Relaciones cuantitativas de estructura-actividad de antocianas bioactivas, análisis conformacional de antocianidinas y estudio estructural de antocianas aciladas naturales

Abstract

La presente Tesis de Doctorado constituye una contribución significativa al entendimiento de las antocianinas, compuestos fenólicos de gran relevancia biológica e industrial, abordando sus características estructurales, propiedades fisicoquímicas, estabilidad, bioactividad y aplicaciones potenciales (introducción a la temática, Capítulos 1, 2 y 3). La investigación avanzó hacia la elucidación estructural y evaluación experimental de antocianinas aciladas presentes en flores del género Ipomoea cairica, abordando los desafíos asociados a su extracción, purificación, análisis e identificación inequívoca. Estos estudios abordados en el Capítulo 4 demostraron que las modificaciones estructurales, como la acilación, no sólo mejoran la estabilidad química de las antocianinas, sino que también potencian sus propiedades funcionales, como la resistencia a condiciones ambientales adversas y su capacidad antioxidante. Por otro lado, a través de un enfoque integral, en el Capítulo 5 se exploraron tanto aspectos fundamentales como aplicados de estos metabolitos secundarios, comenzando con una caracterización teórica detallada de las antocianidinas más representativas en la naturaleza. Este estudio permitió identificar las relaciones entre la estructura molecular y la estabilidad conformacional, destacando la coexistencia de estructuras quinoidales cargadas positivamente con sales de flavilio en equilibrio dentro del espacio conformacional. Mediante herramientas computacionales avanzadas, como DFT y teorías NBO y AIM, se revelaron en el Capítulo 6 los mecanismos electrónicos y topológicos que modulan la reactividad química de estos compuestos, estableciendo vínculos entre sus características estructurales y su capacidad antioxidante y antimutagénica. Estos hallazgos proporcionaron una base sólida para interpretar y predecir sus comportamientos biológicos y funcionales en diversos entornos. La integración de modelos QSAR permitió predecir con precisión las actividades antioxidante, antimutagénica y anticarcinogénica de estos compuestos, subrayando el valor de herramientas computacionales para optimizar su aprovechamiento en la industria farmacéutica y nutracéutica (Capítulo 7). Finalmente, los ensayos in vitro, in vivo y clínicos descritos en el Capítulo 8 validaron los resultados teóricos y computacionales, estableciendo una conexión lógica y coherente entre los fundamentos moleculares y su aplicación biológica. Este enfoque multidisciplinario no sólo amplía el conocimiento sobre las antocianinas, sino que también sienta las bases para futuras investigaciones orientadas a su estabilización, biodisponibilidad y potencial terapéutico, posicionándolas como agentes clave en la prevención y tratamiento de enfermedades crónicas.