Caracterización preliminar de carbohidratos complejos obtenidos del erizo de mar tripneustes ventricosus

Abstract

RESUMEN: Los erizos de mar, incluyendo sus ovocitos y el fluido seminal, han sido estudiados por su contenido de polisacáridos y actividades biológicas. Sin embargo, el Tripneustes ventricosus, abundante en el mar caribe, no ha sido evaluado desde el punto de vista químico. En este trabajo de investigación se aprovechó la biodiversidad marina colombiana para obtener a partir de las vísceras de T. ventricosus un extracto enriquecido en carbohidratos (2.0 % en base húmeda) a través de procesos de digestión enzimática, precipitación etanólica y diálisis. La purificación fue desarrollada mediante intercambio aniónico y por ultrafiltración a través de membranas de exclusión de tamaño molecular de 100 KDa y 50 KDa obteniendo las fracciones TV100 y TV50. La combinación de la resonancia magnética nuclear (RMN) y la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) permitió identificar una estructura tipo glucógeno y otros carbohidratos sulfatados y no sulfatados en el extracto total de carbohidratos. TV100 constituye una fracción homogénea sulfatada con un peso molecular entre 107 y 194 KDa y migración electroforética similar a glicosaminoglicanos de mamíferos. En cambio, TV50 presentaba carbohidratos de bajo peso molecular (Entre 6.1 y 21.1 KDa) compuestos por D-glucosa. La caracterización total de los carbohidratos obtenidos del erizo T. ventricosus se puede llevar a cabo, posteriormente, aprovechando los métodos desarrollados y otras técnicas complementarias que permitan describir con mayor detalle el peso molecular, la composición, el tipo de enlace, la estereoquímica e incluso su bioactividad en diversos modelos biológicos.

ABSTRACT: Sea urchins, including their eggs and seminal fluid, have been studied for their content of polysaccharides and biological activities. However, the species Tripneustes ventricosus, plentiful in the Caribbean Sea, has not been assessed from a chemical point of view. In this research, Colombian marine biodiversity was embraced to obtain an extract rich in carbohydrates (2.0 % wet basis) from T. ventricosus viscera through enzymatic digestion, ethanolic precipitation and dialysis. Purification was carried out by anion exchange and ultrafiltration through molecular weight cut off tubes of 100 KDa and 50 KDa in order to obtain the fractions TV100 and TV50. Hyphenation of nuclear magnetic resonance (NMR) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) allowed to identify a glycogen-like structure and other sulfated and non-sulfated carbohydrates in the total carbohydrate extract. TV100 constitutes a homogenous sulphated fraction with a molecular weight between 107 and 194 KDa and a closely related electrophoretic migration with mammalian glycosaminoglycans. In contrast, TV50 had low molecular weight carbohydrates (Between 6.1 and 21.1 KDa) composed of D-glucose. Subsequently, the total characterization of the carbohydrates obtained from the sea urchin T. ventricosus can be performed by using the developed methods and other complementary techniques to describe in more detail the molecular weight, composition, linkage type, stereochemistry and even its bioactivity in several biological models.