Semisíntesis de la betaxantina BeetTris a partir de una betacianina (betanina, beta vulgaris): evaluación de la estabilidad, actividad antirradical, citotoxicidad, e interacción con ADN

Abstract

La betanina (Bn) fue obtenida y purificada, a partir de la betarraga roja (Beta vulgaris), y la hidrolisis en pH básico fue estudiado, así como la interacción con una amina primaria en medio tamponado. Una betalaína artificial fue semisintetizada (BeetTris), a partir del acoplamiento aldimínico de una amina primaria (Tris), y el ácido betalámico (HBt) obtenido de la hidrolisis básica del jugo de betarraga. La hidrolisis de BeetTris en pH básico, también fue estudiado. La capacidad antiradicalar fue determinada en equivalentes de TEAC, y la actividad citotóxica de las betalaínas fue estudiada en dos modelos de células inmortalizadas de cáncer cervical (HeLa) y de carcinoma hepatocelular (HepG2). Además, fue estudiada la interacción de las betalaínas con ADN extraído de bioindicadores marinos (Callinectes danae) por electroforesis en gel de agarosa, y analizado por secuenciamiento. La Bn mostró mayor estabilidad que BeetTris en medio alcalino, así como mayor carácter antiradicalar que el HBt y el BeetTris, este último(/s) mostró significante citotoxicidad en células HeLa. El ADN no mostró desnaturalización en presencia de las betalaínas, pero el BeetTris(/HBt) interfirió en su amplificación. La Bn mostró afinidad por el ADN, originando un cambio de movilidad electroforética (Shift). Por otro lado, el BeetTris/HBt mostró interferencia en la identificación de ADN, esto debido a la supresión de fluorescencia de la sonda (bromuro de etidio), que formaría aductos derivados de sonda-betalaína. La hidrolisis de la Bn sobre tampón de amina primaria, puede formar subproductos que pueden ser menos estables, con menor capacidad antiradicalar, con alguna capacidad citotoxicidad, y pueden interferir con la amplificación e identificación del ADN en ensayos in vitro. Este modelo de betalaína artificial, puede sugerir una propuesta para estudios de los intermediarios inestables en medio alcalino, en las rutas biosintéticas que son estudiadas por biología molecular.

Betanin (Bn) was obtained and purified from red beet (Beta vulgaris), and the hydrolysis at basic pH was studied, as well as the interaction with a primary amine in a buffered medium. An artificial betalain was semisynthesized (BeetTris) from the aldimine coupling of a primary amine (Tris), and the betalamic acid (HBt), obtained from the basic hydrolysis of beet juice. The hydrolysis of BeetTris at basic pH was also studied. The antiradical capacity was determined in TEAC equivalents, and the cytotoxic activity of betalains was studied in two immortalized cell models of cervical cancer (HeLa) and hepatocellular carcinoma (HepG2). Furthermore, the interaction of betalains with DNA extracted from marine bioindicators (Callinectes danae) was studied by agarose gel electrophoresis, and analyzed by sequencing. Bn showed greater stability than BeetTris in alkaline medium, as well as a greater antiradical character than HBt and BeetTris, the latter (or both latter) showed significant cytotoxicity in HeLa cells. The DNA did not show denaturation in the presence of betalains, but BeetTris (/ HBt) interfered with their amplification. Bn showed an affinity for DNA, causing a change in electrophoretic mobility (Shift). On the other hand, the BeetTris / HBt showed interference in the identification of DNA, due to the suppression of fluorescence of the probe (ethidium bromide), which would form adducts derived from probe- betalain. The hydrolysis of Bn on a primary amine buffer can form by-products that may be less stable, with less antiradical ability, with some cytotoxicity, and may interfere with DNA amplification and identification in vitro assays. This artificial betalain model can suggest a proposal for studies of the unstable intermediates in alkaline medium, in the biosynthetic pathways that are studied by molecular biology.