
14 Nov Distintos campos de aplicación de las tecnologías metabolómicas
Recientemente, CNTA acudió al XXIII Meeting of the Spanish Society of Chromatography and Related Techniques (SECyTA2024) en el que se abordaron los últimos avances en tecnologías de extracción de matrices complejas, instrumentación para realizar la separación cromatográfica y detección, así como en el posterior procesado de los datos adquiridos.
Cristina Matías, investigadora de I+D+i de Nuevas Aplicaciones Analíticas
Varias ponencias destacaron el empleo de las tecnologías ómicas (metodologías que permiten la obtención de grandes volúmenes de datos acerca de millones de analitos pertenecientes a un amplio rango de naturaleza físico-química en una muestra, con el objetivo de obtener una perspectiva global y a la vez profunda de los cambios moleculares en sistemas), entre ellas la metabolómica, la cual consiste en la caracterización, identificación y cuantificación de pequeñas moléculas en tejidos o fluidos de origen biológico, en distintos campos de aplicación.

Ponencia de la Dra. Jennifer Kirwan.
En este contexto, la Dra. Jennifer Kirwan, responsable de Institute of Health Metabolomics Platform en Charité University Hospital en Berlín, explicó cómo la metabolómica puede ser usada en medicina de precisión, incluyendo diagnóstico, pronóstico e identificación de potenciales vías de tratamiento, resaltando la importancia de la calidad de los datos adquiridos.
Esta calidad de los datos adquiridos es importante, dado que los resultados/conclusiones obtenidos en el estudio metabolómico proviene de la información y calidad recopilada de esos datos.
El Dr. Frederic Béen, profesor en Institute for Environment and Health de la Universidad de Amsterdam, centró su ponencia en el potencial de la espectrometría de masas de alta resolución. Esta tecnología analítica permite determinar la composición elemental, con una gran exactitud. Dada su alta versatilidad, se utiliza para identificar y cuantificar compuestos químicos en matrices complejas que incluyen analitos de gran diversidad.
El experto indicó que esta tecnología es muy válida para la monitorización de un amplio espectro de contaminantes ambientales en muestras de agua en un análisis único. Además, esta técnica combinada con tecnologías complementarias para la visualización y análisis de datos, logran reducir el volumen de información y poder centrar la atención en los analitos relevantes.
Por su parte, la Dra. Araceli Rivera Pérez, investigadora postdoctoral de la Universidad de Almería, presentó dos investigaciones donde mostró el potencial del análisis metabolómico, utilizando cromatografía de líquidos (técnica analítica que permite la separación de mezclas complejas), acoplada a la espectrometría de masas de alta resolución, como herramienta para la diferenciación de distintas matrices.
El uso simultáneo de ambas tecnologías (cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas de alta resolución) cuenta con ventajas como las siguientes:

Charla de la Dra. Araceli Rivera Pérez
- Versatilidad, ya que permite la elucidación estructural y cuantificación de un amplio rango de metabolitos con distintas propiedades fisicoquímicas: polaridad, volatilidad, termolabilidad, peso molecular, entre otros.
- Determinación con alta sensibilidad, exactitud, en tiempos cortos de análisis.
En su alocución, Rivera Pérez señaló que el uso de estas tecnologías permite la identificación de marcadores clave en la autentificación de miel de distintos orígenes botánicos, así como la evaluación del impacto de la esterilización en la composición metabolómica de la especia Paprika.
Tecnologías de procesado en smoothies
CNTA también tuvo un papel protagonista en el evento al presentar el trabajo titulado: “Liquid chromatography coupled to mass spectrometry as a tool for the design of a novel smoothie formulation with a highly diversified (poly)phenolic profile”. Esta investigación se llevó a cabo dentro del marco del proyecto FENOLACTIVE, financiado por Gobierno de Navarra, en el cual Cristina Matías realizó su Doctorado Industrial.
En concreto, este trabajo consistió en el desarrollo de un método de cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas para el análisis de un amplio espectro de compuestos polifenólicos, como herramienta para la selección de matrices prometedoras para el diseño de smoothies, por su alto contenido y riqueza en familias de polifenoles.

Cristina Matías presentando el trabajo: ‘Liquid chromatography coupled to mass spectrometry as a tool for the design of a novel smoothie formulation with a highly diversified (poly)phenolic profile’.
El objetivo del proyecto FENOLACTIVE fue evaluar el impacto de diferentes tecnologías de procesado aplicadas al desarrollo de nuevas formulaciones con ingredientes ricos en compuestos polifenólicos.
Las dos tecnologías de procesado finalmente seleccionadas fueron una no térmica (altas presiones hidrostáticas) y otra térmica (alta-temperatura corto-tiempo) y fueron aplicadas a smoothies de frutas y verduras ricos en compuestos polifenólicos.
Los resultados principales de la investigación fueron:
- Ambas tecnologías de procesado (no térmica y térmica) preservaron el perfil y el contenido de polifenoles en los smoothies tras la aplicación de las mismas.
- Las dos tecnologías de procesado ejercieron un efecto positivo sobre la bioaccesibilidad (cantidad de un compuesto que se libera de la matriz durante la digestión gastrointestinal y que queda potencialmente accesible para su absorción) de los polifenoles, respecto al smoothie sin procesar. El smoothie tratado térmicamente mostró una bioaccesibilidad más de dos veces superior (44%), en referencia al smoothie tratado por altas presiones (21%) y al smoothie sin procesar (17%).
- Se observó una bioconversión casi completa de estos polifenoles nativos en catabolitos derivados de la acción de la microbiota intestinal en todos los smoothies tras el estudio de fermentación colónica in vitro. Los catabolitos son productos derivados del proceso metabólico de degradación de moléculas complejas, dando lugar a productos más simples y de menor peso molecular.
En el caso del smoothie tratado térmicamente, se encontró una mayor concentración de estos derivados de menor peso molecular, debido a la mejor preservación de los polifenoles nativos después de la digestión gastrointestinal. La importancia de estos catabolitos derivados del metabolismo de los polifenoles radica en que podrían ser más fácilmente absorbibles que sus precursores, y por ello, tener, potencialmente, un mayor efecto beneficioso sobre salud.
* CRISTINA MATÍAS REALIZÓ SU DOCTORADO INDUSTRIAL DENTRO DEL PROYECTO FENOLACTIVE, FINANCIADO POR GOBIERNO DE NAVARRA.