CARACTERIZACIÓN DE NANOARCILLAS COMPUESTAS CONTENIENDO A LA PROTEÍNA MULTIFUNCIONAL DE TRIGO IPG

MANSILLA, A.Y.; MENDIETA, J.R.; LANFRANCONI, M.; CASALONGUÉ, C.A.; ALVAREZ, V.A.

Mar del Plata

Workshop; II Workshop de nanoarcillas y sus aplicaciones; 2014

Las nanoarcillas son sustratos naturales e inertes que constituyen excelentes vehículos para la liberación controlada de compuestos biológicamente activos. Debido a su estructura en capas, las arcillas son capaces de acomodar una gran variedad de moléculas en sus espacios interlaminares incluyendo genes, proteínas o drogas1. Los compuestos naturales con propiedades antimicrobianas se han estudiado como alternativas muy prometedoras para reducir el uso de pesticidas y otros agroquímicos2. Las biomoléculas pueden incorporarse en matrices de liberación controlada a base de arcillas, lo cual garantiza una mayor estabilidad en su almacenamiento. La proteína IPG (Inhibidor de Proteasas tipo Germina) de origen vegetal posee múltiples actividades enzimáticas y propiedades antimicrobianas, por lo cual es una molécula valorada por su potencial aplicación en agrobiotecnología. En el presente trabajo se planteó como objetivo intercalar en los espacios interlaminares de una bentonita sódica y una bentonita modificada químicamente a la proteína IPG y estudiar  su liberación controlada. MATERIALES Y MÉTODOS Se utilizó bentonita sódica de origen nacional (BENT) y bentonita modificada químicamente con bromuro de dimetil dioctadecil amonio (DDA-BENT). La cantidad de proteína intercalada se estimó mediante la cuantificación de proteína antes y después de la adsorción. El espaciado interlaminar se determinó por difracción de rayos X (DRX). Para comprobar la presencia de IPG dentro de los complejos de arcillas se realizaron ensayos de Western-blot, utilizando el anticuerpo primario específico anti-IPG3. La liberación controlada de IPG, se llevó a cabo incubando las arcillas en soluciones reguladas a pH 5, 7.5 y 9.5. Luego, a distintos tiempos, se analizó la presencia de IPG en los sobrenadantes mediante ensayos de western-blot. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las eficiencias de intercalado de IPG en las arcillas fueron de aproximadamente 82,7 % y 91,7 % para la BENT y la DDA-BENT, respectivamente. El espaciado basal entre las láminas de BENT con IPG fue de 14,75 Å, mientras que para la bentonita sin modificar dicho parámetro tuvo un valor de 12,75 Å. En el caso de DDA-BENT con IPG el espaciado interlaminar fue de 15,55 Å, mientras que para la arcilla DDA-BENT original era de 17,63 Å. La variación del espaciado interlaminar de las arcillas luego de la modificación con IPG indicaría que, en ambos casos, la proteína se intercaló y se encuentra alojada en los estratos de la arcilla. Además, la presencia de IPG en las arcillas modificadas se corroboró por ensayos de western-blot. Por último, se analizaron las propiedades de liberación controlada de IPG de las nanoarcillas. La mayor cantidad de IPG (~30% respecto del total intercalado), se liberó a partir de BENT-IPG, luego de 24 hs de incubación en buffer fosfato de sodio (pH 7.5). En el caso de DDA-BENT-IPG, no se detectó IPG soluble en las condiciones ensayadas. Los resultados obtenidos hasta el momento son promisorios y sientan las bases para ahondar en estudios funcionales de la vehiculización de IPG en arcillas de tipo bentonita y su potencial de aplicación como bioinsumo.