Légolas, el elfo que cayó en la trampa del arándano… y de la cromatografía líquida de alta resolución

Lo odio. Por guapo, por inteligente, por su agudeza visual y por esa destreza con el arco que fue la responsable de que cientos de mis orcos muriesen en el último combate contra la gentuza de la Comarca de la Tierra Media. Pero como no hay mal que cien años dure, Légolas, uno de los más carismáticos miembros de la Compañía del Anillo, ha caído definitivamente en las redes de Sauron… uno menos.

A pesar de que era casi perfecto, este elfo alto, hermoso y de ojos azules brillantes que se unió a la Compañía del Anillo en el Concilio de Elrond en representación de su pueblo, tenía un defecto que pocos conocían: su  ambición desmesurada por ser el miembro de la triste Compañía que más orcos matara… y esto le costó muy caro.

Como recordarán, una de las grandes virtudes del arquero mayor de la Tierra Media era su vista prodigiosa y penetrante que le permitía ver a grandes distancias lo que era imposible no solo para el resto de los mortales, sino también para muchos elfos. Pero Légolas quería más y más…. y se puso en manos de la industria alimentaria, tan importante en aquellos tiempos, para consumir alimentos que publicitasen que su consumo mejoraba la agudeza visual, como es el caso de los arándanos, pequeñas bayas que compartía con su inseparable Gimli, el enano hijo de Glóin.

Pues bien, lo más grande de la historia que les vamos a contar hoy en Scientia es que han sido precisamente las propiedades nutricionales, bromatológicas y funcionales de estos arándanos las que han servido al Gran Ojo sin Párpado para atrapar al más guapo de los elfos… y sorprendentemente apoyándome en sus tres grandes virtudes: la destreza visual, la belleza y la inteligencia del mítico elfo.

La primera de las razones por las que Légolas consumía estas falsas bayas no era solamente mantener su agudeza visual para seguir destrozando mis tropas, sino conseguir una mayor adaptación de su visión a la nocturnidad… tal y como publicitan muchos productos alimentarios ricos en arándanos.  Sin embargo, hace pocas fechas el Panel de Expertos en Nutrición, Alergias y Dietéticos de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha prohibido a la industria alimentaria que publicite que los extractos o zumos de arándanos azules pueden ayudar a mantener el estado visual o a mejorar la adaptación del ojo a la visión nocturna ya que no hay estudios científicos realizados en humanos que así lo demuestren.

Pero este Elfo era casi tan terco como su amigo Gimli y, aunque los arándanos no le servían para mejorar su visión, los seguía tomando a diestro y siniestro pero… ¿por qué? Pues por su obsesión su obsesión por ir siempre guapísimo y elegante… y esto lo llevó a cometer su segundo error.

Todos ustedes han oído un dicho que dice que “los guapos orinan colonia”… y estarán ustedes de acuerdo conmigo en que Légolas es el prototipo de personaje que destila perfume por todos sus poros, lo que le llevó no solamente a coger una preocupante infección de orina sino que intentó curarla a base de suplementos de arándanos recomendados por la industria alimentaria para paliar las infecciones urinarias. Pero la EFSA ha vuelto saltado a la palestra a decirle a Légolas, y al sector de los suplementos, que “de eso nada monada”… nunca mejor dicho.

Sin embargo tengo que reconocer que este personaje cuyo nombre significa en sindarin, la lengua élfica, “hoja verde”, era más inteligente que sus amigos los Hobbits, enanos, hombres y demás perdedores…. si Légolas consumía arándanos era por algo más que por mejorar su visión o curar sus infecciones urinarias. Un estudio bromatológico de la composición del arándano muestra como esta fruta es rica en un compuesto llamado pterostilbeno, una molécula muy peculiar de la familia de los estilbenos cuya estructura es muy similar a la del archiconocido resveratrol pero con un solo grupo hidroxilo libre ya que los otros dos se encuentran metilados.

Tradicionalmente, y debido a que esa estructura metilada le proporciona a este estilbeno una baja capacidad antioxidante nada comparable “in vitro” a la del controvertido resveratrol o a la del oxyresveratrol del que hablamos en “El día que Gollum atrapó al más capullo de los antioxidantes”, muchos científicos han considerado al pterostilbeno el hermano pobre de la familia de los estilbenos… pero Légolas, el elfo que acabó con cuarenta y un orco en la Batalla de Cuernavilla, sabía que el pterostilbeno guardaba una sorpresa.

