Producción de melatonina a partir de bacterias ambientales y evaluación de su efecto en la formación de biofilm

MARIANA ELIZABETH DANILOVICH; GONZALO ARNAU; MARÍA ROSA ALBERTO; MARÍA SILVINA JUÁREZ TOMÁS

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Microbiología (CAM 2019)-V Congreso Argentino de Microbiología de Alimentos (V CAMA)-V Congreso Latinoamericano de Microbiología de Medicamentos y Cosméticos (CLAMME 2019)-XIV Congreso Argentino de Microbiología General:XIV SAMIGE; 2019

Asociación Argentina de Microbiología y Asociación Civil de Microbiología General

Introducción y Objetivos: La melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) es una indolamina producida por animales, plantas y microorganismos, a partir de L-triptófano como precursor. Esta sustancia presenta propiedades antioxidantes, y es muy utilizada para regular el ritmo circadiano de sueño y tratar la depresión y ansiedad. Actualmente, la melatonina es sintetizada químicamente, lo cual ocasiona severos daños en el medio ambiente. Estos antecedentes han impulsado la búsqueda de un proceso de producción biológico que pueda ser utilizado a futuro. Por otro lado, existen reportes de que esta sustancia modula diversos procesos fisiológicos en microorganismos, actuando como molécula señalizadora y afectando, por ejemplo, su capacidad formadora de biofilm. Los objetivos de este trabajo fueron evaluar la producción de melatonina en bacterias ambientales y estudiar su papel en la formación de biofilm de estos microorganismos.Materiales y Métodos: Se emplearon microorganismos identificados en estudios previos como Pseudomonas sp. P26, Rhodococcus jostii RHA1, Gordonia sp. H19 y Rhodococcus sp. F27, 20 y P18. Se empleó Luria Bertani como medio de producción suplementado con 500 mg/L de triptófano, y se tomaron muestras a las 24 y 48 h de cultivo. Los sobrenadantes libres de células de cada cepa se concentraron 15 veces en un concentrador al vacío, y se analizaron por RP-HPLC con una columna C18 y un detector UV visible con arreglo de diodos. Por otra parte, se cuantificó la capacidad de formación de biofilm en ausencia y en presencia (15 μg/mL y 150 μg/mL) de melatonina exógena, empleando microplacas Polysorp (superficie hidrofóbica) y Maxisorp (superficie hidrofílica). La cuantificación del biofilm formado se realizó por coloración con cristal violeta y mediciones de densidad óptica a una longitud de onda de 570 nm. Los datos obtenidos se evaluaron estadísticamente con el modelo lineal general de análisis de la varianza.Resultados: En Gordonia sp. H19 y Rhodococcus sp. F27 se observaron picos con tiempo de retención de 27,02 min con un espectro similar al estándar de melatonina, estimándose en base a una curva de calibración externa una concentración de 60,07 μg/mL y 74,40 μg/mL respectivamente. En SLC del resto de los microorganismos no se detectó dicha sustancia. La formación de biofilm fue significativamente diferente en las cepas bacterianas evaluadas y en presencia de diferentes concentraciones de melatonina. Los mayores valores promedios de DO a 570 nm se evidenciaron en Rhodococcus sp. F27. En Rhodococcus sp. F27, la presencia de 15 μg/mL de melatonina exógena favoreció significativamente la formación de biofilm en el soporte hidrofóbico. En Gordonia sp. H19, se observó un efecto positivo no significativo de la presencia de 15 ó 150 μg/mL de melatonina sobre la formación de biofilm en el soporte hidrofílico.Conclusiones: Los resultados obtenidos constituyen un avance significativo en el estudio de la producción bacteriana de melatonina, que representa un compuesto bioactivo con potenciales aplicaciones farmacéuticas.