Valorización de los subproductos de la nuez pecán (Carya illinoinensis) para la obtención de extractos enriquecidos en compuestos fenólicos y evaluación de sus propiedades bioactivas

Abstract

El continuo crecimiento de la población mundial ha generado una gran demanda de alimentos, ocasionando problemas medioambientales atribuidos al incremento de los descartes agroindustriales. Para lograr su reducción, es necesario desarrollar estrategias capaces de aprovechar estos desechos y generar valor agregado. Una alternativa es la extracción de compuestos fenólicos a partir estas matrices vegetales para utlizarlos en la suplementación de productos alimentarios o farmaceúticos. La presente tesis desarrolló y optimizó metodologías de extracción de compuestos fenólicos a partir de la cáscara de nuez pecán, evaluando sus propiedades bioactivas in vitro y estudiando los efectos moduladores de la dislipidemia en un modelo experimental murino. Se optimizó la extracción de un extracto rico en polifenoles, identificándose los compuestos fenólicos mayoritarios. Los hallazgos sobre la actividad antitumoral demostraron la capacidad citotóxica y antiproliferativa de los extractos sobre dos líneas tumorales HT-29 y MDA-MB-231 de cáncer de colon y mama, respectivamente, sumado a un efecto selectivo dado por la menor citotoxicidad sobre la línea celular normal CHO-K1. También se observó la capacidad citoprotectora y antioxidante de los extactos al administrarlos simultaneamente con doxorrubicina, registrando una disminución del estrés oxidativo causado por este quimioterápico. Por último, la suplementación de los extractos en la dieta de los animales logró prevenir la dislipidemia ocasionada por la administración de fructosa, observando una disminución en parámetros séricos e índices asociados al riesgo de enfermedades propias del síndrome metabólico. Los resultados de esta tesis aportan un mayor conocimiento sobre los polifenoles de la cáscara de nuez pecán y sus bioactividades.

The continuous growth of the global population has created a high demand for food, leading to environmental problems attributed to the increase in agro-industrial waste. To reduce these residues, it is necessary to develop strategies capable of utilizing them and generating added value. One alternative is the extraction of phenolic compounds from these plant matrices for use in supplementing food or pharmaceutical products. This thesis developed and optimized methodologies for extracting phenolic compounds from pecan nutshells, evaluating their in vitro bioactive properties and studying their effects on dyslipidemia in a murine experimental model. The extraction of a polyphenol-rich extract was optimized, and the major phenolic compounds were identified. Findings on antitumor activity demonstrated cytotoxic and antiproliferative effects of the extracts on two tumor cell lines, HT-29 (colon cancer) and MDA-MB-231 (breast cancer), respectively, along with a selective effect evidenced by lower cytotoxicity on the normal CHO-K1 cell line. Additionally, cytoprotective and antioxidant capabilities of the extracts were observed when administered simultaneously with doxorubicin, showing a reduction in oxidative stress caused by this chemotherapeutic agent. Finally, supplementing the extracts in the diet of animals prevented dyslipidemia caused by fructose administration, with a decrease in serum parameters and indices associated with the risk of metabolic syndrome-related diseases. The results of this thesis provide greater insight into the polyphenols of pecan nut shells and their bioactivities.