INVESTIGADORES
MORCELLE DEL VALLE Susana Raquel
congresos y reuniones científicas
Título:
Producción ecocompatible de tensoactivos antimicrobianos derivados de arginina con potencial aplicación en la industria farmacéutica
Autor/es:
FAIT, M.E.; MORCELLE, S.R.
Lugar:
Curitiba
Reunión:
Jornada; XX Jornadas de Jóvenes Investigadores de la AUGM; 2012
Institución organizadora:
Asociación de Universidades del Grupo Montevideo
Resumen:
El desarrollo de tecnologías sustentables y de bajo impacto ambiental tiene un interés clave en la producción de compuestos bioactivos que mimeticen sustancias naturales y cuya manufactura involucre el uso de materias primas renovables. Dichos productos de base biológica no sólo incrementan la competitividad de las diversas tecnologías y diversifican la industria, sino que promueven el uso razonable de los recursos naturales, minimizando a su vez la generación de desechos contaminantes que atenten contra la salud y el equilibrio de los ecosistemas naturales. El potencial ofrecido por la biodiversidad de Sudamérica permite el hallazgo de fuentes vegetales de proteasas que actúen como biocatalizadores en la obtención de estos compuestos bioactivos. Papaína es una endopeptidasa extraída del látex de frutos de Carica papaya ampliamente utilizada en las industrias alimentaria y farmacéutica, tanto para la hidrólisis parcial de proteínas como para la síntesis de péptidos y otros derivados. Entre estos últimos productos, los surfactantes análogos a lipoaminoácidos o péptidos son compuestos con gran aplicación en el área de la salud, gracias a sus excelentes propiedades de agregación y amplia actividad biológica que pueden obtenerse mediante catálisis enzimática. Los surfactantes derivados de arginina son una familia de tensioactivos catiónicos con propiedades antimicrobianas interesantes, que pueden aplicarse como preservativos en formulaciones tanto farmacéuticas como alimentarias. Los objetivos del presente trabajo fueron la síntesis, purificación y la evaluación de la biodegradabilidad de un tensioactivo derivado de arginina con actividad antimicrobiana, empleando papaína como biocatalizador. La síntesis se llevó a cabo por condensación del éster etílico de N-benzoil-arginina con dodecilamina como nucleófilo, utilizando papaína adsorbida sobre poliamida como biocatalizador y acetonitrilo con 0,25% (v/v) de agua como medio de reacción. El producto (Bz-Arg-NHC12) fue purificado mediante cromatografía de intercambio catiónico utilizando como eluyente una mezcla de buffer bórico-borato 0,01 M (pH 8,5)/etanol (1:1) y un gradiente de NaCl. Se ensayó la actividad antimicrobiana mediante el método de microdilución frente a Salmonella enterica, Serratia marcescens, Shigella flexneri, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Kocuria rhizophila, Listeria innocua, Listeria monocytogenes, Pichia anomala, Saccharomyces cereviciae, Kluyveromyces marxianus y Rhodothorula sp., calculándose los porcentajes de inhibición de crecimiento y las concentraciones inhibitoria y bactericida mínimas (CIM y CBM, respectivamente). Se evaluó la biodegradabilidad temprana de Bz-Arg-NHC12 según el método OECD 301 D (ISO 10707) durante un período de 28 días. El rendimiento alcanzado para la síntesis de Bz-Arg-NHC12 catalizada por papaína adsorbida en poliamida fue del 86.2%. El compuesto puro presentó una CIM de 15,6 μg.ml-1 para B. cereus, 62,5 μg.ml-1 para St. aureus y 250,0 μg.ml-1 para E. coli, en tanto que no afectó el crecimiento de Ps. aeruginosa. Las CBM fueron 250,0 μg.ml-1, 62,5 μg.ml-1 y 250,0 μg.ml-1 para B. cereus, St. aureus y E. coli respectivamente. Se determinó la actividad antimicrobiana de una solución acuosa de Bz-Arg-NHC12 (60,0 μg.ml-1) frente a distintas especies de bacterias y levaduras. Los resultados obtenidos evidenciaron una mayor sensibilidad a la acción antimicrobiana del compuesto, registrándose porcentajes de inhibición del crecimiento mayores al 90%, mientras que los microorganismos Gram negativos y levaduras resultaron ser resistentes. Finalmente, Bz-Arg-NHC12 demostró poseer baja biodegradabilidad según el método seleccionado para su evaluación (OECD 301 D), siendo la causa más probable de este comportamiento un efecto tóxico o inhibitorio del compuesto sobre la población bacteriana utilizada como inóculo.