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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILA FACULTAD DE CIENCIAS
BIOLÓGICAS MAESTRÍA EN INGENIERÍA BIOQUÍMICA
Article · October 2020
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10 authors, including:
Roberto Benavente-Valdés
Autonomous University of Coahuila
20 PUBLICATIONS 265 CITATIONS
SEE PROFILE
Lourdes Morales-Oyervides
Autonomous University of Coahuila
52 PUBLICATIONS 519 CITATIONS
SEE PROFILE
Norma M de la Fuente-Salcido
Technological University of the Southwest of Guanajuato
95 PUBLICATIONS 658 CITATIONS
SEE PROFILE
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILA
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
Auditorio de Posgrado
Facultad de Ciencias Biológicas de la UAdeC
Torreón, Coahuila, México
24 y 25 de junio de 2019
MAESTRÍA EN
INGENIERÍA BIOQUÍMICA

Editores
Dr. Roberto Benavente Valdés
Dra. Lourdes Morales Oyervides
Dr. Julio Montañez Sáenz
Dra. Erika Flores Loyola

II
Editorial

El programa de Maestría en Ingeniería Bioquímica de la Universidad Autónoma de Coahuila
que ofrece en su Facultad de Ciencias Biológicas tiene como objetivo la formación de
recursos humanos de alto nivel con conocimientos y habilidades actuales, que contribuyan
con ideas creativas e innovadoras para desarrollar nuevas tecnologías enfocadas en
microbiología, biología molecular, bioprocesos, tecnología de alimentos, productos de alto
valor agregado, generación de bioenergía y biorremediación y además solucionar problemas
a nivel regional, nacional e internacional.
La preparación de profesionistas, capaces de desarrollar investigación original y de generar
nuevos conocimientos científicos y/o tecnológicos es uno de los pilares en los que se basa la
Maestría en Ingeniería Bioquímica. Además, de permitir el logro de metas personales y una
preparación competitiva, los profesionistas aquí formados cuentan con el respaldo de ser
egresados de un Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC) reconocido por el
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT).
Así, con la confianza que genera el desarrollo de un trabajo intenso diario tanto académico
como científico en cada uno de los proyectos de investigación de los alumnos de Maestría en
Ingeniería Bioquímica, y con el fin de enriquecer de manera abierta, franca, ética y respetuosa
dando garantía de calidad de cada investigación generada, el Núcleo Académico Básico
organiza su jornada de Seminarios de Investigación en los meses de Junio y Diciembre para
la evaluación semestral de las actividades desarrolladas.
Para la evaluación Junio 2019, los alumnos fueron organizados y preparados por sus
profesores de seminario y la coordinación del programa para la presentación de anteproyectos
y defensa de avances de resultados. El programa está organizado en dos secciones divididas
por áreas, donde se presentan 11 anteproyectos de tesis por sus alumnos de primer semestre
y 11 avances de resultados para sus alumnos de tercer semestre.

III

Es importante mencionar que la evaluación de los anteproyectos y avances de resultados ha
sido dividida por áreas, las cuales son bioprocesos, alimentos y biología molecular. Además,
los alumnos serán evaluados por un panel de investigadores invitados y expertos en cada
área, provenientes de instituciones nacionales e internacionales externas al Núcleo
Académico Básico. Lo anterior hace de este ejercicio una evaluación objetiva, abierta y
transparente, atendiendo los principios de ética que conlleva la formación de recursos
humanos que resulta fundamental en la construcción de los mejores profesionistas de nivel
internacional en México.

Coordinación del programa
Dr. Nagamani Balagurusamy
Facultad de Ciencias Biológicas, Ciudad Universitaria de la UAdeC
Carretera Torreón-Matamoros km 7.5, Torreón, Coahuila, México CP 27000
Tel. 8717571785
e-mail. mib_biologicas@uadec.edu.mx
Webpage: www.biologicas.uadec.mx
Facebook:https: www.facebook.com/mib.biologicas.56

IV
Programa

ANTEPROYECTOS DE MAESTRÍA
Primer Semestre Generación X
Lunes 24 de junio de 2019

SESIÓN 1
Evaluadores: Dr. Juan Carlos Contreras Esquivel (UAdeC-Unidad Saltillo) y Dr. Iván Salmerón Ochoa (UACH)
Área Horario Nombre del alumno Director de tesis Proyecto
B
IO
P
R
O
C
E
S
O
S

9:45-10:00 Bienvenida e Inauguración
10:00 – 10:20
De la Cruz Hernández
Rubén Darío
Dr. Juan Roberto
Benavente Valdés
Evaluation of Comarca Lagunera municipal wastewater
treatment by using immobilized microalgal system
10:20-10:40
Flores Fraustro Roberto
David
Dra. Lourdes Morales
Oyervides
Techno-economic evaluation of biotechnological
properties for the synthesis of added-value compounds.
10:40-11:00
Rodríguez Avalos
Gissela
Dr. Julio César
Montañez Sáenz
Development of an efficient and economical process for
bacterial cellulose production.
11:00-11:20
Solís Rodríguez Jesús
Alonso
Dra. Lourdes Morales
Oyervides
Biosynthesis of prodigiosin by Serratia marcescens and
its application in a drurg delivery system.
A
L
IM
E
N
T
O
S

11:20-11:40
Atilano Gómez Rosa
Claudia
Dr. Julio César
Montañez Sáenz
Integral approach for the recovery of high-value
compounds from citrus residues.
11:40-12:00
Carreón González
Berinka Araceli
Dr. Juan Roberto
Benavente Valdés
Technological and nutritional quality of bread enriched
with microalgae Spirulina maxima.
12:00-12:20 Receso
SESIÓN 2
Evaluadores: Dr. Erick Sierra Campos (UJED) y Dra. Maritza Argelia Macías Corral (UAdeC-Unidad Torreón).
B
IO
L
O
G
ÍA
M
O
L
E
C
U
L
A
R
12:20-12:40
Ulloa Fischer Norma
Ximena
Dr. Lucio Sifuentes
Rodríguez
Determination of the antineoplastic activity of proteic
fractions of mezquite (Prosopis spp.) pods.
12:40-13:00
Hérnandez Salas
Yajaira Deyanira
Dra. Norma de la
Fuente Salcido
Evaluación del potencial bacteriocinogénico de cepas
de Bacillus aisladas del medio marino.
13:00-13:20
Fierros Gacría
Consuelo Abigail
Dr. Lucio Sifuentes
Rodríguez
Synergistic effect of Larrea tridentata extracts and
nanoparticles in MCF-7 cells.
13:20-13:40
Martínez Flores
Ricardo Alberto
Dr. Jesús Antonio
Morlett Chávez
Actividad de los polifenoles del agave en línea celular
HeLa
13:40-14:00
Mireles Elizalde Paola
Karina
Dr. Jesús Antonio
Morlett Chávez
Analysis of the effect of a polyphenolic extract of
rambutan on the Wnt signaling pathway in HeLa cells.
14:00 Comida

V
AVANCES DE MAESTRÍA
Tercer Semestre Generación IX
Martes 25 de junio de 2019

SESIÓN 3
Evaluadores: Dr. Juan Carlos Contreras Esquivel (UAdeC-Unidad Saltillo) y Dr. Iván Salmerón Ochoa (UACH)
Área Horario Nombre del alumno Director de tesis Proyecto
A
L
IM
E
N
T
O
S

8:25-8:50 Israel Hernández López
Dr. Juan Roberto
Benavente Valdés
Development of a food product enriched with
phycopigments.
8:50-9:15
Kenia Mirozlava Favela
González
Dra. Norma de la
Fuente Salcido
Formulación y caracterización de biopelículas activas
comestibles.
B
IO
P
R
O
C
E
S
O
S

9:15-9:40
Carlos Alberto Avilés
Mata
Dr. Lucio Sifuentes
Rodríguez
Obtención de aminoácidos a partir de cultivos de
Bacillus velezensis en harinas con alto contenido
proteico para su uso como bio estimulantes en la
agricultura.
9:40-10:05
Juan Pablo Ruiz
Sánchez
Dra. Lourdes Morales
Oyervides
Synthesis, characterization and biological application of
the pigments produced by Talaromyces atroroseus
10:05-10:30
Sanjuanita María Del
Sol Ugalde Hurtado
Dra. Miriam Paulina
Luévanos Escareño
Inmovilización de lacasa en nanopartículas de ferrita de
manganeso funcionalizadas con grupos amino y su
aplicación en la degradación de fenol.
10:30-10:55
Monica María Cruz
Santos
Dr. Nagamani
Balagurusamy
Evaluation of the biomethane potential of Aloe vera &
Dasylirion cedrosanum bagasse.
10:55-11:15 Receso
SESIÓN 4
Evaluadores: Dr. Erick Sierra Campos (UJED) y Dra. Maritza Argelia Macías Corral (UAdeC-Unidad Torreón).
B
IO
L
O
G
ÍA
M
O
L
E
C
U
L
A
R

