Eduardo CesarEl umbú es uno de los 22 frutos que se estudiaron para verificar sus propiedades químicas y su posible utilidad en la elaboración de cosméticos y en la industria alimenticiaEduardo Cesar
El umbú, el fruto de un árbol xerófilo típico de la zona del semiárido brasileño llamada Caatinga, es conocido por sus ricas propiedades nutricionales, entre las que pueden destacarse su elevado contenido de vitamina C, alto índice acuoso y varios componentes volátiles, especialmente en los frutos maduros. En el sertón nordestino, se lo consume a menudo in natura o procesado, en forma de pulpa, mermelada, dulce sólido o como helado. Recientemente, un grupo de científicos brasileños y suizos concluyó un estudio que reveló nuevas propiedades de esta fruta redondeada, con cáscara aterciopelada y sabor levemente agrio. Los científicos descubrieron que el umbú (Spondias tuberosa) contiene abundantes compuestos fenólicos con actividad antioxidante, lo cual lo convierte en un insumo potencial para la elaboración de cosméticos con efecto sobre el envejecimiento de la piel, tales como cremas antiarrugas o contra la flacidez. Dos de las sustancias que se identificaron son inéditas.
La investigación, coordinada por la farmacéutica Vanderlan da Silva Bolzani, docente del Instituto de Química de la Universidade Estadual Paulista (IQ-Unesp), campus de Araraquara, contó con la participación de la Universidad de Ginebra (Unigen), en Suiza, y del Centro de Innovación y Ensayos Preclínicos (CIEnP), una empresa privada sin fines de lucro con sede en Florianópolis (Santa Catarina). “El estudio aporta la primera documentación completa sobre el aislamiento de compuestos extraídos de la pulpa del umbú, con propiedades antioxidantes y rejuvenecedoras de la piel”, explica Maria Luiza Zeraik, quien trabajó en el equipo mientras realizaba un posdoctorado. En la actualidad, Zeraik se desempeña como docente en el Departamento de Química del Centro de Ciencias Exactas de la Universidad Estadual de Londrina (UEL), en el estado de Paraná. “Uno de los aspectos primordiales de nuestro estudio consiste en la promoción de una innovación tecnológica con valor social para la región del nordeste de Brasil”, dice la investigadora. El árbol de esta especie es importante en la Caatinga, pues fructifica durante la estación seca y representa una fuente de ingresos para la población local.
El estudio contó con aportes de recursos de los gobiernos suizo y brasileño, así como con financiación de la FAPESP, por medio de una beca de posdoctorado concedida a Zeraik, sumada a un proyecto del Sisbiota, un programa del CNPq en colaboración con la Fundación. A partir de 2014, esta investigación formó parte de la lista de proyectos del Centro de Investigación e Innovación en Biodiversidad y Fármacos (CIBFar), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) de la FAPESP, coordinado por Glaucius Oliva, del Instituto de Física de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP), campus de São Carlos.
Se depositaron dos pedidos de patente, en Brasil y en el exterior, vinculados con el proceso de extracción y aislamiento de compuestos presentes en la pulpa del umbú, inherentes a las propiedades antioxidantes, a la inhibición de la acetilcolinesterasa, una enzima que promueve las conexiones (sinapsis) entre las neuronas. “En un futuro, las sustancias relacionadas con la acetilcolinesterasa podrían originar un medicamento o un suplemento alimentario para el tratamiento de la pérdida de memoria, un cuadro común en los ancianos”, dice Bolzani.
Fabio ColombiniEl árbol del umbú sobresale en el semiárido nordestinoFabio Colombini
Con el foco sobre la biodiversidad
Los hallazgos vinculados al umbú formaron parte de una investigación más amplia, cuyo objetivo consistía en el estudio de las propiedades de 22 frutos pertenecientes a la biodiversidad brasileña enfocándose en su potencial uso en la industria cosmética y alimenticia. Este proyecto formó parte del Acuerdo Bilateral entre Brasil y Suiza, el Brazilian Swiss Joint Research Programme (BSJRP), cuya coordinación, por el lado brasileño, estuvo a cargo del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq). El proyecto, que comenzó en 2011 y concluyó en 2014, se llevó a cabo en el IQ-Unesp, encargado de la selección química y biológica inicial de los frutos nativos o endémicos de las regiones norte y nordeste del país. Más allá del umbú, también figuran en la lista del estudio otras frutas, tales como bacurí (Platonia insignis), jocote (Spondias purpurea), mangaba (Hancornia speciosa), pitomba (Talisia esculenta) y jobo o cajá (Spondias mombin), entre otras.
“El proceso de preparación de las muestras de los frutos, la extracción de los componentes químicos por los métodos analíticos usuales y los ensayos químicos preliminares de los extractos se realizaron en nuestro laboratorio NuBBE [Núcleo de Bioensayos, Biosíntesis y Ecofisiología de Productos Naturales, un laboratorio con sello verde que prescinde del uso de solventes clorados y otros derivados del petróleo en muchas de las etapas de extracción y purificación]”, explica Bolzani, que también es miembro de la coordinación del Programa Biota FAPESP, cuyo objetivo consiste en mapear y analizar la biodiversidad paulista y evaluar las posibilidades de explotación sostenible de plantas o de otros organismos con potencial económico. “Se analizaron todas las partes de los frutos [cáscaras, pulpas y semillas], y se obtuvieron más de 100 extractos. Entre ellos, separamos algunos bastante activos, y la pulpa del umbú fue un material excelente para iniciar la investigación”. Otros frutos ‒cuyos nombres el grupo mantiene en secreto‒ también revelaron actividades de interés y se los estudiará posteriormente.
