Obtención de colágeno a partir de subproductos avícolas con potencial uso en la síntesis de materiales poliméricos para aplicaciones biomédicas

Abstract

El colágeno es la proteína estructural fibrosa más abundante de los tejidos conectivos de las especies vertebradas del reino animal. Su presencia en los diferentes tejidos proporciona soporte estructural y resistencia. Se han descubierto más de 28 tipos de colágenos, de los cuales el tipo I se destaca por la capacidad que tiene de formar fibras, la resistencia a la tracción y su estabilidad térmica, además de ser, con gran diferencia, el más abundante de todos los tipos de colágeno. Se han reportado distintas fuentes para la obtención de esta proteína, tales como la piel y tendones de aves, especies bovinas o porcinas y las escamas de especies acuáticas, entre otras. Estas fuentes actúan como precursores en diferentes métodos de extracción de colágeno. Se reporta en diversos estudios que los subproductos como las patas de pollo generadas por el procesamiento de la carne de pollo en la industria avícola, se emplean como fuente precursora de colágeno. Sin embargo, se ha identificado falta de información relacionada con los protocolos de extracción enzimática de colágeno tipo I a partir de las patas de pollo utilizando tripsina. Este proyecto tiene como objetivo la estandarización y desarrollo de un protocolo para obtener colágeno a partir de las extremidades posteriores del pollo empleando tripsina. Para esto, se estudian diferentes parámetros experimentales asociados al proceso de extracción de esta proteína a partir del método enzimático. En el presente documento se describen los diferentes procedimientos implicados y pruebas efectuadas para la estandarización del protocolo de extracción de colágeno. Adicionalmente, las pruebas de caracterización realizadas al producto obtenido representan los principales resultados obtenidos, comprueban la efectividad del protocolo al demostrar la presencia de las amidas características y de las bandas de absorción relacionadas a la composición estructural del colágeno. Finalmente, la importancia de desarrollar un protocolo de extracción de colágeno radica en que esta importante proteína es ampliamente utilizada en aplicaciones biomédicas como apósitos para heridas, injertos de hueso, córneas, injertos vasculares, entre otras, gracias a que es un polímero natural que presenta excelentes propiedades biológicas. Por lo tanto, con el fin de establecer una potencial aplicación del colágeno extraído, se realiza una revisión literaria para establecer la propuesta de un protocolo para la síntesis de un hidrogel basado en colágeno y dextrano.

Collagen is the most abundant fibrous structural protein in the connective tissues of vertebrate species of the animal kingdom. Its presence in the different tissues provides structural support and resistance. More than 28 types of collagens have been discovered, of which type I stands out for its fiber-forming capacity, tensile strength and thermal stability, besides being by far the most abundant of all collagen types. Different sources have been reported for obtaining this protein, such as the skin and tendons of birds, bovine or porcine species and the scales of aquatic species, among others. These sources act as precursors in different collagen extraction methods. It is reported in several studies that by-products such as chicken feet generated by the processing of chicken meat in the poultry industry are used as a precursor source of collagen. However, a lack of information related to the enzymatic extraction protocols of type I collagen from chicken feet using trypsin has been identified. This project aims to standardize and develop a protocol to obtain collagen from chicken hind limbs using trypsin. For this purpose, different experimental parameters associated to the extraction process of this protein from the enzymatic method are studied. This paper describes the different procedures involved and tests carried out for the standardization of the collagen extraction protocol. Additionally, the characterization tests performed on the obtained product represent the main results obtained, proving the effectiveness of the protocol by demonstrating the presence of the characteristic amides and absorption bands related to the structural composition of collagen. Finally, the importance of developing a collagen extraction protocol lies in the fact that this important protein is widely used in biomedical applications such as wound dressings, bone grafts, corneas, vascular grafts, among others, thanks to the fact that it is a natural polymer that presents excellent biological properties. Therefore, in order to establish a potential application of the extracted collagen, a literature review is carried out to establish the proposal of a protocol for the synthesis of a hydrogel based on collagen and dextran.