11:20-11:55
Laura Andrea Pérez
García
Dra. Norma de la
Fuente Salcido
Caracterización de los diferentes metabolitos
secundarios de la cepa de Bacillus thuringensis
autóctona de la comarca lagunera, México.
11:55-12:20
Marcela Estefanía
Téllez Reséndiz
Dr. Jesús Antonio
Morlett Chávez
Analisis de la expresión y variabilidad génica de BssA,
BcIL y BcIR durante el proceso de biodegradación
anaerobia de naftaleno y fenantreno, en las BSR: C1FD,
CR1, CR2 Y CR3.
12:20-12:45
Reyna Roxana Guillén
Enríquez
Dr. Jesús Antonio
Morlett Chávez
Elucidation of divergent metabolic routes participating
in anaerobic polyaromatic hydrocarbons degradation
using BSR: C1FD (Desulfotomaculum sp.).
12:45-13:10
Mariel Rubí Macías
Franco
Dr. Nagamani
Balagurusamy
Evaluation of UreC gene expression as a parameter for
monitoring the survival and activity of ureolytic
bacterial strains in bioconcrete.
13:10-13:25
Cindy Nataly Del Rio
Arellano
Dra. Norma de la
Fuente Salcido
Aplicación de la reacción en espiral de la polimerasa
(PSR) para la detección especies del género Candida
aisladas de microbiota vaginal y urinaria.
13:25-13:40 Clausura de la Jornada de Seminarios Junio 2019

VI
Núcleo Académico Básico

Nombre Institución de Formación
Dra. Ayerim Yedid Hernández Almanza Universidad Autónoma de Coahuila, SNI C
Dra. Erika Flores Loyola Centro de Investigación en Química Aplicada
Dr. Jesús Antonio Morlett Chávez Universidad Autónoma de Nuevo León, SNI I
Dr. Juan Roberto Benavente Valdés Universidad Autónoma de Coahuila, SNI C
Dr. Julio Cesar Montañez Saenz University College Cork, Irlanda, SNI I
Dra. Lourdes Morales Oyervides University College Cork, Irlanda, SNI C
Dr. Lucio Rodríguez Sifuentes Instituto Tecnológico de Durango
Dr. Mauricio A. Salinas Santander Universidad Autónoma de Nuevo León, SNI I
Dra. Miriam Paulina Luévanos Escareño Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
Dr. Nagamani Balagurusamy Tamil Nadu Agricultural University, Coimbalore,
India, SNI I
Dra. Norma M. De la Fuente Salcido Universidad Autónoma de Nuevo León, SNI I

VII
Profesores Invitados

Nombre Institución de Formación
Dra. Gabriela Ramos Clamont-Montfort CIAD, Hermosillo, México
Dr. Ricardo Oropeza Navarro IBT, Cuernavaca, Morelos
Dr. Umesh Reddy WVSU, EUA
Dr. David Huber WVSU, EUA
Dr. William B. Whitman UGA, EUA
Dr. Keshac C. Das UGA, EUA
Dra. Claudia Ruiz Capillas-Pérez ICTAN, España
Dr. Matt Vijayan Calagary University, Canada
Dr. Silvio Silveiro da Silva Universidad Sao Paulo, Brasil
Dr. Anuj Kumar Chandel Universidad Sao Paulo, Brasil

VIII
Índice

ANTEPROYECTOS DE MAESTRÍA
Primer Semestre Generación X

De la Cruz Hernández Rubén Darío
Evaluation of Comarca Lagunera municipal wastewater treatment by using
immobilized microalgal system
10
Flores Fraustro Roberto David
Techno-economic evaluation of biotechnological properties for the synthesis of
added-value compounds.
12
Rodríguez Avalos Gissela
Development of an efficient and economical process for bacterial cellulose
production.
14
Solís Rodríguez Jesús Alonso
Biosynthesis of prodigiosin by Serratia marcescens and its application in a drurg
delivery system.
16
Atilano Gómez Rosa Claudia
Integral approach for the recovery of high-value compounds from citrus residues.
18
Carreón González Berinka Araceli
Technological and nutritional quality of bread enriched with microalgae
Spirulina maxima.
20
Ulloa Fischer Norma Ximena
Determination of the antineoplastic activity of proteic fractions of mezquite
(Prosopis spp.) pods.
22
Hérnandez Salas YajairaDeyanira
Evaluación del potencial bacteriocinogénico de cepas de Bacillus aisladas del medio
marino.
24
Fierros García Consuelo Abigail
Synergistic effect of Larrea tridentata extracts and nanoparticles in MCF-7 cells.
26
Martínez Flores Ricardo Alberto
Actividad de los polifenoles del agave en línea celular HeLa
28
Mireles Elizalde Paola Karina
Analysis of the effect of a polyphenolic extract of rambutan on the Wnt signaling
pathway in HeLa cells.
30

IX
AVANCES DE MAESTRÍA
Tercer Semestre Generación IX

Israel Hernández López
Development of a food product enriched with phycopigments.
32
Kenia Mirozlava Favela González
Formulación y caracterización de biopelículas activas comestibles.
34
Carlos Alberto Avilés Mata
Obtención de aminoácidos a partir de cultivos de Bacillus velezensis en harinas
con alto contenido proteico para su uso como bio estimulantes en la agricultura.
36
Juan Pablo Ruiz Sánchez
Synthesis, characterization and biological application of the pigments produced
by Talaromyces atroroseus
38
Sanjuanita María Del Sol Ugalde Hurtado
Inmovilización de lacasa en nanopartículas de ferrita de manganeso
funcionalizadas con grupos amino y su aplicación en la degradación de fenol.
40
Monica María Cruz Santos
Evaluation of the biomethane potential of Aloe vera & Dasylirion cedrosanum
bagasse.
42
Laura Andrea Pérez García
Caracterización de los diferentes metabolitos secundarios de la cepa de Bacillus
thuringensis autóctona de la Comarca Lagunera, México.
44
Marcela Estefanía Téllez Reséndiz
Análisis de la expresión y variabilidad génica de BssA, BcIL y BcIR durante el
proceso de biodegradación anaerobia de naftaleno y fenantreno, en las BSR:
C1FD, CR1, CR2 Y CR3.
46
Reyna Roxana Guillén Enríquez
Elucidation of divergent metabolic routes participating in anaerobic polyaromatic
hydrocarbons degradation using BSR: C1FD (Desulfotomaculum sp.).
48
Mariel Rubí Macías Franco
Evaluation of UreC gene expression as a parameter for monitoring the survival
and activity of ureolytic bacterial strains in bioconcrete.
50
Cindy Nataly Del Rio Arellano
Aplicación de la reacción en espiral de la polimerasa (PSR) para la detección
especies del género Candida aisladas de microbiota vaginal y urinaria.
52

10
EVALUATION OF COMARCA LAGUNERA MUNICIPAL
WASTEWATER TREATMENT BY USING IMMOBILIZED
MICROALGAL SYSTEM

RUBEN DARIO DE LA CRUZ HERNANDEZ*
I Semester

Juan Roberto Benavente-Valdes1, Nagamani Balagurusamy2, Julio Montañez Sáenz1
aDepartamento de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad autónoma de Coahuila
b Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad autónoma de Coahuila
*dario.hernandez@uadec.edu.mx
Keywords: Microalgae, immobilization, wastewater treatment

Introduction
Microalgae are unicellular photosynthetic microorganisms present in all bodies of water and
terrestrial environments [1,2]. The first use of microalgae by humans dates back 2000 years,
however, microalgal biotechnology only really began to develop in the middle of the last
century [3]. Nowadays, important advances have been made in the use of microalgae for
various purposes such as human health, cosmetology, wastewater treatment, prevention of
aquatic contamination, pharmaceutical industry, aquaculture, production of pigments and
antibiotics, among others [4].
Large-scale production of wastewater is an inevitable consequence of all contemporary
societies. Most wastewaters are usually hazardous to human populations and the environment
and must be treated prior to disposal into streams, lakes, seas, and land surfaces. Domestic
and agro-industrial wastewaters still release large amounts of phosphorus and nitrogen after
secondary treatment [5].
Mexico (126.74 million inhabitants) has a mean per capita renewable water availability of
4090 m3/year, with 66% of its population limited to less than 2000 m3/year. In this context,
water has become a central element to the current environmental and economic policies and a
key factor for social development in Mexico. In this sense, the Mexican Water Commission
(CONAGUA) established sector goals for the year 2030 in the Water Agenda 2030, which
requires 100% municipal wastewaters are to undergo treatment to meet environmental
regulations. However, at present only 45% of municipal wastewater collected is treated; of
which, 54% of the plants operate below 100 L/s and only 25% of them function properly.
Comarca Lagunera has more than 70 wastewater treatment plants, of which only 30% are in
good condition and operate efficiently [6]. The wastewater treatment industry presently uses
several methods to remove phosphorus and nitrogen and other pollutants. Immobilization of
microalgae, as part of a global trend of immobilizing microorganisms in an assortment of
matrices, is used for a wide variety of biotechnological applications, including wastewater
treatment. Microalgae are reported to enhance nutrient and heavy metal removal and for
treating hazardous contaminants [5]. The aim of this project is to evaluate the efficiency of the
immobilized of microalgae for municipal wastewater treatment of Comarca Lagunera.

