Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

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COMPARACIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS VENENOS DE ABEJAS (Apis mellifera) DE VENEZUELA Y BRASIL. Proyecto de Investigación Jaimes. C., Fraida J. Rangel. V., Eudysmar. Tutor: Prof. Carlos Yánez Universidad de Los Andes Facultad de Farmacia y Bioanálisis. Escuela de Bioanálisis. Dpto. de Toxicología y Farmacología Mérida, Julio 2009

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COMPARACIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS VENENOS DE

ABEJAS (Apis mellifera) DE VENEZUELA Y BRASIL.Proyecto de Investigación

Jaimes. C., Fraida J. Rangel. V., Eudysmar.Tutor: Prof. Carlos Yánez

Universidad de Los AndesFacultad de Farmacia y

Bioanálisis.Escuela de Bioanálisis.Dpto. de Toxicología y

Farmacología

Mérida, Julio 2009

Page 2: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

INTRODUCCIÓINTRODUCCIÓNN

Page 3: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

Grupo más grande

Reino Animal

LAS LAS ABEJASABEJAS

REINO

Los Insectos

Constituyen

Dentro del cual

Se clasifican Taxonómicamente en:

ESPECIE

GENERO

FAMILIAORDEN

CLASE

PHYLUM

Animalia

mellifera

ApisApidae

Hymenóptera

Insecta

Arthropoda

Insectos venenosos

HymenóptHymenópteraera

Insectos con Alas

Membranosas

Grupo

Con características como:

Organización Social

Beneficios al

Ecosistema

Beneficios

Económicos

Animales venenosos de

mayor importancia

Alta MORTALIDAD

de sus Picaduras

Debido

APOCRITA

SYMPHYTA

Se dividen en:

Carecen de

Aguijón

Hábitos Alimenticios

Variados

PARASITOIDES

NÉCTAR

Poseen

aguijón

DEPREDADORAS

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ASPECTOS ASPECTOS GENERALESGENERALES

LAS LAS ABEJASABEJAS(Apis mellifera)

Insecto Social

Hembras de la ColoniaSe diferencian

en

Reinas Fértiles

Trabajadoras

EstérilesEncargadas de:

VIGILANCIA

BÚSQUEDA DE

ALIMENTOS

Marcadas por la edad

Esta dotado de

CARACTERÍSTICAS

Diferentes Zonas

Climáticas

DIFERENTES ESPECIES DE

ABEJAS

Dando origen a

Permiten la adaptación

a

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Sistema

Sufre adaptaciones y modificaciones

fisiológicas

En las ESTRUCTU

RAS

Externas

Internas

Partes del Aparato

Ovopositor

Partes del Aparato

ReproductivoTransformándose así

Los Ovarios, Glándulas

Accesorias y Ductos

En órganos que:

PRODUCEN

ALMACENAN

CONDUCEN

APARATO APARATO PICADORPICADOR

La toxina

Aparato Inoculado

r del veneno

EL VENENOComo

Respuesta:

DEFENSIVA

DOMINANCIA

De la colmena

De la misma abeja

Entre Reinas

Page 8: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS

•Liquido acuoso.

•Aproximadamente 88% de

agua.

•Transparente.

•Sabor amargo y acido (pH 4,5

a 5,5).

•Densidad mayor a la del

agua.

•Hidro y Acido Soluble.

•Insoluble en alcohol.

•Color crema (deshidratado).

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COMPONENTES DEL VENENO

FOSFOLIPASA A2

HIALURONIDASA

FOSFATASA ACIDA

PROTEÍNAS

MELITINA

APAMINA

PÉPTIDO DEGRANULADOR DE

MASTOCITOS

PÉPTIDOS

CATECOLAMINAS

HISTAMINA

SEROTONINA

AMINAS

TERTIAPINA

SECAPARINA

OTROS

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL

VENENO

Page 10: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PROTEÍNASFOSFOLIPAS

A A2

Características

Moleculares

Acción en el

Organismo

10-12 % del peso seco del

veneno

Enzima Extracelular

Actúa Sinérgicamente

MELITINA

FIBRAS POSGANGLIONARES Sistema Nervioso Autónomo

Periférico

Aumento en la

Liberación

Aumento en la

Recaptacion

ACETILCOLINA O

bse

rvánd

ose

dism

inució

nFrecuencia

Peso Molecular

Inicio de Potencial

PLACA MOTORA

14 KDa Provocando

Sobre

Page 11: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PROTEÍNASFOSFOLIPAS

A A2

Características

Moleculares

Acción en el

Organismo

10-12 % del peso seco del

veneno

Enzima Extracelular

Peso Molecular

14 KDa

HIDROLISA

Fosfatidilcolina

Fosfatidiletanolamina

Fosfatidilserina

Originando

DESTRUCCION DE LA MEMBRANA

Hemólisis

Lesión Tisular

Formándose ISOLECITINA

De las células

CebadasLiberando HISTAMINA

Page 12: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PROTEÍNASHIALURONID

ASA

Características

Moleculares

Acción en el

Organismo

Conformada por 350 residuos de

aa.