Según un reciente estudio llevado a cabo por investigadores de la Case Western Reserve University y publicados en la revista Neurobiology of Aging, un grupo de ratones a los que se les administró una dosis de pterostilbeno mostraron no solamente una gran mejora de distintos procesos cognitivos, sino que además presentaron mejores resultados frente a algunos procesos inflamatorios o frente al estrés celular que aquellos ratones que fueron suplementados con la misma cantidad de resveratrol.

Estos resultados, debido probablemente a la mejor bioavabilidad del pterostilbeno consecuencia de su estructura lipofílica, han provocado que este estilbeno sea considerado un futuro potente neuromodulador a tener en cuenta tanto en el envejecimiento como en algunas enfermedades como el Alzheimer…  con razón se  mantenía tan bien el maldito arquero comiendo arándanos.

Pero el Señor Oscuro de Mordor se ríe de estas triquiñuelas y no solamente no le intimida que el pterostilbeno presente en los arándanos posea todas estas propiedades de las que Légolas se ha aprovechado, sino que ha utilizado precisamente su carácter lipofílico y su fluorescencia intrínseca para atrapar al guapo amigo de Aragorn empleando la cromatografía líquida de alta resolución en fase reversa (RP-HPLC)… pero en presencia de mis tropas encapsulantes en la fase móvil.

El objetivo estaba claro: Légolas iba “dopado” de arándano hasta las cejas por lo que sus niveles de pterostilbeno eran altísimos. Diseñando una estrategia para encapsular a esta biomolécula tendríamos al elfo atrapado… pero la misión no era fácil.

El uso de la técnica tradicional de RP-HPLC para identificar pterostilbeno presenta, además del uso de altas concentraciones de disolventes orgánicos en la fase móvil, dos grandes problemas: los elevados tiempos de análisis necesarios para identificar este compuesto debido a su alta hidrofobicidad y la baja sensibilidad del sistema de análisis que da lugar a que bajas cantidades de pterostilbeno en arándanos no puedan ser identificadas… pero nadie contaba con la astucia del Gran Sauron para solventar los problemas.

Para resolver la primera de las dificultades decidí introducir mi ejército favorito, disoluciones acuosas de ciclodextrinas, en la fase móvil del sistema cromatográfico. La presencia de estas moléculas logra “solubilizar” aparentemente el pterostilbeno disminuyendo su hidrofobicidad al quedar encapsulada la estructura lipofílica en el interior de la ciclodextrina, lo que provoca que los tiempos necesarios para identificar el pterostilbeno en el arándano se reduzcan considerablemente tal y como se puede observar en la siguiente figura. Conforme aumentamos la concentración del agente encapsulante el tiempo de retención del pterostilbeno se acorta… Légolas te tengo casi en el bote…

Pero el elfo sabía camuflarse y aunque lo tenía más cerca no lograba verlo bien porque el problema de la baja sensibilidad de los métodos de análisis que emplean detectores de absorbancia era más difícil de resolver. Aunque los tiempos de análisis eran cortos, si no reducía el umbral de detección del maldito pterostilbeno, el guaperas se me iba a escapar por no poder detectarlo… y aquí entró en escena una de mis técnicas analíticas preferidas, la fluorescencia acoplada al HPLC.

Habitualmente la fluorescencia de una molécula sufre un significativo incremento cuando aumenta su rigidez y al encapsular al pterostilbeno en la cavidad interna de las ciclodextrinas logré reducir el grado de libertad de este ingrediente del arándano.

Este hecho provocó un incremento de la señal de fluorescencia que mejoró significativamente los resultados que se obtienen tradicionalmente con los detectores de absorbancia y así conseguí aumentar el nivel de sensibilidad para la detección de este estilbeno….ya tenía al pterostilbeno donde quería, cerca y bien visible como se puede observar en la siguiente figura… ¡¡te atrapé maldito elfo!!

 

El resto fue coser y cantar. Una vez que mis anillos habían visto el camino a seguir saqué a mi ejército de ciclodextrinas al completo. Primero la infantería, las ciclodextrinas naturales α, β y γ, que hicieron mucho daño al educado elfo… y posteriormente terminé el trabajo con las temibles ciclodextrinas modificadas (hidroxipropil-β, metil-β y etil-β)… las sustitutas de los orcos que en paz descansen.