11
Methodological strategy
The present project will be carried out in three different experimental stages (Figure 1).
In the first stage, different inert supports will be evaluated for immobilization of two strains
of microalgae, a green microalgae Chlorella sorokiniana and a cyanobacteria or green-blue
microalga Spirulina maxima. In the second stage, wastewater from Comarca Lagunera will
be collected and their physicochemical characteristics will be analyzed. Finally, in the third
stage, the efficiency of free and immobilized microalgae in a continuous or batch process for
the removal of pollutants in the selected wastewater will be evaluated.

Figure 1. Stages of project development.

Expected Results
The results of this project will aid in the development of an immobilized microalgal treatment
system for the removal of pollutants from wastewater of Comarca Lagunera.

References
1. Spolaore, P., Joannis-Cassan, C., Duran, E., & Isambert, A. Commercial applications of microalgae. J.
Biosci. Bioeng. (2006) 101(2), 87-96.
2. Ruiz, J., Olivieri, G., de Vree, J., Bosma, R., Willems, P., Reith, J. H., ... & Barbosa, M. J. Towards
industrial products from microalgae. Energy Environ Sci, 9(10), (2016) 3036-3043.
3. Pulz, O., & Gross, W. Valuable products from biotechnology of microalgae. Appl Microbiol Biotech,
65(6), (2004) 635-648.
4. De-Bashan, L. E., & Bashan, Y. Immobilized microalgae for removing pollutants: review of practical
aspects. Bioresource Technol, 101(6), (2010) 1611-1627.
5. Abdel-Raouf, N., Al-Homaidan, A. A., & Ibraheem, I. B. M. Microalgae and wastewater treatment.
Saudi J Biol Sci, 19(3), (2012) 257-275.
6. CONAGUA. 2017. Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento CONAGUA. 2017.
Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento.

Stage 1.
Inmobilization of
microalgae
(Chlorella
sorokiniana and
Spirulina máxima) in
different inert
supports.
Stage 2.
Collection and
analysis wastewater
from different
treatment plants in
the Comarca
Lagunera.
Stage 3.
Evaluation of the
effect of free cells
and immobilized
cells in the removal
of pollutants from
wastewater in
continuous and batch
culture.

12
TECHNO-ECONOMIC EVALUATION OF BIOTECHNOLOGICAL
PROCESSES FOR THE SYNTHESIS OF ADDED-VALUE COMPOUNDS

ROBERTO DAVID FLORES FRAUSTO*
1st Semester

Lourdes Morales Oyervidesa, Julio Montañez Sáenzb
a Departamento de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Coahuila
b Departamento de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Coahuila
*E-mail: david_frausto@uadec.edu.mx
Key words: Bioprocess, Simulation, Biosynthesis,SuperPro Designer®.

Introduction
Biotechnology is a versatile scientific discipline and it has been highlighted as a key
technology for the sustainable chemical industry. With the use of biotechnology, it is possible
to synthesize compounds by microorganisms and with applications in diverse industrial
sectors. However, there are still challenges in the large-scale application of industrial
biotechnology [1]. There is a gap between Research and Development (R&D) and
commercialization. Indeed, the developed bioprocess requires meeting the criteria of product
quality, scalability, and robustness. However, establishing the economic aspects of the
bioprocesses is critical to invest in any particular market [2]. In this context, process
simulation is a powerful tool to perform an economic evaluation of a project for manufacturing
a bioproduct. With the aid of process simulation, one can perform not only an analysis of
profitability, estimation of operating costs and capital investment but also identifying areas in
need of improvement before investing. Process simulators are software applications that help
the user to represent and analyze integrated processes. Simulators are designed to model
continuous and batch processes, and handles material and energy balances, equipment sizing
and costing, economic evaluation, environmental impact assessment, process scheduling and
debottlenecking of batch and continuous processes [3].
The aim of this project is to evaluate the economic and technical feasibility of the microbial
synthesis of added-value compounds on an industrial scale using process simulation.

Methodological strategy
Two biotechnological processes will be evaluated to establish the critical factors that are more
relevant for the techno-economic feasibility of the biosynthesis of added-value compounds:
i) Synthesis of microbial coenzyme Q10.
ii) Synthesis of microbial prodigiosin.
Techno-economic feasibility analysis of the process will be realized using the SuperPro
Designer® software. Economic indicative parameters of the process such as batch and annual
production capability, the total investment needed, total revenue, operation cost, gross margin,
return of investment time, internal rate of the return and net present value. This will be
obtained from experimental section data as properties of the raw material and its
corresponding costs, composition of the currents of entry, products yield, mass, and energy
mailto:david_frausto@uadec.edu.mx

13
transfer data, cost of the equipment and services, and data for any other technical parameter
such as times, temperature, mass flows among others. Then, different scenarios will be carried
out in each of the bioprocesses, in order to determinate which conditions (economic,
equipment, raw materials, etc.) are the best for optimal production of the desired product.
Previous economic parameters mentioned will be again evaluated. A base scenario will be
realized for each bioprocess, and from there, distinct scenarios would take place by modifying
experimental section data.
Finally, sensitivity analysis will be used as a tool to quantify the contributions of model inputs,
or sub-groups of inputs, to the uncertainty in the model output. Inputs such as raw materials
cost, product prices, production yields, and the production volume and their impact on
economic parameters will be evaluated.

Expected results
To identify the critical areas in need of improvement for establishing the economic and
technical feasibility of added-value bioproducts. The critical factors that are more relevant for
the techno-economic feasibility of a biotechnological process for the synthesis of added-value
compounds will be identified. It is expected to select at least one bioprocess with high
prospects of reaching the commercialization level.

References
1. Tufvesson, P., Fu, W., Jensen, J. S., & Woodley, J. M., Process considerations for the scale-up and
implementation of biocatalysis. Food Bioprod Process, 88(1) (2010), 3–11.
2. Davison, Brian H., and Lievense, Jeff. , Technology Challenges and Opportunities in Commercialing
Industrial Biotechnology. Chem Eng Prog. Journal 112; (2016), 6.
3. G. Harrison, P. W. Todd, S. R. Rudge and D. P. Petrides, Bioprocess Design and Economics. Biosep Sci
Eng (2nd Edition), (2015), 11-2 –11-83

14
DESARROLLO DE UN PROCESO EFICIENTE Y ECONOMICO PARA LA
PRODUCCIÓN DE CELULOSA BACTERIANA

GISSELA RODRÍGUEZ AVALOS*
I Semestre

Julio César Montañez Sáenza, Lourdes Morales Oyervidesa, Erika Flores Loyolab,
James Winterburnc

a Departamento de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Coahuila
b Departamento de Ingeniería Biológica, Universidad Autónoma de Coahuila
c Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Manchester
*gisselarodriguez@uadec.edu.com

Palabras clave: Polímero, económico, residuos.

Introducción
La celulosa es el polímero más abundante en la tierra [1] y se puede obtener de la naturaleza
específicamente de la pared celular de plantas como el algodón, cáñamo y madera [2,3], por
lo tanto es biodegradable, renovable y no es tóxico [4,5].
Recientemente investigadores al rededor del mundo han optado por sintetizar celulosa a partir
de microorganismos, demostrando que la obtención de este polímero no está limitada por las
plantas [6]. Especies de bacterias tales como Komagataeibacter, Gluconacetobacter,
Acetobacter, Agrobacterium, Aerobacter, Achromobacter, Alcaligenes, Azotobacter,
Pseudomonas, Rhizobium, Sarcina, Escherichia y Myxedema, poseen la capacidad de
producir celulosa (BC) [7-11]. La BC presenta características físicas, químicas y mecánicas
superiores a las observadas en la celulosa de plantas (PC), por lo que BC ha tenido una amplia
aplicación en áreas como biomedicina, industria de alimentos, industria farmacéutica y
cosmética [3]. Sin embargo, una cracterística importante para el uso generalizado de BC
depende principalmente del costo de producción [12], ya que para la síntesis se requiere el uso
de materiales costosos. Por lo que una alternativa para reducir costos en la producción de BC,
y al mismo tiempo incrementar producción y rendimiento, es el uso de residuos
agroindustriales como medio de cultivo. Por consiguiente, el objetivo principal de este estudio
es desarrollar una estrategia económica para la producción de celulosa bacteriana utilizando
residuos agroindustriales que se generan en la región este y sur-este del estado de Coahuila de
Zaragoza.

Estrategia metodológica
El presente proyecto consta de tres etapas las cuales se pueden ilustrar en la Figura 1.
En la etapa I se pretende realizar una selección del medio de cultivo empleando diferentes
residuos agroindustriales tales como suero de leche de cabra, hidrolizados de cáscara de
cacahuate y olote de maíz y así como también residuos de la indistria citrícola. Una vez
seleccionado el residuo agroindustrial, en la etapa II se llevará a cabo el proceso de
optimización del medio de cultivo seleccionado previamente en etapa I; y finalmente en la
etapa III se pretende llevará a cabo el proceso de aplicación de la celulosa bacteriana producida
en la etapa II como agente encapulante de moléculas bioactivas. Se utilizará la cepa

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Acetobacter xylinus ATCC 10821, la cual fue adquirida de la Colección Nacional de Cepas
Microbianas y Cultivos Celulares (CINVESTAV-México).

Figura 1. Diagrama general de la metodología para la producción de celulosa bacteriana

Resultados esperados
Se pretende desarrollar un bioproceso capaz de producir celulosa bacteriana a escala
laboratorio de una forma económica y sostenible.

