciencias Farmacéuticas por debajo del umbral de percepción sensorial de TCA (10 ng L d1 ) y TBA (4 ng L d1 ), no constituyendo un riesgo para la calidad del vino chileno.
Implementación de una plataforma analítica HPTLC-bioensayo-MS de efecto dirigido para la identificación de compuestos bioactivos en chirimoya (Annona cherimola Mill.).
(Universidad de Concepción, 2019) Galarce Bustos, Oscar Francisco; Aranda Bustos, Mario Antonio; Arráez Román, David
El chirimoyo/a (Annona cherimola Mill.) es un árbol pequeño cultivado en diferentes países incluido Chile. Este árbol produce un fruto conocido como chirimoya que ha sido largamente utilizado en medicina tradicional. Algunas actividades biológicas beneficiosas para la salud humana han sido demostradas mediante ensayos in vitro, sin embargo son pocos los estudios que individualizan los compuestos que ejercen la bioactividad. El estudio de los componentes bioactivos de la chirimoya permitiría descubrir moléculas con potencial terapéutico para enfermedades crónicas no transmisibles, otorgando de esta manera un valor agregado a la fruta y subproductos generados. Para la determinación de compuestos bioactivos fue desarrollada e implementada una plataforma analítica HPTLC-bioensayo-MS de efecto dirigido que permite la determinación e identificación in situ de compuestos bioactivos mediante un flujo de trabajo simple y directo, que permite un screening general de la composición de piel, pulpa y semilla de chirimoya. El uso de esta herramienta analítica, permitió detectar en la piel de chirimoya tres compuestos con actividad inhibitoria sobre la enzima acetilcolinesterasa, que luego fueron analizados mediante HPTLC-MS y UHPLCDAD-MS/MS. Los compuestos fueron identificados como anonaina, glaucina, y un tercer candidato como xilopina, siendo por primera vez reportada la capacidad inhibitoria de estos alcaloides. Aplicando el mismo sistema, tres fenolamidas presentes en piel y semilla fueron detectadas e identificadas como inhibidores de a-glucosidasa, las cuales corresponden a N-trans-feruloil tiramina, N-trans-p-coumaroil tiramina y N-trans-feruloil fenetilamina, siendo primera vez que se reporta esta bioactividad así como la presencia de este último en chirimoya. Los compuestos antioxidantes presentes en extracto de piel y semilla fueron detectados vía ensayo HPTLC-DPPH, y la capacidad antioxidante fue cuantificada a partir del mismo ensayo mediante procesamiento de imagen digital usando el software ImageJ. Los compuestos que presentaron una mayor actividad, expresada como equivalentes de ácido cafeico, fueron estudiados directamente mediante un análisis TLC-MS y clasificados preliminarmente como como acetogeninas y fenolamidas. De esta manera, el ensayo HPTLC-DPPH-MS resultó en una metodología completa que permite detectar, cuantificar e identificar compuestos antioxidantes, estableciendo la aplicabilidad del procesamiento de imagen digital sobre otras metodologías HPTLC-bioensayo. El trabajo realizado logró establecer también un extracto de piel de chirimoya con destacada actividad inhibitoria de AChE, a-glucosada y capacidad antioxidante, obtenido mediante una metodología optimizada de extracción por fluidos supercríticos. La presencia de algunos de los compuestos, caracterizados en la plataforma analítica, fue cuantificada mediante un análisis UHPLC-ESI-MS. Adicionalmente, hojas de diferentes variedades de chirimoya fueron evaluados con la misma metodología, estableciendo su potencial como fuente de alcaloides inhibidores de AChE. En resumen, la aplicación de la plataforma analítica permitió evaluar el potencial de sub-productos de la agroindustrial, piel y semilla, como fuente de compuestos bioactivos con potencial terapéutico.
Pigmentos de Penicillium murcianum Y Talaromyces australis y su evaluación como ingredientes funcionales para la industria cosmética.
(Universidad de Concepción, 2021) Contreras Machuca, Paulina Ines; Avello Lorca, Marcia Andrea; Fernández Escobar, Marcos Mauricio; Aranda Bustos, Mario Antonio
Debido a los problemas de toxicidad producidos por ingredientes de origen sintético usados comúnmente en la industria cosmética, se hace necesario encontrar nuevas fuentes sostenibles y alternativas de metabolitos secundarios, como ingredientes más seguros para la población y los ecosistemas. De esta forma surge la idea de investigar los pigmentos extracelulares producidos por hongos filamentosos de los bosques nativos de Chile, los cuales no han sido previamente caracterizados. Para ello, se utilizaron cultivos fúngicos con un alto contenido de pigmentos. En promedio, se extrajeron 3 mg/mL de pigmentos amarillos y marrones en Penicillium murcianum y 5 mg/mL de pigmentos rojos y amarillos para Talaromyces australis. Los extractos brutos fueron fraccionados por cromatografía de partición centrífuga (CPC), y posteriormente, caracterizados por cromatografía líquida de ultra alto rendimiento (UHPLC) con un detector de arreglo de diodos y espectrometría de masas en modo scan y tándem MS-MS. Los resultados revelaron la presencia de azafilonas como monascin (m/z=411,15) y monashexenone (m/z=319,10) para P. murcianum.

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