EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA Y EFECTO SOBRE LA INTEGRIDAD DE MEMBRANA DE DERIVADOS DE QUITOSANO OBTENIDOS POR REACCIÓN DE MAILLARD

ARATA BADANO, J.; DÍAZ VERGARA, L. I.; BRESER, L.; PORPORATTO, C.; FALCONE, R. D.; MONTENEGRO, M. A.

Villa María

Jornada; 1ra JONAS. Jornada Nacional de Agroalimentos y Sustentabilidad; 2019

Universidad Nacional Villa María

El quitosano (CHNat) es un polisacárido compuesto de β-(1→4)-N-acetil-2-amino-2-desoxi-D-glucosa y 2-amino-2-desoxi-D-glucosa obtenido de la desacetilación alcalina dequitina. Es un polímero biocompatible, biodegradable, no tóxico, con propiedadesantioxidantes, antimicrobianas, entre otras. Sin embargo, estas propiedades estánlimitadas por su baja solubilidad a pH neutro. La actividad antimicrobiana ha sido atribuidaal peso molecular (PM) y el grado de deacetilación (GDA). Se ha demostrado que lamodificación con carbohidratos puede mejorar la solubilidad. Se han sugerido tresmecanismos de inhibición bacteriana: capacidad quelante, inhibición de la síntesis deARN y proteínas o interacciones electrostáticas con la superficie de la membrana celular.Los objetivos de este estudio fueron evaluar la actividad antimicrobiana de diferentesderivados de CHNat solubles a pH neutro contra Staphylococcus aureus, Escherichia Coliy Enterococcus faecalis y comprobar si dicho mecanismo afecta la integridad demembrana. CHNat fue modificado por reacción de Maillard. Se disolvió polímero enCH 3 COOH 1%(v/v) a concentración final 1 %(p/v). Se adicionó lactosa al 1 %(p/v), y seagitó durante 48 h o 60 h a 70 °C (ChLac48 y ChLac60), respectivamente. Lacaracterización (PM, GDA y solubilidad a pH 7.4) de los derivados fue realizadapreviamente, CHNat (583 kDa, 78,1% y 0,22 g/L), ChLac48 (165 kDa, 75,2%, 2,2 g/L),ChLac60 (71 kDa, 77,1%, 8,20 g/L). La concentración inhibitoria mínima (CIM) ybactericida mínima (CBM) fue determinada por citometría de flujo utilizando el kit deviabilidad bacteriana Baclight LIVE/DEAD (ThermoFisher Scientific). Las suspensionesbacterianas fueron analizadas por citometría de flujo ACCURI C6 (BD Biosciences) y losdatos fueron analizados utilizando FlowJo Software (Tree Star). Los valores de CIM yCBM contra bacterias Gram positivas S. aureus (ATCC 6538, ATCC 29213), E. faecalisATCC 29212, y bacterias Gram negativas E. coli (ATCC 35218, ATCC 81382, ATCC81749) fueron expresados como %(p/v). Para evaluar la integridad de membrana, loscultivos utilizados para CIM y CBM fueron centrifugados (10000 rpm, 5 min), lavados yresuspendidos utilizando NaCl 0,5 %(p/v) ajustando la absorbancia a 0,7 a 420 nm. Lassuspensiones microbianas fueron inoculadas a 37 °C durante 180 min, con muestras delos polímeros a las CBM. Cada 30 min se tomaron alícuotas, se filtraron (Nylon, 0,45 µm)y se midieron las absorbancias a 260 nm y 280 nm. Se utilizó ampicilina comercial (8µL/mL) como control. Los experimentos fueron realizados por triplicado. La actividadantimicrobiana de los derivados contra bacterias Gram positivas y negativas, nomostraron cambios en relación a CHNat pese a la disminución del PM y la disminución delGDA. Los resultados de integridad de membrana muestran que, dependiendo de la cepa,el mecanismo por el cual el polímero presenta actividad antibacteriana puede involucraruna desestabilización de la estructura de membrana o, un efecto de impermeabilizaciónde la célula.Los derivados con lactosa presentaron una actividad antimicrobiana similar a la delCHNat. El efecto sobre la integridad de membrana fue dependiente de la cepa. Estosresultados indican que los derivados solubles a pH neutro resultan prometedores agentesantimicrobianos para su uso en alimentos y productos farmacéuticos.