Peso Molecular

50 KDa

Cataliza la Despolimerizac

iónÁCIDO HIALURÓNICO

Aumentando la permeabilidad

capilar

Esparcimiento del Veneno

Actuando como

Factor de Difusión

A los tejidos

Por degradación de los polímeros

ÁCIDO ARAQUIDONIC

OIntracelular

Page 13: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PROTEINASFOSFATASA

ÁCIDA

Características

Moleculares

Acción en el

Organismo

Page 14: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PEPTIDOSMELITINA

Características

Moleculares

Acción en el

Organismo

Pequeño de 26 residuos de aa.

Peso Molecular

2,84 KDa

Péptido Antipático

Representa el 50% de las proteínas

totales del veneno

Mejora la Actividad

FOSFOLIPASA A2Actuando

comoCoadyuvante para la

presencia de Calcio

Actividad Enzimáti

ca

MELITINA

NecrotizantePosee

AcciónCitolítica

Sobre Diferentes Tipos Celulares

Mecanismos no

Enzimáticos

mediante

Page 15: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PEPTIDOSMELITINA

Características

Moleculares

Acción en el

Organismo

Péptido Antipático

Pequeño de 26 residuos de aa.

Peso Molecular

2,84 KDa

Membrana Plasmática

Desorganizando

Se une a

Lípidos Proteínas

Representa el 50% de las proteínas

totales del veneno

Aumentando la Permeabilidad

induciendoCambios en la

composición iónica

Muerte Celular

Page 18: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PEPTIDOS

Características

Moleculares

Acción en el

Organismo

Pequeño de 18 residuos de aa.

Peso Molecular

2,034 KDa

APAMINARepresenta el 2%

del total del veneno

Page 19: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

Productos Amínicos

Naturaleza no alérgica

Acetilcolina

Histamina

Serotonina

Catecolaminas

Dopamina

Adrenalina

Noradrenalina

Propiedades

Inflamatorias

Vasoactivas

de

con

Contribuyen al

Se encuentran

Reacción local del

envenenamiento

Acelera la absorción de alérgenos del

veneno

Peña L y col,.2006

Page 20: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

Coadyuvantes en procesos

alergénicos

Péptidos

de

Enzimas

Aminas

los cuales son

Ácido Fórmico

Ácido Clorhídrico

Ácido Orto-fosfórico

Enzima α-glucosidasa

Inhibidor de proteasas

Fosfato

Magnesio Glucosa

Secaparina

Aceites Volátilesy en

menores concentraci

ones

Tertiapina

Fructosa

Propiedades Fisicoquímic

as

Efecto Fisiopatológ

ico

Péptido de 21 aas

Actúa en canales

muscarinicos de K+ en cel. del miocardio

Péptido de 25 aas

No se conoce su actividad biológica.

Vit P, 2005; de Roodt A y col., 2005; Huertas V y col., 2008

Page 22: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

JUSTIFICACIÓJUSTIFICACIÓNN

Page 24: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PLANTEAMIENTO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMADEL PROBLEMA

Page 25: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

PROBLEMA

Cual es la composición química de los venenos de Cual es la composición química de los venenos de abeja abeja Apis mellifera Apis mellifera venezolanas y brasileña venezolanas y brasileña

Page 26: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

ANTECEDENTESANTECEDENTES

Page 27: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL VENENO DE ABEJA

Muestras de Veneno

Pool de Veneno

Establecieron que

Reúne veneno de ≠ individuos

de la misma especie

Caract. individuale

s

Edad

Sexo

Dieta

Promedia a la población

Permite analizar pocas

cantidades

Sumado a la espectrometría

Técnicas de determinación de

proteínasYanez y

col.Establecieron

que la Espectroscopia de masadetermin

aProteín

asPéptid

os> 20 KDa

Establecieron que la

Geles de 2D de

electroforesis

presenta como

Desventaja

Detecta proteínas

de un extracto

biológico

Ventaja

↓ Sensibilida

d>

20KDa

Favreau y col.

