Reactive oxygen species-mediated degradation of antidiabetic compounds: Cytotoxic implications of their photodegradation products

Reactive oxygen species (ROS) have been described in their double physiological function, helping in the maintenance of health as well as contributing to oxidative stress. Diabetes mellitus is a chronical disease nearly related to oxidative stress, whose treatment (in type II variant) consists in the administration of antidiabetic compounds (Andb) such as Gliclazide (Gli) and Glipizide (Glip). In this context, as Andb may be exposed to high ROS concentrations in diabetic patients, we have studied the potential ROS-mediated degradation of Gli and Glip through photosensitized processes, in the presence of Riboflavin (Rf) vitamin. We found that singlet oxygen (O 2 ( 1 ∆ g )) participated in the Rf-sensitized photodegradation of both Andb, and also superoxide radical anion in the case of Gli. Two principal products derived from O 2 ( 1 ∆ g )-mediated degradation of Gli were identified and their chemical structures characterized, through HPLC mass spectrometry. O 2 ( 1 ∆ g )-mediated degradation products and their toxicity was assayed on Vero cell line. These studies demonstrated that neither Gli nor its photoproducts caused cytotoxic effect under the experimental conditions assayed. Our results show strong evidences of ROS-mediated Andb degradation, which may involve the reduction or loss of their therapeutic action, as well as potential cytotoxicity derived from their oxidation products.Facultad de Ciencias Exacta

Caracterización de Compuestos Bioactivos Microencapsulados en Biopolímeros para su Aplicación en la Preservación de Alimentos y en la Formulación de Productos Nutracéuticos.

La exposición a la luz, al aire, a elevadas temperaturas y el almacenamiento prolongado produce alteraciones nutricionales y organolépticas en alimentos. Las modificaciones nutricionales pueden ser causadas por especies reactivas de oxígeno (ROS), las cuales producen oxidación de proteínas, lípidos, vitaminas, etc. Mientras que las alteraciones organolépticas involucran pérdidas del flavor por la generación de compuesto volátil off-flavor, debido principalmente al desarrollo de microorganismos y a oxidaciones. Compuestos bioactivos (CB) tales como carotenoides (Car) y flavonoides (Fl) cumplen relevantes funciones biológicas, entre las que se pueden destacar la capacidad antioxidante, antimicrobiana y antitumoral, entre otras. El propósito de este proyecto es el estudio de propiedades biológicas en particular capacidad antioxidante y antimicrobiana de CB como Car y Fl microencapsulados en biopolímeros para determinar el efecto de los mismos sobre las alteraciones nutricionales y organolépticas en alimentos durante el almacenamiento. Los CB serán microencapsulados por secado por aspersión spray drying, atrapamiento en liposomas o múltiple emulsificación evaporación de solvente, utilizando goma arábica, lecitina o quitosano como materiales de pared. Se estudiará la capacidad de los compuestos bioactivos y de los materiales de pared para desactivar ROS por espectroscopia de absorción UV-Vis. Se determinará la actividad antimicrobiana de los mismos frente a microorganismos especialmente psicrotrofos, por difusión en discos sobre placa de agar previamente inoculadas, por curvas de crecimiento y por ensayos de viabilidad. Posteriormente se analizarán las alteraciones nutricionales y organolépticas en muestras de leche en condiciones de iluminación y temperatura que simulen las de almacenamiento. Para tal fin, se evaluará la estabilidad de proteínas y vitaminas, por electroforesis capilar, la formación de compuestos volátiles se determinará por cromatografía de gases y el desarrollo de microorganismos por recuento estándar en placa. Finalmente se evaluará el efecto de la adición de carotenoides y flavonoides microencapsulados sobre la degradación de proteínas y vitaminas, la formación de off-flavor y el desarrollo de microorganismos durante el almacenamiento de leche. Con este proyecto se pretende determinar tanto la capacidad antioxidante como antimicrobiana de carotenoides y flavonoides puros y microencapsulados, así como de los biopolímeros usado para la microencapsulación y su potencial aplicación como conservantes en leche en la formulación de productos nutracéuticos