Nuevos surfactantes producidos por metodologías ecocompatibles: determinación de su actividad antimicrobiana y citotóxica

FAIT E; ROSSI S.A; GARROTE G L; TANCO S; LORENZO J; CLAPÉS P; MORCELLE S R

Buenos Aires

Congreso; XIII Congreso Argentino de Microbiología (CAM 2013) - II Congreso de Microbiología Agrícola y Ambiental (DIMAyA); 2013

AAM

Tanto la búsqueda como el desarrollo de compuestos bioactivos deben cumplir con requisitos de inocuidad, multifuncionalidad, eficacia, competitividad y bajo impacto ambiental. Una de las estrategias para conseguir tensioactivos ecológicamente aceptables es la preparación de moléculas cuya estructura mimetice la de compuestos naturales, como lipoaminoácidos. Los surfactantes derivados de arginina son tensioactivos catiónicos con múltiples aplicaciones en la industria y amplia actividad biológica, cuya síntesis puede llevarse a cabo mediante catálisis enzimática. Los objetivos del presente trabajo fueron la síntesis enzimática, purificación y evaluación de la actividad antimicrobiana y citotóxica de dos tensioactivos catiónicos derivados de arginina. Los tensioactivos Nα-benzoil-arginina decilamida (Bz-Arg-NHC10) y Nα-benzoil-arginina dodecilamida (Bz-Arg-NHC12), fueron obtenidos por condensación enzimática de Nα-benzoil-arginina etil éster con decilamina y dodecilamina, respectivamente. Papaína (del látex de Carica papaya) adsorbida sobre poliamida fue utilizada como biocatalizador y el medio de reacción fue acetonitrilo con 0,25% (v/v) de agua. En cada caso, el producto fue extraído con una mezcla metanol:agua (4:1) y purificado mediante cromatografía de intercambio catiónico, utilizando como fase móvil buffer bórico-borato 0,01 M (pH 8,5):etanol (1:1) y un gradiente de elución en NaCl. Para ambos compuestos se ensayó la actividad antimicrobiana contra cepas de E. coli, B. cereus, St. aureus, Ps. aeruginosa, K. rhizophila, E. faecalis, S. marcescens, B. subtilis, S. flexneri y E. faecium. Para Bz-Arg-NHC12 las concentraciones inhibitorias y bactericidas mínimas (CIM/CBM) obtenidas (en μg/ml) fueron de 100/100, 50/R (R: resistente), 25/50, 300/R, 25/R, 50/200, 50/100, 50/100, 50/200 y 25/200; en el orden citado. En el caso de Bz-Arg-NHC10, las CIM/CBM fueron de 200/200, 50/R, 12/25, 100/200, 100/100, 100/400, 50/200, 50/R, 100/200 y 50/100, respectivamente. Ambos productos inhibieron el crecimiento de todos los microorganismos ensayados, observándose incluso un efecto bactericida en la mayoría de los casos. Asimismo se contrastó la citotoxicidad de Bz-Arg-NHC12 con la de un surfactante catiónico comercial (cetrimide). Para ello se evaluó la viabilidad celular en HepG2 (carcinoma hepatocelular humano) y  1BR.3.G (fibroblastos epiteliales humanos) a las 72 horas de exposición utilizando el ensayo del MTT.  Las IC50 determinadas para Bz-Arg-NHC12 (38,2±5,9 y 49,3±8,9 μM, respectivamente) fueron superiores a las encontradas para cetrimide (12,4±1,5 y 7,2±0,5 µM), lo que indicaría que Bz-Arg-NHC12 presenta una menor citotoxicidad frente a las líneas celulares humanas ensayadas. Los resultados aquí expuestos demuestran la factibilidad de obtener compuestos novedosos, utilizando materias primas simples y procedimientos de bajo impacto ambiental, con potencial aplicación tanto en sectores industriales como de la salud.