Referencias
[1] S. Eyley and W. Thielemans, “Surface modification of cellulose nanocrystals,” Nanoscale. 6
(2014) 7764–7779.
[2] J. C. Courtenay,R. I. Sharma, and J. L. Scott, “Recent advances in modified cellulose for
tissue culture applications,” Molecules. 23 (2018).
[3] J. Wang, J. Tavakoli, and Y. Tang, “Bacterial cellulose production, properties and applications
with different culture methods – A review,” Carbohydr. Polym.. 219 (2019) 63–76.
[4] P. R. Chawla, I. B. Bajaj, S. A. Survase, and R. S. Singhal, “Microbial cellulose: Fermentative
production and applications,” Food Technol. Biotechnol. 47 (2009) 107–124.
[5] O. Nechyporchuk, M. N. Belgacem, and J. Bras, “Production of cellulose nanofibrils: A review
of recent advances,” Ind. Crops Prod. 93 (2016) 2–25.
[6] J. T. McNamara, J. L. W. Morgan, and J. Zimmer, “A Molecular Description of Cellulose
Biosynthesis,” Annu. Rev. Biochem. 84 (2015) 895–921.
[7] S. Tanskul, K. Amornthatree, and N. Jaturonlak, “A new cellulose-producing bacterium,
Rhodococcus sp. MI 2: Screening and optimization of culture conditions,” Carbohydr. Polym. 92
(2013) 421–428.
[8] R. M. Brown, “Cellulose Structure and Biosynthesis: What is in Store for the 21st Century?,”
J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 42 (2004) 487–495.
[9] Y. Huang, C. Zhu, J. Yang, Y. Nie, C. Chen, and D. Sun, “Recent advances in bacterial
cellulose,” Cellulose. 21 (2014) 1–30.
[10] H. Kargarzadeh et al., "Advances in cellulose nanomaterials," Springer Netherlands. 25 (
2018).
[11] Z. T. Niyazbekova, G. Z. Nagmetova, and A. A. Kurmanbayev, “an Overview of Bacterial
Cellulose Applications,” Biotechnol. Theory Pract. (2018) 1–16.
[12] M. Güzel and Ö. Akpınar, “Production and Characterization of Bacterial Cellulose from Citrus
Peels,” Waste and Biomass Valorization. (2018) 1–11.

16
BIOSYNTHESIS OF PRODIGIOSIN BY Serratia marcescens AND ITS
APPLICATION IN A DRUG DELIVERY SYSTEM

JESÚS ALONSO SOLÍS RODRÍGUEZ
I Semester

Lourdes Morales Oyervides1, Julio Montañez Sáenz 1, Juan Roberto Benavente Valdés1
1 Department of Chemical Engineering, School of Chemistry. Autonomous University of Coahuila
*E-mail: solis.jesus@uadec.edu.mx
Keywords: Oxygen transfer, food colorant, encapsulation, stability.

Introduction
Nowadays synthetic pigments occupy 95% of the pigments sold worldwide [1]. However, it
has been demonstrated that their excessive use is related with different diseases [2]. Therefore,
it is important to find alternatives to replace or reduce their use on industry such as natural
pigments which can be produced by plants, microorganisms and insects. Microbial pigments
represent an important source of bioactive secondary metabolites with a vast variety of
applications. One of these biopigments is the pigment prodigiosin, which is produced by
different microorganisms such as Serratia marcescens. This red hydrophobic biopigment with
a chemical structure of 2-methyl-3-pentyl-6-methoxyprodiginine presents several properties
and functionalities such as bioactive effects including anti-bacterial, anti-fungal, anti-algal,
anti-malarial, anti-cancer, antiviral and immunosuppressive activities. Due to these properties,
this molecule represents a great potential for medical and pharmaceutical applications. Thus,
the development of a feasible bio-process for its production is of great scientific and
commercial interest. For this purpose, a strategy considering the oxygen consumption during
fermentation is desirable in order to describe the conditions for further scale-up allowing high
production yields, and also a product with high stability under different processing conditions
is desirable.
In this context, the aim of this project is to improve the process performance of the synthesis
of prodigiosin by Serratia marcescens and to select a proper delivery system for its
application.

Methodological strategy
The development of this research project will be carried out in three different stages, i) oxygen
transfer rate evaluation on the synthesis of prodigiosin by Serratia marcescens, ii) evaluation
of different encapsulation methods for the successful delivery of prodigiosin and iii)
evaluation of the stability of free and encapsulated prodigiosin. Serratia marcescens acquired
from the Microbial Culture Collection of CINVESTAV (Mexico) will be used for the
production of prodigiosin. Medium, inoculum preparation and culture conditions will be
carried out as previously reported [3]. The effect of oxygen transfer rate on the production of
prodigiosin by Serratia marcescens will be evaluated by varying the agitation speed and the
working volume at flask level (125, 250 and 500 mL). A Central Composite Design will be
used in order to evaluate three levels of working volume and agitation speed at each level of

17
flask. The experiment will be set up in a rotatory shaker (Inova 94, New Brunswick Scientific,
USA) in triplicate. kLa will be determined at each set of conditions following the dynamic
method [4].
The second stage will be the evaluation of different encapsulation methods for the successful
delivery of prodigiosin. One of the methods that will be evaluated, is the encapsulation of
prodigiosin by spray drying. Factors such as carrier agent, inlet and outlet temperature and
their effect on the encapsulation efficiency and loading capacity will be evaluated [5]. Finally,
the stability of free and encapsulated prodigiosin throughout time will be studied at different
conditions (pH and Temperature) as reported elsewhere [6].

Expected results
It is expected that the evaluation of the oxygen transfer rate effect on the synthesis of
prodigiosin by Serratia marcescens will allow improving the process performance in terms of
yield and the results will serve as basis for scaling-up of the process. Additionally, the
encapsulation of prodigiosin will enhance its stability and effectiveness.
References

1. B. Mishra, S. Varjani, G. K. Srinivasa Varma, AgroIndustrial by products in the synthesis of food grade
microbial pigments an ecofriendly alternative, Green Bio-processes, Energy, Environment, and
Sustainability, India, Springer Nature Singapore, (2019) 245-265.
2. H. S. Tuli, P. Chaudhary, V. Beniwal, A. K. Sharma, Microbial pigments as natural color sources: current
trends and future perspectives, J. Food Sci. Technol. 52 (2015) 4669–4678.
3. D. Tobías-Soria, Síntesis de prodigiosina por Serratia marcescens siguiendo el enfoque calidad desde el
diseño, B.Eng. Thesis. Saltillo, Coahuila, (2018).
4. F. Garcia-Ochoa, & E Gomez. Bioreactor scale-up and oxygen transfer rate in microbial processes: an
overview. Biotechnol. adv. 27 (2009) 153-176.
5. C. Turchiuli, M. Jimenez Munguia, M. Hernandez Sanchez, H. Cortes Ferre, E. Dumoulin, Use of different
supports for oil encapsulation in powder by spray drying, Powder. Technol. 255 (2014) 103–108.
6. S. Namazkar, R. Garg, Z. A. Wan, N. Nordin, Production and characterization of crude and encapsulated
prodigiosin pigment, Int. J. Chem. Sci. 4 (2013) 116-129.

18
APROVECHAMIENTO INTEGRAL DE RESIDUOS DE CÍTRICOS PARA
LA RECUPERACIÓN DE COMPUESTOS DE ALTO VALOR

ROSA CLAUDIA ATILANO GÓMEZ
SEMESTRE I

Julio César Montañez Sáenza, Lourdes Morales Overvidesa, María Cristina Cueto
Wongb, Juan Carlos Contreras Esquivelc
a Departamento de Ingeniería Química, Campus Saltillo, Universidad Autónoma de Coahuila
b Departamento de Ingeniería de Alimentos, Campues Torreón, Universidad Autónoma de Coahuila
c Departamento de Investigación en Alimentos, Campus Saltillo, Universidad Autónoma de Coahuila
*rosaatilano@uadec.edu.com
Palabras clave: Cítricos, residuos, microondas, calentamiento óhmico, ultrasonido.

Introducción.
Las naranjas, mandarinas, limones, toronjas y limas pertenecen a la familia de los cítricos
Rutaceae teniendo un cultivo a nivel mundial que supera 88x106 toneladas y se estima que
cerca de un 34% es destinado a la elaboración dejugos, por lo que los desechos producidos
son altos, considerando que, el 50% del peso de los cítricos es desecho [1].
La cáscara de los cítricos (incluyendo el flavedo y albedo) es considerada desecho a pesar de
contar con aceites esenciales, azúcares, ácidos, enzimas, pectinas, pigmentos carbohidratos
insolubles, antioxidantes y flavonoides. Las pectinas tienen una amplia aplicación y demanda
en la industria de alimentos como agentes espesantes [2]; mientras que los aceites esenciales
de los cítricos son empleados sector alimentario, farmacéutico y cosmético [3]. Sin embargo,
métodos de extracción tradicionales de compuestos bioactivos (aceites esenciales, pectina y
antioxidantes) a partir de residuos cítricos son costosos y demandan alto consumo de energía
por los tiempos prolongados de extracción; por lo tanto, el desarrollo de procesos altamente
eficientes en términos económicos y de rendimiento será de gran utilidad para incrementar el
valor agregado de los subproductos de la industria citrícola. Recientemente el uso de nuevas
tecnologías como fluidos supercríticos, pulsos eléctricos de alto voltaje, microondas,
ultrasonido y calentamiento óhmico entre otras ha mostrado un alto potencial para emplearse
en el proceso de extracción de compuestos bioactivos a partir de residuos agroindustriales.
El objetivo general de este estudio es desarrollar una estrategia global para la recuperación de
compuestos de alto valor de la cáscara de los cítricos empleando tecnologías innovadoras.

