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 PREMIOS 2009 // Ganadores de la Categoríaa Profesional en Ciencia de los Alimentos

Categoría Única Estudiantil Categoría Profesional Tecnología Categoría Profesional Ciencia de Bebidas Cátedra Coca Cola
LOGRO
Ganador 1
AUTORES

M.C. Alma Berenice Ziga Bustos (Autor)
Dra. Maricarmen Quirasco Baruch (Autor)

TITULO

Descripción e Identificación de la Comunidad Bacteriana presente en el Cotija por Métodos Moleculares.

CATEGORIA
Profesional en Ciencia de Alimentos
INSTITUCION

Universidad Nacional Autónoma de México

CONTACTO

nuzber@yahoo.com.mx

RESUMEN
El queso Cotija es un producto madurado que se elabora artesanalmente a partir de leche cruda de vaca, contiene un elevado contenido de sal y un sabor-aroma muy pronunciado. El queso auténtico ha sido protegido por la Marca Colectiva Región de Origen, que lo distingue de productos “tipo Cotija” que son diferentes y de calidad inferior. En el proceso de elaboración tradicional no se incluye algún tratamiento térmico, por lo que las características del queso dependerán en gran medida de la microbiota colonizadora, lo que origina el interés por conocerla. En el grupo de investigación se han obtenido resultados enfocados a la búsqueda de individuos cultivables, tanto proteolíticos como lipolíticos; sin embargo, en el presente trabajo se realizó un análisis global, que permitió conocer la diversidad, dinámica, dominancia relativa e identidad de miembros predominantes de la comunidad bacteriana presente en el queso Cotija Región de Origen, durante 7 meses de maduración. Para esto se utilizaron técnicas de microbiología tradicional, las que complementaron al análisis de amplicones del gen ribosomal 16S (ADNr 16S) en gel de gradiente desnaturalizante (DGEE), que permitió establecer la huella génica del queso Cotija. La identificación se realizó por secuenciación de la región V3 del ADNr 16S de microorganismos aislados, de bandas de DGGE directamente y de clonas de bandas de DGGE. Estos últimos métodos son independientes de cultivo y permitieron conocer una microbiota que no es fácilmente cultivable. Los resultados indicaron que las etapas de salado y oreado contribuyeron con el 52% de la población presente durante la maduración.
Los métodos dependientes de cultivo, permitieron aislar bacterias ácido lácticas (BALs) pertenecientes al género Enterococcus. La secuenciación de la región V3 del ADNr 16S permitió identificar a los géneros Vagococcus y Marinilactibacillus, así como a especies de Enterococcus, estos dos últimos también se han encontrado en otros productos tradicionales de fermentación espontánea. Las especies de Enterococcus identificadas no fueron población dominante, sin embargo estuvieron presentes y se mantuvieron durante el periodo de maduración analizado. El género Marinilactibacillus fue dominante, mientras que el género Vagococcus estuvo presente en el periodo de maduración estudiado y su dominancia fue dependiente del microambiente en que se desarrolló, ya que se observó una dependencia del pH y aW del producto.
INTRODUCCION Y ANTECEDENTES

El Cotija región de origen es un queso madurado, de gran tradición, que se elabora de manera artesanal desde hace 450 años. Su aprecio se debe a que posee características sensoriales y de composición muy particulares que lo distinguen de otros quesos en México y en el mundo 19, 43. La singularidad del queso se debe a la composición de la leche con que se elabora y a la actividad metabólica de la microbiota colonizadora. Por lo anterior es de interés conocer el origen, diversidad e identidad de los individuos que la conforman; así como su prevalencia, predominancia y sucesión durante la maduración o etapa específica de la misma, información que permitiría elucidar el papel que desempeñan los microorganismos en cuanto a la calidad sanitaria y atributos sensoriales del producto. En el queso Cotija Región de Origen, la dinámica y prevalencia de su microbiota colonizadora está sujeta a los cambios graduales del microambiente del producto, que se caracteriza por un valor bajo de aW, mientras que su diversidad está definida por el ambiente y materias primas, ya que no existe ningún procesamiento térmico en su proceso de elaboración. Se sabe que en microambientes complejos, como los alimento fermentados, las técnicas dependientes de cultivo, sólo permiten conocer menos del 1% de la población total 3, 15, 27, 33, 42 debido a que la mayoría de los microorganismos resultan difíciles de cultivar o son no cultivables 1, 8. Para conocer el resto de la población existen las técnicas independientes de cultivo que basan su identificación en el análisis de ADN de microorganismos, extraído directamente de la muestra. Generalmente el análisis comprende la amplificación por PCR de algún fragmento de ADN que aporte información taxonómica, la que posteriormente se comparará con las bases de datos. Los genes que codifican para el ARN ribosomal son los más utilizados. Dentro de estas técnicas se cuenta con la DGGE (electroforesis en gel de acrilamida con gradiente desnaturalizante), que permite conocer la diversidad, dinámica, predominancia e identidad de la microbiota colonizadora de un producto determinado, a partir del análisis de la huella génica generada, donde cada banda representa a un individuo diferente de la comunidad microbiana cuya célula fue lisada y cuyo material genético logró ser amplificado en cantidades superiores al límite de detección del DGGE, esto es, una presencia mínima en el alimento de 105 a 107 UFC/mL 9, 40.

