Efecto de los productos de la fermentación colónica de la fracción no digerible del café (coffea arábica l.) usado sobre células de adenocarcinoma humano y su mecanismo de acción

El café usado (CU), uno de principales residuos de la industria del café, contiene compuestos importantes incluyendo polifenoles y fibra dietética antioxidante. Ésta, al ser fermentada por las bacterias del colon, promueve la formación de ácidos grasos de cadena corta (AGCC: acético, propiónico y bu...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Nataly Garcia Gutierrez
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2015
País:México
Institución:Universidad Autónoma de Querétaro
Repositorio:Repositorio Institucional de la Universidad Autónoma de Querétaro
OAI Identifier:oai:ri-ng.uaq.mx:123456789/878
Acceso en línea:http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/878
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Café usado
Digestión gastrointestinal in vitro
Fermentación colónica in vitro
In vitro colonic fermentation
In vitro digestion
Spend coffee
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
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description El café usado (CU), uno de principales residuos de la industria del café, contiene compuestos importantes incluyendo polifenoles y fibra dietética antioxidante. Ésta, al ser fermentada por las bacterias del colon, promueve la formación de ácidos grasos de cadena corta (AGCC: acético, propiónico y butírico), que junto con los polifenoles, podrían inducir la inhibición de células de cáncer de colon. El objetivo fue evaluar el efecto de los productos de la fermentación colónica de la fracción no digerible del CU sobre células de cáncer de colon humano, y la caracterización química y nutracéutica del CU. El CU se obtuvo a partir del grano de café americano en una cafetera convencional. El CU obtenido después de la digestión gastrointestinal in vitro (boca-colon) se usó como tratamiento en células transformadas SW480. El CU mostró mayor contenido de proteínas, lípidos, potasio, calcio, cobre, fibra total, fibra insoluble y almidón resistente en comparación con el grano. El CU presentó alto contenido y bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos, ácido ascórbico, ácido clorogénico y ácido gálico durante su digestión gastrointestinal in vitro. También, se observó diminución del pH a las 6 h de tratamiento durante la fermentación colónica in vitro, indicativo de posible producción de AGCC. La concentración letal media fue de 19%. El efecto citotóxico y la actividad de la caspasa 3 (indicador de apoptosis), en las células tratadas, se incrementaron en forma dosis-dependiente. Además, el tratamiento indujo estrés oxidativo, determinado por la disminución en la relación del glutatión reducido con el oxidado. Los resultados de citometría de flujo, para análisis del ciclo celular, indicaron que durante el periodo de 24 h de tratamiento, se incrementó el porcentaje de células en la fase sub-G1, correspondiente a células apoptóticas. De manera adicional, el ensayo de DIOC6 mostró daño mitocondrial, con membrana intacta, sugiriendo apoptosis temprana, proceso confirmado con el ensayo de anexina V. El CU es fuente de compuestos nutritivos y nutracéuticos, que al ser digeridos y posteriormente fermentados por la microbiota colónica, inhiben la sobrevivencia de células de cáncer de colon in vitro, mediada por apoptosis. Estudios adicionales son necesarios para elucidar su potencial benéfico.
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El CU se obtuvo a partir del grano de café americano en una cafetera convencional. El CU obtenido después de la digestión gastrointestinal in vitro (boca-colon) se usó como tratamiento en células transformadas SW480. El CU mostró mayor contenido de proteínas, lípidos, potasio, calcio, cobre, fibra total, fibra insoluble y almidón resistente en comparación con el grano. El CU presentó alto contenido y bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos, ácido ascórbico, ácido clorogénico y ácido gálico durante su digestión gastrointestinal in vitro. También, se observó diminución del pH a las 6 h de tratamiento durante la fermentación colónica in vitro, indicativo de posible producción de AGCC. La concentración letal media fue de 19%. El efecto citotóxico y la actividad de la caspasa 3 (indicador de apoptosis), en las células tratadas, se incrementaron en forma dosis-dependiente. Además, el tratamiento indujo estrés oxidativo, determinado por la disminución en la relación del glutatión reducido con el oxidado. Los resultados de citometría de flujo, para análisis del ciclo celular, indicaron que durante el periodo de 24 h de tratamiento, se incrementó el porcentaje de células en la fase sub-G1, correspondiente a células apoptóticas. De manera adicional, el ensayo de DIOC6 mostró daño mitocondrial, con membrana intacta, sugiriendo apoptosis temprana, proceso confirmado con el ensayo de anexina V. El CU es fuente de compuestos nutritivos y nutracéuticos, que al ser digeridos y posteriormente fermentados por la microbiota colónica, inhiben la sobrevivencia de células de cáncer de colon in vitro, mediada por apoptosis. Estudios adicionales son necesarios para elucidar su potencial benéfico.Spent coffee (SC), one of the main by-products from the coffee industry, contains important antioxidant compounds including polyphenols and antioxidant dietary fiber, that is fermented by colon microbiota promoting the production of short-chain fatty acid (SCFA: acetic, propionic and butyric); together with polyphenols, could induce inhibition of transformed cells. The objective of this study was to evaluate the in vitro colonic fermentation products (FgE-SC) from non-digestible fraction (obtained from in vitro gastrointestinal digestion) of SC on survival of human colon cancer cells (SW480), as well as, the chemical and nutraceutical composition of SC. The spent filter coffee residues, used as the experimental raw material, were obtained by a conventional coffee maker, from medium roasted coffee beans (CB). The SC was obtained after in vitro gastrointestinal digestion (mouth-colon) was used as a treatment in SW480 cells transformed. Compared with CB, spent coffee displayed higher amounts of total fiber, insoluble fiber, resistant starch, proteins, lipids, moisture, potassium, calcium and copper. The in vitro gastrointestinal digestion of the SC showed high biaccessibility of phenolic compounds, ascorbic acid, chlorogenic acid and gallic acid. Also, diminution of pH was observed at 6 h of treatment for in vitro colonic fermentation, indicating possible production of SCFA. FgE-SC inhibited SW480 growth in a concentration-dependent manner, with a lethal concentration 50 of 19%. Cytotoxicity and caspase-3 activity (an indicator of apoptosis or programmed cell death) were increased in SW480-FgE-SC treated cells. Furthermore, the treatment decreased up to 90% total glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG) (GSH/GSSG) ratio, indicating an oxidative stress process. Flow cytometry analysis demostrated the presence of a sub G0/G1 apoptotic peak. Apoptosis, confirmed by annexin V and DIOC6 staining assays, showed mitochondrial damage, without membrane harm, suggesting an apoptotic process in early stage. SC is source of nutritious and nutraceuticals compounds, which are digested and then fermented by colon microbiota, it can inhibit the survival of in vitro colon cancer cell mediated by apoptosis. Additional studies focused on cell signaling and biological significance of the compounds present in the SC are needed, to elucidate the mechanisms of chemopreventive or therapeutic potential.2015-112018-12-14T16:36:23Z2018-12-14T16:36:23Z2015-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisAdobe PDFapplication/pdfhttp://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/878reponame:Repositorio Institucional de la Universidad Autónoma de Querétaroinstname:Universidad Autónoma de Querétaroinstacron:UAQEspañolSiAcceso Abiertohttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ri-ng.uaq.mx:123456789/8782024-10-04T19:20:38Z
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