Estrategia metodológica
Se utilizarán residuos cítricos generados por negocios de alimentos localizados en la región
de la comarca lagunera. Posteriormente se llevará a cabo una caracterización bromatológica
empleando los métodos reportados por la AOAC. Los residuos colectados serán triturados e
inmediatamente sometidos a los procesos de extracción de compuestos bioactivos. Se llevarán
acabo dos etapas para la recuperación de los compuestos bioactivos de cáscaras de cítricos.
En la primera etapa (I) se llevará a cabo el proceso extracción de aceites esenciales;
posteriormente en la etapa II los residuos sólidos serán sometidos al proceso de extracción de

19
pectina y compuestos antioxidantes. En la etapa I el proceso de extracción de aceites
esenciales será llevado a cabo mediante tecnología de microondas, mientras que el proceso de
extracción de pectina y compuestos antioxidantes (etapa II) serán llevadas a cabo mediante
tecnologías de ultrasonido (US) y calentamiento óhmico (CO). En la Figura 1 se presenta de
manera general la estrategia de trabajo que se seguirá en el desarrollo del presente proyecto.

Figura 1. Estrategia metodológica propuesta para el desarrollo del presente proyecto.

Los productos obtenidos de la etapa I serán caracterizados de acuerdo con la metodología
reportada por Uysal y col. [4], mientras que los de la etapa II serán caracterizados mediante
tecnologías reportadas por Bagherian y col. [5] y Hamed y col [6].

Resultados esperados
Se esperan obtener rendimientos de extracción de aceites esenciales, pectina y compuestos
antioxidantes superiores a los métodos convencionales, y al mismo tiempo que permitan
disminuir el uso de solventes y así como tambien menor gasto energético.

Referencias
[1] Papoutsis, K., Pristijono, P., Golding, J. B., Stathopoulos, C. E., Scarlett, C. J., Bowyer, M. C., & Vuong,
Q. Van. (2016). Impact of different solvents on the recovery of bioactive compounds and antioxidant
properties from lemon (Citrus limon L.) pomace waste. Food Science and Biotechnology, 25(4), 971–977.
[2] Boukroufa, M., Boutekedjiret, C., Petigny, L., Rakotomanomana, N., & Chemat, F. (2015). Bio-refinery of
orange peels waste: A new concept based on integrated green and solvent free extraction processes using
ultrasound and microwave techniques to obtain essential oil, polyphenols and pectin. Ultrasonics
Sonochemistry, 24, 72–79.
[3] Bousbia, N., Vian, M. A., Ferhat, M. A., Meklati, B. Y., & Chemat, F. (2009). A new process for extraction
of essential oil from Citrus peels: Microwave hydrodiffusion and gravity. Journal of Food Engineering,
90(3), 409–413.
[4] Uysal, B., Sozmen, F., Aktas, O., Oksal, B. S., & Kose, E. O. (2011). Essential oil composition and
antibacterial activity of the grapefruit (Citrus paradisi. L) peel essential oils obtained by solvent-free
microwave extraction: Comparison with hydrodistillation. International Journal of Food Science and
Technology, 46(7), 1455–1461.
[5] Bagherian, H., Zokaee Ashtiani, F., Fouladitajar, A., & Mohtashamy, M. (2011). Comparisons between
conventional, microwave- and ultrasound-assisted methods for extraction of pectin from grapefruit.
Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 50(11–12).
[6] Hamed S., Zohreh H. E., Hassan A. G. & Mohsen B. (2017). Optimization of pectin extraction from orange
juice waste assisted by ohmic heating. Chemical Engineering and Processing,16, 1-31.

Residuos
cítricos
•Recolección.
•Caracterización.
Aceites
esenciales
•Extracción MW.
•Caracterización.
Pectina
•Extracción US y
CO.
•Caracterización.
Compuestos
antioxidantes
• Extracción US y
CO.
• Caracterización.

20
TECHNOLOGICAL AND NUTRITIONAL QUALITY OF BREAD
ENRICHED WITH MICROALGAE Spirulina maxima

BERINKA ARACELI CARREÒN GONZÀLEZ
I Semester

Juan Roberto Benavente Valdés1, Lourdes Morales Oyervides1, María Cristina Cueto
Wong2
1 Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila.
2 Facultad de Ciencias Biológica, Universidad Autónoma de Coahuila
*e-mail: berinka.gonzalez@uadec.edu.mx.
Key words: Microalgae, bread, Spirulina maxima.

Introduction
Microalgae are photosynthetic microorganisms with an important role and are characterized
by a high diversity and are potentially a great source of natural compounds for several
biotechnological and therapeutic applications. In fact, they convert inorganic substances into
organic matter rich in lipids, proteins, carbohydrates, and other molecules [1] . The application
of microalgae biomass and metabolites is an interesting and innovative approach for the
development of products. Microalgae can enhance the nutritional content of conventional food
preparations and hence improve the nutritional content of conventional food preparations,
therefore positively affects the health of humans and animals due to its composition well
balanced chemistry [2]. In terms of nutrition, the microalgae Spirulina is a rich food source of
macro- and micronutrients including high quality protein (60-70% w/w), iron, gama-linolenic
acid, vitamins, minerals, sulfated polysaccharides and phycocanin [3].
Microalgae have received increasing attention because they represent one of the most
promising sources of compounds with biological activity that could be used as functional
ingredients. In recent studies, microalgae have been incorporated in baked foods such as
cookies, biscuits and bread, showed positive effects in the techno-functional, nutritional
properties, antioxidant activity as well as coloring agent [4].
Bread is the most frequently consumed bakery product in many countries. In recent years,
different healthy ingredients have been used in the production of bread to enhance its
nutritional profile or to confer functional properties. Bread plays a prominent role in the
human diet and it is part of the group of cereals in the food pyramid. Therefore, it should be
consumed in moderate amounts. In 2018, Mexico ranked fourth place in the world bread
consumption with a total market of $1617.69 millions of dollars [5]. The type of bread telera
(also called bolillo), comprises a 69% of bread consumption and it is the most consumed in
Comarca Lagunera [6]. The aim of this investigation is toevaluate the effect of the
incorporation of Spirulina maxima biomass on technological and nutritional quality of bread.

Methodological strategy
The present project will be carried out in three different experimental stages (Figure 1).
In the first stage, the pilot-scale production of green-blue microalga Spirulina maxima
biomass will be carried out. The cultivation of the microalgae will be in conditions of
autotrophy and will be done in four flat panel airlift photobioreactors of 38 L of work volume.
The biomass will be recovered by centrifugation and dried by lyophilization.
In the second stage, the addition of different concentrations of biomass (1.0, 2.0 and 3.0%
w/w) will be evaluated in the elaboration of a bread of common consumption in the Comarca
Lagunera. Physicochemical, microbiological and sensory analyzes will be carried out to
evaluate the quality of the enriched bread obtained.
Finally, in the third stage, an evaluation of In vitro digestion of starch, glycemic index,
polyphenols content and antioxidant activity in enriched bread will be carried out.

Figure 1. Stages of project development

Expected Results
The results of this project will aid in the development of a bread of popular consumption in
Comarca Lagunera with better technological and nutritional characteristics.

References
1. Buono, S., Langellotti, A. L., Martello, A., Rinna, F., & Fogliano, V. Functional ingredients from
microalgae. Food & Function, 5(8), (2014) 1669-1685.
2. Vigani, M., Parisi, C., Rodríguez-Cerezo, E., Barbosa, M. J., Sijtsma, L., Ploeg, M., & Enzing, C. Food
and feed products from micro-algae: Market opportunities and challenges for the EU. Trends Food Sci
Technol, 42(1), 8(2015)1-92.
3. Hashemian, M., Ahmadzadeh, H., Hosseini, M., Lyon, S., & Pourianfar, H. R.. Production of
Microalgae-Derived High-Protein Biomass to Enhance Food for Animal Feedstock and Human
Consumption. In Advanced Bioprocessing for Alternative Fuels, Biobased Chemicals, and Bioproducts
(pp. 393-405). (2019) Woodhead Publishing.
4. Gutiιrrez-Salmean, G., Fabila-Castillo, L., & Chamorro-Cevallos, G. Nutritional and toxicological
aspects of Spirulina (Arthrospira). Nutrition Hospitalaria, 32(1), (2015) 34-40.
5. The World Bank. Global Consumption Database: Bread. 2019.
6. Procuraduría Ferderal del Consumidor. Revista del consumidor. Enero 2018. México.
Stage 1.
Production of
Spirulina maxima
biomass in a pilot-
scale flat-panel airlift
photobioreactor.
Stage 2.
Formulation and
evaluation of
physicochemical,
microbiological and
sensory properties
of bread.
Stage 3.
Evaluation of In
vitro digestion of
starch, glycemic
index, polyphenols
content and
antioxidant activity.

DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTINEOPLASICA DE
INHIBIDORES DE PROTEASAS PRESENTES EN Prosopis spp SOBRE LA
LINEA CELULAR MCF-7

NORMA XIMENA ULLOA FISCHER
1º Semestre

Lucio Rodríguez Sifuentes 1, Cristina Elizabeth Chuck Hernández2, Julio César
Montañez Sáenz3
1Departamento de Ingeniería Bioquímica, Universidad Autónoma de Coahuila
2Departamento de Biotecnología, Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey.
3Departamento de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila
norma.fischer@uadec.edu.mx
Palabras clave: inhibidores de proteasas, Prosopis spp, MCF-7.

Introducción
El cáncer es la acumulación de alteraciones génicas donde las células tienen a proliferar sin
control y sin orden. El cáncer de mama, localizado principalmente en los conductos que llevan
la leche y las glándulas que la producen [1], es una de las principales causas de muertes en
México por este tipo de enfermedad [2]. En la actualidad se han buscado terapias menos
agresivas y mas económicas para el tratamiento de este padecimiento. Las leguminosas
(familia fabaceae), después de los cereales, son el alimento vegetal más importante debido a
su gran contenido nutricional. Aunque en estas plantas se ha reportado la presencia de
compuestos antinutricios como los inhibidores de proteasas, la inactivación de estos es
relativamente sencilla [3]. Los inhibidores de proteasas mas estudiados son los tipo los
Bowman-Birk que tienen un peso molecular de ± 8 kDa y los Kunitz que tienen un peso de ±
20 kDa. [3]. Estos innhibidores han sido reportados con actividad antiviral [4], actividad
antifungica [5], y con actividad antineoplásica [6] en donde afectan el proteasoma 21S del
sistema de regulación de degradación de la proteína llamada ubiquitin-proteasomal [7]. Dentro
de las leguminosas podemos encontrar al árbol Prosopis spp. mejor conocido como el árbol
de mezquite. En sus semillas también ha sido reportada la presencia de inhibidores de
proteasas como tripsina y quimiotripsina [8]. Este árbol crece en zonas desérticas y
semidesértica, en La Comarca Lagunera podemos encontrar especies como glandulosa y
juliflora y este es aprovechado para producir duela, mieles, harinas y como alimento para
animales [9]. Por el momento los inhibidores presentes en el mezquite, solo han sido
reportados para su uso como bioplaguicidas [10], en la actualidad no existen reportes de su
actividad antineoplásica. El objetivo de la presente investigación es determinar la actividad
antineoplásica en la línea celular MCF-7 de cáncer de mama usando inhibidores de proteasas
presentes en la vaina del mezquite.

23
Estrategia metodológica
Se recolectara la vaina de Prosopis spp, se utilizaran los métodos sugeridos por la AOAC y
AACC para determinar proteínas, cenizas, grasas, y humedad [11]. Se hará una extracción de
proteína de acuerdo de la metodología utilizada por Kim Y.J et al. (2011) [5]. De las muestras
obtenidas se realizará un ensayo de inhibición de la actividad enzimática de tripsina y se hará
de acuerdo con Nagashima et al (2014) [12]. Las fracciones que presenten actividad
inhibitoria serán purificadas a partir de cromatografia por exclusión molecular y se
caracterizara por electroforesis SDS-PAGE [5]. De las fracciones obtenidas se hará un ensayo
de inhibición enzimática de tripsina y la fracción que muestre actividad inhibitoria se utilizará
para determinar la actividad antineoplásica de las fracciones en la línea celular MCF-7 según
lo sugerido por Pardo (2006).

Resultados esperados
Se pretende que la siguiente investigación demuestre que las fracciones obtenidas de la vaina
de Prosopis spp en las diferentes etapas de purificación tengan una alta actividad inhibitoria,
y estas cuenten con la capacidad de inhibir la proliferación de la línea celular MCF-7

Referencias

1. Lauby-Secretan, B., Scoccianti, C., Loomis, D., Benbrahim-Tallaa, L., Bouvard, V., Bianchini, F., &
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2. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Estadísticas a propósito del día mundial contra el cáncer.
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3. Avilés‐Gaxiola, S., Chuck‐Hernández, C., & Serna Saldivar, S. O. Inactivation methods of trypsin
inhibitor in legumes: a review. Journal of food science, Vol.83, no.1, 2018, p. 17-29.
4. Lv, Z., Chu, Y., & Wang, Y. HIV protease inhibitors: a review of molecular selectivity and
toxicity. HIV/AIDS (Auckland, NZ), Vol.7. 2015 p. 95.
5. Kim, J. Y., Park, S. C., Hwang, I., Cheong, H., Nah, J. W., Hahm, K. S., & Park, Y. (2009). Protease
inhibitors from plants with antimicrobial activity. International journal of molecular sciences, Vol. 10,
no. 6. 2009. p.2860-2872
6. Magee, P. J., Owusu-Apenten, R., McCann, M. J., Gill, C. I., & Rowland, I. R. Chickpea (Cicer
arietinum) and other plant-derived protease inhibitor concentrates inhibit breast and prostate cancer cell
proliferation in vitro. Nutrition and cancer, Vol. 64, no. 5. 2012. p. 741-748
7. Castro-Guillén,J. L., García-Gasca, T., & Blanco-Labra, A. Chapter V: Protease inhibitors as
anticancer agents. The New Approaches in the Treatment of Cancer, 2014. p. 91-124
8. Franco, O. L., Grossi de Sá, M. F., Sales, M. P., Mello, L. V., Oliveira, A. S., & Rigden, D. J.
Overlapping binding sites for trypsin and papain on a Kunitz‐type proteinase inhibitor from Prosopis
juliflora. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, Vol. 49, no. 3, 2002, 335-341.
9. Pérez, H.R. TESIS: Bromatologia de la vaina del mezquite (Prosopis spp.) Como alternativa para
consumo sustentable en la comarca lagunera. 2016.
10. Oliveira, A. S., Pereira, R. A., Lima, L. M., Morais, A. H., Melo, F. R., Franco, O. L., ... & Sales, M.
P. Activity toward bruchid pest of a Kunitz-type inhibitor from seeds of the algaroba tree (Prosopis
juliflora DC). Pesticide Biochemistry and Physiology, Vol. 72, no. 2. 2002. p. 122-132.
11. AOAC. (1992). AOAC Official Methods. (A. International, Ed.). Washington, D.C
12. Saini, M., Nandeesha, P. Kaashyap, M., Guota P., Mohan, M., & Datta, S. Clonning and
characterization of protease inhibitor genes frome some legumes. Agricultural Research
Communication Centre. Vol. 38, no. 2, 2015. P. 178-181.

24
EVALUACIÓN DEL POTENCIAL BACTERIOCINOGÉNICO DE
CEPAS DE BACILLUS AISLADAS DEL MEDIO MARINO

YAJAIRA DEYANIRA HERNANDEZ SALAS*
I Semestre

Norma Margarita de la Fuente Salcidoa
a Laboratorio de Bioprocesos y Bioprospección, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma
de Coahuila
*yajaira.hernandez@uadec.edu.mx
Palabras clave: Bacillus, bacteriocinas, cepas marinas

Introducción
En la última década, se ha detectado resistencia antimicrobiana en todas partes del mundo; es
uno de los más grandes desafíos a la salud pública mundial hoy en día, y el problema está
aumentando. Aunque la resistencia a los antimicrobianos es un fenómeno natural, se está
propagando por el uso indebido e indiscriminado de antimicrobianos [1].
Por esta razón, es de vital importancia el desarrollo de nuevas alternativas al uso de
antibióticos y antimicrobianos que permitan hacer frente a las bacterias resistentes.
En la búsqueda de estas alternativas, se descubrió que existen bacterias que durante su etapa
de crecimiento, tienen la capacidad de sintetizar sustancias de estructura proteica que poseen
actividad antimicrobiana, llamadas bacteriocinas [2]. Se ha demostrado que las bacteriocinas
poseen una potencia signifcativa contra otras bacterias (incluidas las cepas resistentes a los
antibióticos), son estables y pueden tener espectros de actividad estrechos o amplios [3]. Las
bacteriocinas sintetizadas por bacterias marinas han generado un gran interés debido al
potencial biotecnológico y aplicación como agentes conservadores y/o bioterapéuticos en la
industria de productos del mar [4]. Sin embargo, el descubrimiento de nuevos metabolitos
bioactivos bacterianos a partir de fuentes marinas representa un gran desafío, debido a que se
requieren estudios centrados en las características particulares de bacteriocinas derivadas del
género Bacillus, y poder generar información para ampliar el conocimiento sobre las
bacterocinas marinas.
El objetivo de este proyecto es determinar la capacidad bactericinogénica de cepas de Bacillus
aisladas del medio marino, y poder ampliar el conocimiento sobre estos metabolitos con
respecto a las características biológicas y su especro de inhibición frente a diferentes
patógenos.