OBJETIVOS

Objetivos especficos.
el presente proyecto tiene como objetivo conocer la diversidad, dinámica del desarrollo y dominancia relativa de la comunidad bacteriana presente en el queso Cotija región de origen a través del análisis de bandas obtenidas por DGGE, e identificar algunos de los microorganismos predominantes presentes durante los 7 meses de maduración del queso por secuenciación de la región V3 del ADNr, además de técnicas de microbiología tradicional que los complementan. Los resultados del presente trabajo son la base para que en estudios posteriores se definan las bacterias que participan en la generación de las características distintivas del producto, tanto sensoriales como sanitarias, lo que contribuye con la obtención de la denominación de origen lo que daría pauta a su reconocimiento y comercialización nacional e internacional. Lo que significaría el rescate de la riqueza endémica de la cultura mexicana.

JUSTIFICACION E IMPORTANCIA

El queso Cotija es un alimento de manufactura artesanal elaborado con leche cruda de vaca, en el que no se utilizan cultivos iniciadores. Es un alimento de características de composición y sensoriales muy particulares, y es uno de los pocos quesos mexicanos que son madurados antes de su comercialización. Si bien se han realizado estudios sobre su calidad microbiológica, principalmente con el interés de asegurar la inocuidad del producto, en nuestro grupo de trabajo estamos interesados además, en investigar la naturaleza de la microbiota del queso, así como en la dinámica entre las poblaciones de bacterias presentes. Esto último considerando que el producto representa un sistema microbiológico complejo y que sufre cambios en los factores fisicoquímicos durante el proceso de maduración, como la disminución del aW, aumento de acidez y variación de pH. Esto se vuelve todavía más interesante, al considerar que los productos de la actividad metabólica de los mismos microorganismos pueden inhibir o favorecer el crecimiento de alguna de las poblaciones. Con lo que se determina una dinámica y/o predominancia de alguno de los grupos microbianos.

LOGRO
Ganador 2
AUTORES

M.C. Enrique Maldonado Cervantes (Autor)
Dra. Ana Paulina Barba de la Rosa (Autor)

TITULO

Purificación y caracterización de la proteína tipo lunasin de amaranto (Amaranthus hypocondriacus L.)

CATEGORIA
Profesional en Ciencia de Alimentos
INSTITUCION

Instituto Potosino de la Investigación Científica y Tecnológica.

CONTACTO

enrique.maldonado@ipicyt.edu.mx

RESUMEN
El lunasin es un péptido que fue identificado por primera vez en soya y posteriormente en granos de plantas como trigo, cebada, pimienta, y el amaranto. La importancia del péptido lunasin radica en sus propiedades cáncer-preventivas. El objetivo del presente trabajo se enfocó en la purificación y la caracterización bioquímica y biológica del péptido lunasin de amaranto. El tamaño y punto isoeléctrico del péptido se identificó por electroforesis en dos dimensiones (2-DE). Para el ensayo de internalización al núcleo celular se trabajó con la línea celular NIH 3T3 y se determinó el grado de acetilación de Histonas H3 y H4, así como el grado de fosforilación de la proteína del retinoblastoma (Rb). El péptido tipo lunasin se identificó en las diferentes fracciones proteínicas de la semilla con peso molecular de 20 kDa. Analizando la fracción globulinas 11S se pudo determinar una sola mancha de proteína con un pI de 9. La proteína tipo lunasin se internaliza en el núcleo de células de la línea NIH 3T3 en un tiempo de 12 h, tiempo mucho menor a lo reportado para el lunasin de soya, esto ayuda a explicar cómo esta proteína puede ejercer su acción sobre diversas proteínas localizadas en el núcleo y así ejercer su acción cáncer-preventiva. Se determinó que a una concentración de 1 ?M del lunasin purificado es capaz de reducir la acetilación de las Histonas H3 y H4, en un 77 y 70%, respectivamente; lo que indicó que el mecanismo de acción de esta proteína está relacionado a ciertas regiones de la heterocromatina (Histonas hipoacetiladas) donde se encuentran silenciados genes activadores de la mitosis. Las células tratadas con 10 nM de lunasin de amaranto inhibieron la fosforilación de la proteína retinoblastoma (Rb), lo que sugiere que la proteína tipo lunasin actúa como protección de la represión de la mitosis; ejerciendo su efecto sobre al menos 2 de las proteínas nucleares implicadas en la regulación del ciclo celular: Histonas (H3y H4) y la proteína del retinoblastoma. Con los resultados de este trabajo se ha demostrado que en las semillas de amaranto está contenido el péptido tipo lunasin con propiedades cáncer-preventivas por lo que el amaranto aunado a su calidad de proteínas también se puede considerar como un alimento nutraceútico.
INTRODUCCION Y ANTECEDENTES

