Actividad antioxidante de hidrolizados enzimáticos de gatuzo con foco en la respuesta vegetal a patógenos

Abstract

La pesca está experimentando un crecimiento significativo, con un volumen de procesamiento proyectado de más de 196 millones de toneladas para 2025 en el mundo. Esta expansión genera cantidades sustanciales de residuos que contienen una gran cantidad de biomoléculas de gran valor, entre ellas proteínas. La tecnología de hidrolizados enzimáticos de pescado (FPH) consiste en tratar la biomasa con enzimas proteolíticas obteniéndose una fracción acuosa enriquecida en oligopéptidos y aminoácidos, así como otros compuestos hidrosolubles. Entre sus diversas propiedades, los FPH pueden actuar como antioxidantes, donde los aminoácidos cisteína, triptófano, metionina, tirosina y fenilalanina reaccionan con especies reactivas de oxígeno (ROS) reduciendo su efecto perjudicial para la célula. Por otro lado, las plantas pueden enfrentar una multitud de microorganismos patógenos durante su desarrollo. Una de las respuestas más caracterizadas frente a la infección mediada por elicitores, es la producción de ROS, siendo este mecanismo necesario para la inducción de la respuesta de defensa y/o para desencadenar muerte celular.ObjetivoEl objetivo de este trabajo fue estudiar la hidrólisis de residuos de gatuzo (Mustelus schmitti) con la enzima Alcalase®2.4L, determinando posteriormente actividad antioxidante del FPH in vitro. Además, en el sistema planta/elicitor patogénico (Arabidopsis thaliana/flg22 o Solanum lycopersicum/quitina) se estudió la actividad in vivo del FPH sobre las ROS.Materiales y métodosSe utilizaron residuos molidos de M. schmitti compuestos por piel, restos de musculo, cabeza y esqueleto eviscerado. La hidrolisis se realizó por método pHstat, temperatura (60°C±1°C), agitación (60 rpm) y control de pH (pH 8). Se determinó el porcentaje de grado de hidrólisis (%GH) y se analizó la ruptura de proteínas por SDS-PAGE. La capacidad antioxidante in vitro del FPH fue determinada por las técnicas de Folin-Ciocalteu como equivalentes de ácido gálico (GAE) y decoloración del catión radical ABTS, expresada en equivalentes TROLOX (TEAC). La determinación de la actividad antioxidante in vivo fue realizada en discos de hoja de A. thaliana o S. lycopersicum tratados o no con FPH, inducidos con flg22 o quitina, cuantificando ROS por quimioluminiscencia de la reacción luminol/peroxidasa.ResultadosLos resultados muestran que se alcanzó un ~45%GH de los residuos de gatuzo, con una fracción enriquecida de oligopéptidos cercanos a 10 kDa. Los ensayos in vitro de actividad antioxidante mostraron que el FPH posee 945,77±0,77 μg equivalentes de ácido gálico/ml de FPH; mientras que el ensayo de ABTS mostró un valor de TEAC de 0,45±0,02 umol TROLOX/g proteína FPH. Ambos ensayos indican que el FPH de gatuzo tiene moderada capacidad antioxidante comparable con otros FPH. Por otro lado, en planta/elicitores, ya sea usando Arabidopsis/flg22 o tomate/quitina, el FPH redujo la inducción de producción de ROS.ConclusiónEstos resultados, muestran que los hidrolizados obtenidos a partir de residuos de gatuzo pueden actuar como efectivos antioxidantes in planta reduciendo la producción de ROS inducida por elicitores patogénicos. Continuar con los estudios acerca de su efectividad, así como su mecanismo de acción, podría posibilitar a futuro el desarrollo de insumos para el sector agro con foco en la prevención de enfermedades de cultivos de interés económico.