Favreau y col.

Los métodos de manipulación e

ident. Dependen

deMasa especifica

Niveles caract.

Cantidad de

veneno

Disponibilidad en bases de

datos

Avilés y col.

Page 28: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

Identificación de la composición química

Peiren

Emplearon

Electroforesis

Espectroscopia

Sobre veneno de

abeja

Identificaron

No determinaro

nMelitina (50%)

Fosfolipasa A2 (10-12%)

Api m6

Hialuronidasa

Péptido degranulad

or de mastocitos

Apamina

Tertiapina

Por su ↓ PM

Peiren

Técnicas de detección

Establecieron que

Electroforesis

Espectroscopia

Identifica proteínas

de

HimenópteroHimenópteros s

Brochetto y col.

Determinaron que

Técnicas Cromatográfi

cas Identifican

sub-especies de Apis

mellifera Analizando

muestras de veneno

HPLC

es susceptibles al modo de extracción

Estimulación

eléctricaRuptura

de glándula

Ya s

ea p

or:

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL VENENO DE ABEJA

Muestras de Veneno

Técnicas de determinación de

proteínas

Page 29: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

Variación de los componentes

químicos

Creer y col.

100 especímenes

de serpientes Ceraste

Analizaron

Y determinaro

n Variaciones

en la composició

n del veneno

Debido a:

Selección Natural

Dietas de los

individuos

Dep

end

en d

e

La región que habitan

Métodos de obtención del

VenenoDepablos

y col.Evaluaron

Extractor electrónico de

apitoxina

Obteniendo

↓ Mortalidad de abejas (0,03%)

siendo

Ecológico

Eficaz

Red Eléctrica

Gota de Veneno

Placa de Vidrio

Identificación de la composición química Técnicas de

detección

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL VENENO DE ABEJA

Muestras de Veneno

Técnicas de determinación de

proteínas

Page 30: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

HIPÓTESIS HIPÓTESIS

Page 31: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

HIPÓTESIS

Los venenos de abejas correspondientes a la Los venenos de abejas correspondientes a la especies especies Apis mellífera Apis mellífera de origen venezolano y de origen venezolano y brasileño presentan diferencias en cuanto a su brasileño presentan diferencias en cuanto a su

composición química composición química

Page 32: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

OBJETIVOSOBJETIVOS

Page 33: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

OBJETIVOS

GENERAL

ESPECÍFICOS

Identificar taxonómicamente la existencia de abejas Apis mellífera en un apiario del estado del Mérida.

Comparar la composición química de los venenos de abejas (Apis mellifera) de una región venezolana (Mérida) y una brasileña (Säo Paulo).

Aplicar métodos de estimulación por electroshock para la obtención del veneno de abejas (Apis mellifera). Determinar los constituyentes del veneno de abeja (Apis mellifera) de una región venezolana (Mérida), mediante la utilización de técnicas apropiadas. Determinar los constituyentes del veneno de abeja (Apis mellifera) de una región brasileña (Säo Paulo), mediante la utilización de técnicas apropiadas. Comparar las composiciones químicas de las abejas (Apis mellifera) de una región venezolana (Mérida) y brasileña (Säo Paulo).

Page 34: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

MATERIALES Y MATERIALES Y MÉTODOS MÉTODOS

Page 35: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

MATERIALES Y MÉTODOS

MARCO METODOLÓGICO MARCO METODOLÓGICO

DISEÑO DEL ESTUDIO TIPO DE ESTUDIO

UNIVERSO POBLACIÓN

MUESTRA CRITERIOS DE EXCLUSIÓN

Expo facto Experimental

Correlacional

Aplicado

Conjunto de abejas de la especie Apis mellífera

que habitan en un apiario

Composición química del veneno de abejas Apis mellífera venezolanas y

brasileñas

Pool de veneno (extracciones obtenidas

de cada una de las poblaciones de abejas)