El trabajo junto a la Universidad de Ginebra, un importante centro europeo de investigación de productos naturales, contó con un presupuesto de 173.400 francos suizos (que en la actualidad equivaldrían a 700 mil reales), repartidos entre los gobiernos de Brasil (el 35% del total) y de Suiza. “Empleamos metodologías innovadoras de caracterización química, detectamos, aislamos e identificamos los compuestos químicos presentes en el umbú, responsables de la actividad inhibitoria de la acetilcolinesterasa, una enzima blanco para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer”, resalta el farmacéutico brasileño Emerson Queiroz, docente de la Escuela de Ciencias Farmacéuticas de la Unigen, en Suiza. Los test biológicos in vitro con los compuestos puros estuvieron a cargo de la profesora Muriel Cuendet, de la misma universidad.
Como parte del programa suizo-brasileño, la química Zeraik, quien por entonces realizaba una pasantía de posdoctorado supervisada por Bolzani, trabajó durante nueve meses en la Universidad de Ginebra. En ese período, aprendió los principios del estudio metabolómico realizado por el grupo de los profesores Jean-Luc Wolfender y Emerson Queiroz. El primero es el jefe del Laboratorio de Fitoquímica y Productos Naturales Bioactivos de dicha universidad, y coordinador del proyecto bilateral en representación de la institución suiza. “La metabolómica constituye un abordaje avanzado referente al mapeo químico ideal tendiente a cuantificar todos los productos naturales de un organismo”, explica Zeraik. “Se utiliza para el estudio de todos los compuestos metabólicos secundarios de una planta y, por medio de esos análisis, se obtiene un fingerprint, es decir, la identidad metabólica vegetal, una especie de catálogo de las sustancias químicas presentes en la especie”. A juicio de Queiroz, la formación de recursos humanos y la transferencia de conocimiento y tecnología a Brasil constituye otro aspecto relevante del programa bilateral suizo-brasileño.
Eduardo CesarIncluso durante la estación seca, sus frutos son suculentosEduardo Cesar
Ensayos in vitro
Luego de la caracterización efectuada en Suiza, los extractos de umbú se estandarizaron y se los remitió al CIEnP, en Florianópolis, para la realización de estudios de prueba de concepto, una etapa esencial cuando se anhela una posterior colaboración industrial con miras a obtener un posible producto. “Aquí realizamos estudios in vitro en células de la epidermis humana ‒melanocitos y queratinocitos‒ para evaluar el uso del producto en el desarrollo de cosméticos con efecto antienvejecimiento”, explica João Batista Calixto, presidente del directorio del CIEnP y exdocente de la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC). “Durante casi todo un año, realizamos alrededor de 30 ensayos, que involucraron a varias enzimas y mediadores inflamatorios potencialmente responsables del envejecimiento de la piel”.
El CIEnP, financiado por el gobierno del estado de Santa Catarina y por los ministerios de Salud (MS) y de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI), fue creado hace dos años con la misión de contribuir a la innovación tecnológica en los sectores farmacéutico (medicamentos para uso humano y veterinario) y de cosméticos. La mayoría de los proyectos que desarrolla la institución los realiza en conjunto con el sector industrial. La investigación que involucra al umbú fue la primera colaboración del centro con una universidad y la primera prueba de concepto que se efectuó en el CIEnP con un producto de la biodiversidad brasileña. Según Calixto, la fórmula del extracto de umbú se mostró segura y con una toxicidad bajo niveles aceptables. “Estos resultados revelaron que el fruto cuenta con potencial para su empleo como cosmético en la prevención de los síntomas de inflamación de la piel que se observan durante el proceso de envejecimiento”, dice. “Ahora estamos buscando alguna empresa interesada en la producción y comercialización de ese bioactivo”.
En diciembre de 2015, Vanderlan Bolzani, João Batista Calixto y Maria Luiza Zeraik recibieron el Premio Kurt Politzer de Tecnología, en la categoría Investigador, por el proyecto “Empleo sostenible de la pulpa de los frutos del umbú y el jobo: productos fenólicos de alto valor agregado para la industria cosmética con propiedades antienvejecimiento”. Ese reconocimiento es una distinción que concede la Asociación Brasileña de la Industria Química (Abiquim) a proyectos de empresas y científicos que promueven la investigación y la innovación en el área química en el país.
Proyectos
1. Prospección de moléculas bioactivas y estudio de variabilidad infraespecífica en plantas y microorganismos endófitos del Cerrado y la Caatinga. Una contribución al conocimiento y al uso sostenible de la biodiversidad brasileña (Sisbiota) (nº 2010/52327-5); Modalidad Programa Biota; Investigadora responsable Vanderlan Bolzani (Unesp); Inversión R$ 552.668,55 y US$ 246.950,72
2. Productos naturales provenientes de plantas del Cerrado y el Bosque Atlántico, modelos potenciales y útiles para identificar prototipos con efecto oxidante en neutrófilos y enzima mieloperoxidasa (MPO) (nº 2011/03017-6); Modalidad Beca de posdoctorado (Maria Luiza Zeraik); Investigadora responsable Vanderlan Bolzani (Unesp); Inversión R$ 297.813,41
3. CIBFar – Centro de Innovación en Biodiversidad y Fármacos (nº 2013/07600-3); Modalidad Programa Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid); Investigador responsable Glaucius Oliva (IFSC-USP); Inversión R$ 21.485.493,35 (en cuatro años)
Artículo científico
ZERAIK, M.L. et. al. Antioxidants, quinone reductase inducers and acetylcholinesterase inhibitors from Spondias tuberosa fruits. Journal of Functional Foods. v. 21, p. 396-405, online. ene. 2016.