Estrategia metodológica
Identificar de cepas aisladas de medio ambiente marino (La Paz Baja California, México). Las
cepas aisladas se caracterizarán fenotípicamente por pruebas bioquímicas y genotípicamente
por la reacción en cadena de la polimerasa [5].

25
1. Determinar y estandarizar las condiciones óptimas (% NaCl, temperatura oC, pH, agitación)
para el crecimiento de la bacteria y la máxima producción de las bacteriocinas mediante
fermentación por lotes.
2. Aislar y purificar las bacteriocinas sintetizadas por cepas de origen marino, mediante
cromatografía y electroforesis Tris-tricina (SDS-PAGE). De se posible la cromatografía
incluirá exclusión molecular por cromatografía líquida rápida de proteínas (FPLC: Fast
Protein Liquid Chromatography) y cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC: high
performance liquid chromatography) [6].

3. Evaluar su actividad antimicrobiana por medio del método de difusión en pozos.

4. Realizar preliminarmente la caracterización biológica de la bacteriocina (sensibilidad a
proteasas, solventes orgánicos, temperatura, pH [5, 6].

Figura 1. Etapas propuestas para el aislamiento, purificación y caracterización de bacteriocinas
marinas

Resultados esperados
Las bacteriocinas sintetizadas por cepas de origen marino, se producirán estableciendo las
condiciones óptimas por fermentación, y se determinará la capacidad antimicrobiana de estos
metabolitos purificados, resaltando el gran potencial biotecnológico.

Referencias

1. World Health Organization. Worldwide country situation analysis: response to antimicrobial resistance,
(2014) 8-10.
2. M. P. Zacharof and R. W. Lovitt, 2012, Bacteriocins Produced by Lactic Acid Bacteria A Review
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3. Cotter P.D., Ross RP, Hill C. Bacteriocins: a viable alternative to antibiotics?, Nature Review
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4. Gálvez, A., Lopez, R.L., Abriouel, H., Valdivia, E., & Omar, N.B. Application of bacteriocins in the
control of foodborne pathogenic and spoilage bacteria. Critical reviews in biotechnology, 28(2008) 125-
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5. Pacheco Cano, R.D, De la Fuente-Salcido, N.M., Salcedo-Hernández, R., Barboza Corona, J.E. (2016).
Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Alimentos. 1 (2016) 182-187.
6. López de la Cruz D, Valencia-Castro CM, Hernández-Terán F, Barboza-Corona JE, de la Fuente-
Salcido NM. Antibacterial Activity of Native Bacillus thuringiensis Strains from Fernandez Canyon
State Park, Mexico. Journal of Antimicrobial Agents, 4 (2018) 2-5.

SYNERGISTIC EFFECT OF LARREA TRIDENTATA EXTRACTS AND
SILVER NANOPARTICLES ON MCF-7 CELLS

CONSUELO ABIGAIL FIERROS GARCÍA*
I Semester

Lucio Rodríguez Sifuentes , Norma de la Fuente Salcido, Ayerim Yedid Hernaandez
Almanza
Facultad de Ciencias Biologicas, Universidad Autónoma de Coahuila
*abigail_fierros@uadec.edu.mx

Key words: Larrea Tridentata, Nanoparticles,NDGA, MCF-7 cells.

Introduction
By means of nature has devised various processes for the synthesis of nano- and micro-length
scaled inorganic materials which have contributed to the development of relatively new and
largely unexplored area of research based on the biosynthesis of nanomaterials[1]. The
advantage of using plants for the synthesis of nanoparticles is that they are easily available,
safe to handle and possess a broad variability of metabolites that may aid in reduction of metal
ion[2]. Larrea tridentata is a notable source of natural products with approximately 50% of
the leaves dry weight as extractable matter. The resin that covers the leaves yielded 19
flavonoid aglycones, as well as several lignans, notably including the antioxidant
nordihydroguaiaretic acid, NDGA[3]. NDGA is a phenolic lignan with biological activity
applicable in the health area, such as antiviral, antifungic, antimicrobial, and antitumorgenic
[4]. The therapeutic potential of this compound for the treatment of tumours and cancer has
been demonstrated, being related to an inhibition on cancer cells growth via an apoptotic
mechanism[5]. In the present proposal study we will evaluate the potential of Larrea
tridentata biocompounds and its application in synthesis of silver nanoparticles against MCF-
7 cell line in vitro. MCF-7 is a cultured human breast cancer cell that is widely used for studies
of breast cancer biologyand hormonal mechanisms.

Methodological strategy
The process of the present proposal study is outlined in (figure 1):
1. The extraction of the bioactive compounds from Larrea Tridentata with focus on NDGA
2. Phytosynthesis and characterization of NP´s
3. Cell growth in vitro, inhibition and cytotoxicity studies

Figure 1. Diagram of extraction, synthesis of AgNP´s, cell growth (MCF-7) and cytotoxic studies

Expected Results
For the first phase: To obtain a pure NDGA compound of Larrea tridentata
For the second phase: To obtain nanoparticles in a scale of 10-100 nm
For the third phase: To obtain a high cytotoxicity in MCF-7 cells

References

1. Prashant Mohanpuria, Nisha K. Rana, Sudesh Kumar Yada, Biosynthesis of nanoparticles:
technological concepts and future applications, Spring, Volume 10,(2008) pp 507–517
2. Nelson Durán, Priscyla D. Marcato, Marcela Durán, Alka Yadav, Aniket Gade, Mahendra Rai,
Mechanistic aspects in the biogenic synthesis of extracellular metal nanoparticles by peptides,
bacteria, fungi, and plants, Spring,Volume 90,(2011)1609–1624.
3. Chohachi Konno, Zhi-Zhen Lu, Hui-Zhong Xue, Clemens A. J. Erdelmeier, Duangdeun Meksuriyen,
Chun-Tao Che, Geoffrey A. Cordell, D. Doel Soejarto, Donald P. Waller, Harry H. S. Fong, Furanoid
Lignans from Larrea tridentata, J Nat. Prod, (1990) 396–406.
4. .Jih RuHwu, Ming-HuaHsu, Ru Chih C.Huang. New nordihydroguaiaretic acid derivatives as anti-HIV
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5. Zavodovskaya M1, Campbell MJ, Maddux BA, Shiry L, Allan G, Hodges L, Kushner P, Kerner
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https://pubs.acs.org/action/doSearch?field1=Contrib&text1=Hui-Zhong++Xue
https://pubs.acs.org/action/doSearch?field1=Contrib&text1=Clemens+A.+J.++Erdelmeier
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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Kerner%20JA%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=17562544
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28
ACTIVIDAD DE LOS POLIFENOLES DEL AGAVE EN LINEA CELULAR
HELA

RICARDO ALBERTO MARTINEZ FLORES*
I Semestre

Jesús Antonio Morlett Cháveza, Mauricio Salinas Santanderb, Carolina Flores
Gallegosc, Juan Ascacio Valdez Martinezd, Ileana Vera Reyese
a Laboratorio de biología molecular, Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma de Coahuila.
b Departamento de Investigación, Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Coahuila
c Departamento de Alimentos, Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma de Coahuila
d Departamento de Nutrición Animal, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
e Plásticos en la Agricultura, Centro de Investigación en Química Aplicada
*azuretririck_3@hotmail.com
Palabras clave: HPV, ROS, E6, E7, Polifenoles, Flavonoides, Cervicouterino.

Introducción
El cáncer ha sido la causa global de muertes sin tratamiento completamente eficaz para su
tratamiento. Diversos intereses científicos en la terapia contra el cáncer se han concentrado en
la identificación de compuestos que inducen la apoptosis, considerado como un mecanismo
crucial contra el desarrollo del cáncer. El cáncer cervicouterino está dentro de las 4 principales
muertes en mujeres a nivel mundial siendo el segundo en incidencia y mortalidad después del
cáncer de mama en áreas de bajo índice de desarrollo [1]. En México es la segunda causa de
muerte, se estima que 3 de cada 10 mujeres mueren de cáncer cervicouterino [2].
El virus del papiloma humano (HPV) es necesario para que se desarrolle el cáncer
cervicouterino [3], donde existen aproximadamente 15 tipos de HPV que son oncogénicos [4],
de los cuales el HPV-16 es el más prevalente tipo de cáncer seguido del HPV-18. La gran
mayoría de adenocarcinoma (94%) es causado por HPV-16, 18 y 45 [5]. La capacidad de
inducir la formación de tumores de HR-HPV esta atribuida principalmente de las propiedades
inmovilizadoras y transformadoras de las oncoproteinas E6 y E7, que son selectivamente
retenidas y expresadas en todas las etapas de progresión cancerígena [6] [7]. La oncoproteina
E7 interactúa con la forma activa hipofosforilada de retinoblastoma (Rb) que resulta en su
inactivación y una acelerada degradación de esta [8]. La E6 induce una degradación de la
proteína p-53 [9]. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) son generalmente moléculas
pequeñas de vida corta y altamente reactivas [10]. Las ROS juegan un papel importante en el
sistema inmune y el mantenimiento del balance de óxido-reducción (Redox) [11]. También
están implicadas en varias líneas celulares de señalización y factores de transcripción que
están asociadas con proteínas como la p-53, la cual puede activar el proceso de muerte celular
como la apoptosis o la autofagia [12]. La mayoría, pero no todas las vías de apoptosis llevan
a la activación de proteasas aspartasas-especificas dependientes de cisteína (caspasas). Ciertos
iniciadores pueden pegarse a otras caspasas, lo que lleva a una activación de la cascada
apoptotica [13].