Pero como reconozco que el arco del elfo siempre me ha dado gran temor después de ver lo que hizo con mis antiguas tropas, no quise dejar ningún cabo suelto. Calculamos constantes de encapsulación, evaluamos el efecto de la presencia de disolventes orgánicos en el medio de reacción, probamos diferentes temperaturas, distintos pHs… de todo antes de dar por finalizada la lección que le quise dar no solamente a Légolas, sino también al resto de la Compañía del Anillo, que poco a poco van aprendiendo la lección de que con Sauron no se juega.

Finalmente, y al igual que hicimos en el “Bosque de Fangorn y la termodinámica de la encapsulación”, el último paso fue determinar los principales parámetros termodinámicos de la microencapsulación del pterostilbeno empleando la ecuación de Van´t Hoff.

Como era de esperar, los valores negativos obtenidos para la entropía, la entalpía y la energía libre de Gibbs demostraron que el proceso de encapsulación del pterostilbeno, ese importante compuesto bioactivo presente en los arándanos, aumentaba el orden del sistema, era exotérmico y, como era de esperar, era un proceso espontáneo… .

Y así, a lo tonto tonto, Sauron, el verdadero Señor de los Anillos, desarrolló un método rápido, sensible y preciso basado en la química verde (al sustituir los tradicionales disolventes orgánicos por otros de naturaleza acuosa), para determinar una molécula bioactiva tanto en alimentos como en fármacos… y todo esto lo publicamos no en una revista científica, sino en dos… ¡¡qué crack!!

Lo siento querido Gimli, tu amigo Légolas, el arquero que logró la reconciliación del pueblo elfo con sus tradicionales enemigos, los enanos, ya no va a poder acompañarte a las Tierras Imperecederas como soñó J.R.R. Tolkien… pero quédate tranquilo que pronto te reunirás con él en mis mazmorras porque querido pequeñín, tras Bárbol, Merry, Pippin y Légolas, tu eres el siguiente objetivo de mis terribles ejércitos encapsulantes…¡¡tiembla enano!!

Jose

 

Próximo capítulo: “Gimli, el enano que no sobrevivió al exceso de colesterol”

Nota: Esta entrada participa en la XI edición del Carnaval de Química que albergará este mes el jovencísimo Blog de María Docavo  “Historias con mucha Química”.

Bibliografía:

  • Pilar Rodríguez-Bonilla, José Manuel López-Nicolás, Lorena Méndez-Cazorla, Francisco García-Carmona. Development of a reversed phase high performance liquid chromatography method based on the use of cyclodextrins as mobile phase to determine pterostilbene in blueberries. Journal of Chromatography B879, 1091-1097. 2011.
  • José M. López-Nicolás, Pilar Rodríguez-Bonilla, Lorena Méndez-Cazorla and Francisco García-Carmona. Physico-chemical study of the complexation of pterostilbene by natural and modified cyclodextrins. Journal of Agricultural and Food Chemistry.  57, 5294-5300. 2009.
  • Naoaki Harada, Juan Zhao, Hiroki Kurihara, Naomi Nakagata, Kenji Okajima. Resveratrol improves cognitive function in mice by increasing production of insulin-like growth factor-I in the hippocampus. The Journal of Nutritional Biochemistry. 22, 1150–1159. 2011.
  • Jaewon Chang, Agnes Rimando, Merce Pallas, Antoni Camins, David Porquet, Jennifer Reeves, Barbara Shukitt-Hale, Mark A. Smith, James A. Joseph, Gemma Casadesus. Low-dose pterostilbene, but not resveratrol, is a potent neuromodulator in aging and Alzheimer’s disease. Neurobiology of Aging. http://dx.doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2011.08.015 2012
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29 respuestas a Légolas, el elfo que cayó en la trampa del arándano… y de la cromatografía líquida de alta resolución

  1. Patricia dijo:

    Jose, pero que caña de post!!! Me he quedado flipada. Ciclodextrinas en una fase móvil?? No lo había visto nunca. Que buena idea! Y no da problemas en el equipo? Que las ciclodextrinas son un moleculón! Las columnas no se ensucian?

