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Title: Efecto de los productos de la fermentación colónica in vitro del residuo sólido de café (Coffea arabica L.) usado, tostado francés, sobre la supervivencia de células de cáncer de colon humano
metadata.dc.creator: ANGELICA MARIA HERNANDEZ ARRIAGA
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;QUÍMICA;BIOLOGÍA Y QUÍMICA;TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS
metadata.dc.date: Oct-2016
Description: Más de 6 toneladas de residuos de café son generados cada año, estos se desechan causando una gran contaminación al medio ambiente, sin embargo podrían ser utilizados debido a los componentes bioactivos que contienen. El café usado (CU), uno de los subproductos de la industria del café, podría emplearse en la industria farmacéutica o de nutracéuticos, principalmente para disminuir el riesgo de adquirir algunas enfermedades gastrointestinales como el cáncer de colon, debido a que sus componentes poseen capacidad antioxidantes y los compuestos derivados del metabolismo de la fibra presentan efectos antiproliferativos y apoptóticos. El objetivo del trabajo fue determinar el efecto de los productos de la fermentación de la fracción no digerible del CU, tostado francés, sobre la sobrevivencia de células de cáncer de colon humano in vitro. El CU mostró mayor contenido de fibra total, fibra insoluble y valores similares de almidón resistente en comparación con el grano, así como un alto contenido y bioaccesibilidad gastrointestinal de los compuestos fenólicos, siendo los mayoritarios el ácido clorogénico y ácido gálico. A nivel del colon, la fermentación de la fracción no digerible del CU, empleando microbiota donadores con peso normal (pn) y sobrepeso (sp), generó ácidos grasos de cadena (AGCC), siendo el ácido butírico el predominante y, con una producción mayoritaria con la microbiota de sobrepeso. La bioaccesibilidad de compuestos fenólicos a nivel del colon también se vió influenciada por la microbiota empleada. Los resultados mostraron que el extracto de la fermentación (EF) del CU (EFCU) inhibe la sobrevivencia de células de cáncer de colon humano, encontrándose diferencias en los extractos de ambas microbiotas ya que, la concentración letal media (CL50) usando microbiota de pn fue de 13.5% y mostró tendencia dosis-dependiente, mientras que el EFCU de sp no siguió esa tendencia y se requirió hasta el 70% del extracto para obtener la misma inhibición. Debido a esto, los siguientes ensayos se realizaron solo con la CL50 del EFCU-pn. Las células tratadas con el extracto resultaron ser TUNEL positivo, sugiriendo un proceso apoptotico, pero sin citotoxicidad (ensayo lactato deshidrogenasa). Además, la inducción de catalasa y la reducción de glutatión total indican la inducción de estrés oxidativo; mientras que la inhibición de 8-iso-prostaglandina F2¿ sugiere que no hay peroxidación lipídica. Los resultados indican que el estado de nutrición puede influir en la microbiota y/o la capacidad de absorción de los compuestos y metabolitos derivados de los alimentos, y por consiguiente en sus efectos sobre los tejidos, alterando sus efectos fisiológicos. El CU presenta potencial para ser incorporado en la industria de alimentos como un ingrediente funcional debido a sus efectos inhibitorios sobre la sobrevivencia de células de cáncer de colon in vitro, mediada por apoptosis. Se requieren estudios adicionales para confirmar y extender estos resultados.
More than 6 tons of coffee residue are produced every year, these are wasted causing great pollution, those by-products can be used in the food industry as they contain important amounts of bioactive compounds such as: melanoidins, dietary fiber, polyphenols, etc¿ Due to this compounds, spent coffee grounds (SCG), one of the main by-products of the coffee industry could be use by nutraceutical and/or farmaceutical industries, principally to diminish the risk of some gastrointestinal diseases as colon cancer because of the antioxidant capacity and fiber of the SCG components witch have been proved to possess antiproliferative and apoptotics effects. The objective of this work was to determine the effect of the products of the colonic fermentation of indigestible fraction of the SCG, french toasted, on the survival of cells of human colon cancer in vitro. The SCG showed higher total fiber content, insoluble fiber and similar values of resistant starch compared to the coffee beans, as well as a high content and gastrointestinal bioavailability of phenolic compounds, being chlorogenic acid and gallic acid the highest. The colonic fermentation of the indigestible fraction of CU using microbiota normal weight (nw) and overweight (ow) donors, generated short chain fatty acids (SCFA), being the predominant the butanoic acid, with a highest production of the overweight microbiota. The bioavailability of phenolic compounds in the colon was also influenced by the microbiota employed. The results showed that the fermentation extract (FE) of SCG (FESCG) inhibits survival of cells of human colon cancer, differing in extracts of both microbiota as the median lethal concentration (LC50) using microbiota nw was 13.5% and it was dose-dependent, while the EFCU of ow did not follow the trend and required up to 70% of the extract to obtain the same inhibition. By the above, the following tests were performed using only with the CL50 of FESCG-nw. Treated cells with the extract were TUNEL positive, suggesting an apoptotic process but without cytotoxicity (lactate dehydrogenase assay). Furthermore, the increase of catalase activity and the reduction total glutathione indicate the induction of oxidative stress; but the inhibition of 8-iso-prostaglandin F2 suggests no lipid peroxidation. The results indicate that the nutritional status may influence the microbiota and/or the absorption capacity of the compounds and metabolites derived from food and therefore its effects on tissues, altering its physiological effects. The CU has the potential to be incorporated as a functional ingredient in the food industry due to its inhibitory effects on colon cancer cells survival in vitro, mediated by apoptosis. Further studies are needed to confirm and extend these results.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/963
Other Identifiers: Antioxidantes
Bioctive compounds
Café usado
Dietary fiber
Fibra dietaria
Spent coffee grounds
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