Ausencia de colonias de la especie Apis

mellifera

Muestras de veneno

No recolectadas por método de electroshock

No preservadas adecuadamente

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MA

TER

IALE

S Y

M

ÉTO

DO

S METODOLOGÍA METODOLOGÍA

Obtención de Muestra de

Veneno

Abejas Venezola

nas

Abejas Brasileña

s

En un Apiari

o

Identificación

taxonómica

1.700 msnm

Edo. Mérida

22 ºC

Obtenido por

importación

En un Apiario

Identificación

taxonómica

636 msnm

Reg. Botacatu

25 ºC

C.E.V.A.P

Page 37: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

METODOLOGÍA METODOLOGÍA

Extracción del Veneno

A través de una

Trampa de Electroshock

Fundamento

Estímulos con

Impulsos eléctrico

s

sobre adquiriendo

Peq. cant. de veneno

Sin causar muerte

Pool de veneno

formando

Diseño Elaboración

Será realizada

por

C.E.V.A.P

MA

TER

IALE

S Y

M

ÉTO

DO

S

Obtención de Muestra de

Veneno

Page 39: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

METODOLOGÍA METODOLOGÍA

Análisis del Veneno

Venenos liofilizad

os

Se separaran moléculas

Proteínas

Péptidos

de u

na

Mezcla compleja

Proceso de

Diálisis

Proteínas

Solvente y Sales

Se separa

Basado en tamaño

molecular

Adecuara a

pH neutro a las

proteínas Por acción

delAcido Fórmico

a 0,1 m

MA

TER

IALE

S Y

M

ÉTO

DO

S

Manejo del Veneno

Extracción del Veneno

Obtención de Muestra de

Veneno

Page 40: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

METODOLOGÍA METODOLOGÍA

Análisis del Veneno

Venenos liofilizad

os

Se separaran moléculas

Proteínas

Péptidos

de u

na

Mezcla compleja

Proceso de

Diálisis

Manejo del Veneno

Extracción del Veneno

Obtención de Muestra de

VenenoAplicación de

Columnas Cromatográfi

cas

deExclusión o

Filtración de gelSe

disolveráVeneno Liofiliza

do

Ácido Acético

Actuara comoFase

MóvilBuffer

Lavado de

Columna

Ejercerá

Mecanismo de

exclusión

Esferas de gel de ≠ diámetros

de poros

A través de

Según la

Proteína a separar

Proteína Fosfolipasa

Hialuronidasa

PM (Da) 14.000 50.000Sephadex G75

L. de exclusión

3.000-80.000

Proteína Melitina Apamina PM (Da) 2.840 2.038

Sephadex G25L. de

exclusión1.000-5.000

MA

TER

IALE

S Y

M

ÉTO

DO

S

Obispo T, 2002

Page 41: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

METODOLOGÍA METODOLOGÍA

Análisis del Veneno

Venenos liofilizad

os

Se separaran moléculas

Proteínas

Péptidos

de u

na

Mezcla compleja

Proceso de

Diálisis

Manejo del Veneno

Extracción del Veneno

Obtención de Muestra de

VenenoAplicación de

Columnas Cromatográfi

cas

Presencia de

proteínas

Se evaluara

porActividad Enzimátic

a Espectroscop

ia de masa

Actividad microbiana

Otra

MA

TER

IALE

S Y

M

ÉTO

DO

S

Page 42: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

METODOLOGÍA METODOLOGÍA

Análisis del Veneno

Venenos liofilizad

os

Se separaran moléculas

Proteínas

Péptidos

de u

na

Mezcla compleja

Proceso de

Diálisis

Manejo del Veneno

Extracción del Veneno

Obtención de Muestra de

VenenoAplicación de

Columnas Cromatográfi

cas

Presencia de

proteínas

Componentes de menor tamaño

Se aplicara

Electroforesis

P.Celulosa

P.Poliacrilamida

En

Con gradiente

75 vol/cm

Se basa

Sep. moléculas por carga

Ventajas del procedimient

o

Separa proteín

as

Identifica

proteínas

con corridas de

Sustancia

problema

Patrones

En la misma placa

MA

TER

IALE

S Y

M

ÉTO

DO

S

Page 43: Tesis composion quimica_de_veneno_de_abeja[1]

Universo a estudiar

COMPARACIÓN

Origen

Venezolano

(Mérida)

Brasileño(Säo

Paulo)

Abeja Especie:

Apis mellifera

VENENOIdentificación Composici

ón Química

Apiario

Identificación

Taxonómica

Muestras de

Veneno

Trampa

Abeja ESTIMULACIÓN ESTIMULACIÓN electroshock

Importación

Muestras de

Veneno

POOL DE VENENOPOOL DE VENENO

Identificación de

componentes

Composición Química

Comparación Comparación Química de los Química de los

VenenosVenenos

Métodos de Conservaci

ón:-Liofilización-Diálisis

Materiales:

-Buffer-Membrana

Métodos de

Análisis:Cromatograf

íaElectroforesi

s

Materiales:Columnas,

Resinas, Tubos de ensayo. Gel,

Placas. Electrodos, Patrones, Reactivos

PLA

N D

E

TR

AB

AJ

O