    Creo que cuando tenga que poner a punto un método de HPLC que se me ponga rebelde te voy a consultar!! Aunque yo solo tengo un DAD 😦

    Lo dicho, que me encanta esta entrada!!!
    Y yo también quiero un fluorescencia!! 😉

    • Gracias!!
      Hay que tener precauciones pero si filtramos correctamente la fase móvil y luego lavamos continuamente la columna no deben existir problemas…
      El detector de florescencia es una pasada para los que nos gusta esta técnica, apriétale a tus jefes!!
      Si encesitas “papers” tengo unos cuantos sobre las CD en HPLC.
      Un saludo
      Jose

  2. Linda dijo:

    Es una pena que tanta investigación sea producto de la envidia por el elfo que todas amamos. No obstante la información es valiosa e interesante. 😉 .

  3. sHeDeL dijo:

    Con tantas virtudes sobre las ciclodextrinas se me están poniendo los dientes largos. A ver si encuentro alguna oportunidad de aplicarlas en mis cosicas y disfrutar de la encapsula-experiencia.

  4. Pingback: Légolas, el elfo que cayó en la trampa del arándano… y de la cromatografía líquida de alta resolución

  5. Reena dijo:

    Ju, ju, ju, ju, ju, ya tengo una buena hermandad bien armada para matar Orcos a cascoporro, un elfillo menos no va a cambiar las bajas en la horda.

    Reena Dixit.

  6. David dijo:

    Efectivamente, sois unos cracks, doy fe.
    😉

  7. Dani dijo:

    Eres un crack. Que descojone. Encima aprendiendo cosas nuevas sin darme cuenta.

    😀

  8. Adrián dijo:

    Gran post, la verdad no se como se puede unir un estilbeno con el señor de los anillos, pero lo has vuelto a conseguir. A ver que sorpresa nos depara Gimli (si no te meten antes en la carcel XD)

  9. Stash dijo:

    bioavabilidad, bioavabilidad.
    ¿No te referiras a biodisponibilidad?

  10. @nosinmitursiops dijo:

    Otra gran biofrikada! xD Tiene mérito unir historias tan diferentes y que te salga bien! jajaja

    A mi que no me gusta el yogur este típico de frutas del bosque… tendré que empezar a mirarlo con buenos ojos!

  11. ramossonia dijo:

    Ya empiezo a plantearme que tengáis un escape de gas en tu departamento y que de directamente a la puerta de tu despacho… la imaginación se desborda en cada post y las técnicas y las moléculas se alinean como los planetas en busca de tu objetivo Sauron.

    Cuando leí las primeras líneas quería que me enviaras por MRW al mejor de los elfos encapsulado en ciclodextrinas y con un lazo rojo…, pero después de leer lo de la fluorescencia, me lo he pensado mejor y no me gustaría tener un luminoso fluorescente en casa, así que ya no me lo pido…

    Mis palabras retiro del post anterior, veo que no te conformas con cumplir un añito, sino que sigues añadiendo matices e irradiando originalidad… xP

    PD: yo también voto por biodisponibilidad como @nosinmitursiops….

    Sonia

    • ramossonia dijo:

      Me respondo a mi misma para rectificar, biodisponibilidad lo ha propuesto Stash y le apoyo incondicionalmente…. perdón a @nosinmitursiops por poner letras dónde no las ha escrito…

      • @nosinmitursiops dijo:

        Yo sólo dije lo de biofrikada! 😛 Estamos todos un poco “tocaos” por aquí creo xD

  12. Scruz dijo:

    De verdad, un día van a venir los abogados de Christopher Tolkien para pedirte que les cedas la licencia de tus ejércitos! Que bueno! (voy a empezar a mirar de reojo cuando vaya a tu laboratorio, algo tienes que tener escondido por ahí!)

    Muy Bueno, sí señor!

  13. Antonio dijo:

    Si encima de que es un tema que me interesa y del que tengo que enterarme bien lo explicas de esta manera, ¿cómo no me va a gustar? Gracias por seguir enseñándome cosas sobre los anillos Señor Oscuro, apoyo vuestra causa, aunque sólo sea un orco más.

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  17. Marcos E. dijo:

    Acabo de toparme hoy con este blog , interesante, ameno, divulgativo y muy preciso.
    No se cuantos artículos me he leído ya hoy…desde hoy fiel seguidor.
    Respecto de este articulo, ¿en lugar de HPLC (o UHPLC actualmente dependiendo del tamaño de particula de la columna) has probado a intentarlo por cromatografia de convergencia o mediante fluidos supercritico?
    Incluso cambiar la fluorescencia por espectrometria de masa (single o triple quad).

    Un cordial saludo y de nuevo mi enhorabuena

  18. Pingback: La caída de Rivendell, el refugio de los elfos | SCIENTIA

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