29
Los polifenoles, entre estos los flavonoides, son micronutrientes encontrados en plantas como
metabolitos secundarios que las ayudan en su protección contra bacterias. En adición, poseen
una gran actividad antioxidante gracias a su capacidad de donar hidrogeno o electrones, que
es la base de su actividad biológica, que los hacen compuestos atractivos contra señales de
cáncer [14]. Dentro de estos, se encuentra el grupo de los flavonoides. Una de las plantas de
la cual su mayor constituyente polifenolico son flavonoides, es el agave [15]. México es el
principal productor de agave a nivel mundial, mayormente en bebidas, como el tequila o el
mezcal [16]. El objetivo general de este trabajo es determinar la concentración letal mediana
(LC50) de los extractos polifenolicos de agave en línea celular HeLa.

Estrategia metodológica
Las células HeLa serán expuestas a diferentes concentraciones de extractos de agave. Esto,
permitirá determinar la dosis letal media y concentración letal media (CL50 y DL50).
Concluida la etapa anterior,se recuperaran las células tratadas y se extraerán proteínas totales.
Los péptidos serán resueltos en geles SDS-PAGE y se realizará inmunotransferencia.
Después, la membrana con los péptidos serán expuestos a anticuerpos anti-p53, anti-E6 y –
E7, y anti-Bcl2. Los resultados serán analizados vía softwares bioinformáticos y estadísticos.

Resultados esperados
Los flavonoides del extracto polifenolico reactivaran las proteínas apoptoticas en línea HeLa,
reduciendo el incremento y los casos de muerte en cáncer cervicouterino.

Referencias

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for Clinicians. 68 (2018) 394–424.
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[3] Walboomers JM, MV, Manos MM, et al. Human papillomavirus is a necessary cause of invasive cervical cancer worldwide. J Pathol.
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[4] Bouvard V, Baan R, Straif K, et al. A review of human carcinogens. Part B: biological agents. Lancet Oncol. (2009); 10:321–322.
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[6] Roman A, Munger K. The papillomavirus E7 proteins. Virology. (2013); 445:138-168.
[7] Vande Pol SB, Klingelhutz AJ. Papillomavirus E6 oncoproteins. Virology. (2013); 445:115-137.
[8] Boyer SN, Wazer DE, Band V. E7 protein of human papilloma virus-16 induces degradation of retinoblastoma protein through the
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[9] Scheffner M, Werness BA, Huibregtse JM, Levine AJ, Howley PM. The E6 oncoprotein encoded by human papillomavirus types 16
and 18 promotes the degradation of p53. Cell. (1990); 63:1129–36.
[10] C.C. Winterbourn, Are free radicals involved in thiol-based redox signaling? FreeRadic. Biol. Med. 80 (2015) 164–170.
[11] J. Zhang, X. Wang, V. Vikash, Q. Ye, D. Wu, Y. Liu, W. Dong, ROS and ROS-mediated cellular signaling, Oxidative Med. Cell.
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[12] V.O. Kaminskyy, B. Zhivotovsky, Free radicals in cross talk between autophagy and apoptosis, Antioxid. Redox Signal. 21 (2014) 86–
102.
[13] S. Shalini, L. Dorstyn, S. Dawar, S. Kumar, Old, new and emerging functions of caspases, Cell Death Differ. 22 (2015) 526–539.
[14] De Camargo, A.C.; Regitano-d’Arce, M.A.B.; Rasera, G.B.; Canniatti-Brazaca, S.G.; do Prado-Silva, L.; Alvarenga, V.O.; Sant’Ana,
A.S.; Shahidi, F. Phenolic acids and flavonoids of peanut by-products: Antioxidant capacity and antimicrobial effects. Food Chem.
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[15] Pi Yu Chen, Yuh Chi Kuo, Chin Hui Chen, Yueh Hsiung Kuo, Ching Kuo Lee, Isolation and Immunomodulatory Effect of
Homoisoflavones and Flavones from Agave sisalana Perrine ex Engelm. Molecules (2009), 14, 1789-1795.
[16] Notimex [internet document] (2017) URL: https://mexiconuevaera.com/nacional/2017/02/17/mexico-es-el-principal-productor-de-
agave-en-el-mundo.

30
ANÁLISIS DEL EFECTO DE UN EXTRACTO POLIFENÓLICO DEL
RAMBUTÁN EN LA LÍNEA DE SEÑALIZACIÓN WNT EN CÉLULAS
HELA

PAOLA KARINA MIRELES ELIZALDE*
I Semestre

Jesús Antonio Morlett Cháveza, Mauricio Salinas Santanderb, Nagamani
Balagurusamyc, Juan Ascacio Valdes Martínezd, Ileana Vera Reyese
a Laboratorio de Biología Molecular, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila
b Departamento de Investigación, Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Coahuila
c Departamento de Biorremediación, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Coahuila
d Departamento de Nutrición Animal, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
e Plásticos en la Agricultura, Centro de Investigación en Química Aplicada
*E-mail: pmireleselizalde@uadec.edu.mx
Palabras clave: rambután, polifenoles, compuestos bioactivos, wnt, β-catenina, cáncer
cervicouterino.

Introducción
El cáncer es uno de los mayores problemas de salud en todo el mundo, siendo el cáncer de
mama y el cáncer cervical las mayores causas de muerte en mujeres. En el año 2015, el Fondo
Mundial para la Investigación sobre Cáncer indicó que una dieta basada en alto consumo de
alimentos a base de plantas, y una baja ingesta de carnes rojas, alimentos procesados,
almidones y azúcares, reduce la incidencia de cáncer. Esto es debido a que los alimentos a
base de plantas contienen polifenoles, que son compuestos bioactivos con altos beneficios
biológicos [1]; se ha estudiado que los efectos de estos compuestos en distintas enfermedades
están mediados por la orientación de múltiples vías de señalización celular. Una de las vías de
señalización más estudiadas es la Wnt/β-catenina, que está asociada con el desarrollo
embrionario y controla la homeostasis de tejidos en adultos [2]. El rambután, Nephelium
lappaceum L., es un fruto tropical nativo del sureste de Asia perteneciente a la familia
Sapindacea [3]. En México, su cultivo comenzó en los años 50 en los estados de Chiapas,
Veracruz, Nayarit y Tabasco [4]. El consumo de esta fruta es fresco o procesado, pero la
industria de procesamiento genera bastantes desechos de cáscara y semillas. Se han estudiado
estos residuos y se ha encontrado que la cáscara del rambután contiene altas concentraciones
de compuestos fenólicos los cuales tienen actividad antioxdante, antiviral, antinflamatoria,
apoptótica, citotóxica y de protección de células [5]. Se han reportado trece compuestos
fenólicos en la cáscara de este fruto, siendo el ácido elágico, corilagina y geraniol los más
destacados [6]. Los polifenoles son metabolitos secundarios producidos por plantas, se
encuentran mayormente en frutas y verduras. Están compuestos de uno o varios anillos
fenólicos y uno o varios grupos hidroxilos [7]. La actividad antioxidante de los polifenoles es
una de las principales, pero también tiene otros efectos positivos sobre la salud como la
disminución de riesgos cardíacos, propiedades antinflamatorias, protección contra el
Alzhaimer, entre otros [8]. La vía de señalización Wnt/β-catenina está envuelta en el

31
desarrollo, proliferación y diferenciación celular. Está implicada en el desarrollo embrionario
y la homeostasis de tejidos en adultos [9]. Las alteraciones en esta vía se han visto en cáncer
de huesos, hígado, colón, mama y cervical. Estudios recientes han demostrado que la
inactivación de algunas proteínas de la vía por el virus de papiloma humano induce a una
sobre activación de la misma [10]. La proteína β-catenina es el principal componente de esta
vía. Esta proteína, en el citoplasma, es degradada por un complejo de destrucción formado por
las proteínas Axin, GSK3B, CK1 y APC, este complejo desfosforila a la β-catenina para
posteriormente ser ubiquitinada y degradada por la ubiquitina ligase ß-TrCP en el proteosoma,
impidiendo que la β-catenina pase al núcleo y que sustituya al inhibidor Groucho del Factor
de Transcripción Celular. En presencia de proteínas Wnt, ésta se unirá a los receptores
transmembranales Frizzled y su co-receptor LRP5/6; este complejo traduce una señal a la
proteína Dvl o Dsh y Axin, causando que el complejo de destrucción no se forme y, por ende,
que la β-catenina se acumule en el citoplasma y núcleo. En el núcleo, β-catenina interactúa
con el Factor de Transcripción, desplazando al represor Groucho y activando la transcripción
de los genes de la vía [11].

Estrategia metodológica
Se cultivarán céluas HeLa y se expondrán a diferentes concentraciones de extractos de
compuestos polifenólicos obtenidos del rambután. Posteriormente, se realizará un cinética
para determinar la dosis y concentración letal media (DL50 y CL50). Después de obtener la
DL50 y CL50, las células HeLa se expondrán a dicha concentración previamente obtenida y se
recuperarán