El amaranto es una planta tradicional mexicana que posee granos con alto valor nutricional, contiene proteínas de buena calidad, vitaminas, minerales y varios compuestos fenólicos y flavonoides (Yanes y cols. 1986; Barba de la Rosa y col. 2009). Se han reportado propiedades benéficas para la salud relacionadas con el consumo del amaranto como: disminución de los niveles de triglicéridos y lipoproteínas de baja densidad (LDL); así como también propiedades anti-tumorales y antioxidantes (Kim y cols. 2006a, Kim y cols. 2006b). En un estudio reciente, se ha demostrado que los digeridos trípticos de las fracciones globulinas y glutelinas del grano de amaranto contienen péptidos: anticarcinogéncos, antihipertensivos, antitrombóticos, inmunomoduladores, antioxidativos, entre otros (Silva Sánchez y cols. 2008). Lunasin es un péptido de 43 aminoácidos cuya secuencia contiene 8 residuos de aspartato (D) en su extremo carboxilo terminal; precedido de un motivo de adhesión celular Arg-Gly-Asp (RGD) y una hélice predicha con una homología estructural a una región conservada en proteínas de unión a cromatina (Gálvez 2001). Se descubrió originalmente como un péptido procesado de una proteína soluble en agua del grano de soya, la albúmina 2S, este péptido llamó la atención ya que al tratar de expresarlo en E. coli se observó una taza de división celular baja y que algunas bacterias dividían su material genético pero sin citocinesis (Gálvez y de Lumen 1999). Se ha demostrado que el péptido lunasin inhibe la transformación celular inducida por agentes químicos cancerígenos y oncogenes en modelos in vivo y en modelos animales para el cáncer de piel; debido a la inhibición de acetilación de histonas que son expuestas al ocurrir el fenómeno de transformación celular; provocando una desregulación en la dinámica de acetilación/desacetilación de una celular normal, provocando apoptosis en células que han sufrido el fenómeno de transformación (Galvéz y de Lumen 1999).

OBJETIVOS

Objetivos especficos.
Caracterizar la proteína tipo lunasin de amaranto (Amaranthus hypocondriacus L.) y analizar su bioactividad cáncer-preventiva en modelos in vitro. Como objetivos específicos se plantearon los siguientes: 1. Obtener extractos proteínicos del grano e identificar la proteína tipo lunasin mediante análisis Western Blot. 2. Purificar el lunasin de amaranto. 3. Analizar la capacidad del lunasin de amaranto para la internalización hacia el núcleo de células vivas. 4. Analizar si el lunasin de amaranto inhibe la acetilación de las Histonas H3 y H4. 5. Comprobar si la proteína tipo lunasin de amaranto ejerce una acción quimioprotectora en la línea celular NIH 3T3 contra el agente cancerígeno 3- metilclorantreno.

JUSTIFICACION E IMPORTANCIA

En trabajos recientes se reportó que los digeridos trípticos de la fracción proteínica de glutelinas de Amaranthus hypocondriacus L. inducen apoptosis en células HeLa (Silva-Sánchez y cols. 2008). Esta evidencia supone la existencia de un péptido o proteína que modula esta respuesta antiproliferativa celular. En este mismo estudio se identificó una proteína que era reconocida por los anticuerpos contra lunasin de soya. Dadas estas dos evidencias, se sugiere que una proteína conteniendo el péptido lunasin está presente en las semillas de amaranto y que pudiera tener funciones similares tanto en el grano como en las líneas celulares del estudio a las reportadas para el péptido lunasin de soya. La identificación y caracterización de una proteína tipo lunasin en amaranto que posea una bioactividad comparable a otras proteínas de esta clase ayudará a comprender y ampliar el conocimiento de su función endógena y sus posibles aplicaciones para el beneficio del ser humano .