Optimización de las condiciones ambientales para la producción de un compuesto fúngico con actividad antimicrobiana sintetizado por Lecanicillium sp. LY 72.14

DANILOVICH, MARIANA; VALDEZ, ALEJANDRA; ARNAU,GONZALO; FARIÑA, JULIA; DELGADO, OSVALDO

Buenos Aires

Congreso; 4to Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos; 2016

4to Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos

Resumen El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de diferentes factores físicos y químicos en la producción de un compuesto con actividad antimicrobiana producido por Lecanicillium sp. LY 72.14. Los valores óptimos de temperatura, pH y rpm para la respuesta actividad antimicrobiana fueron previamente ensayados mediante un factor a la vez. Una vez optimizadas estas condiciones se evaluó el efecto de los distintos componentes del medio de cultivo (extracto de levadura, NaCl y NaNO3) en la producción de esta sustancia mediante un diseño factorial completo (23). La respuesta bajo estudio fue la actividad antimicrobiana por mg de biomasa generada (UA/mg). Los ensayos se realizaron en medios líquidos, en un bloque y por duplicado. Además se incluyó dentro del diseño un punto central. La adecuación del modelo fue muy satisfactoria, ya que el coeficiente de determinación fue 0,9604. Finalmente, se logró una optimización preliminar del medio de cultivo empleando cada uno de los componentes en su menor valor (-1), es decir, en una concentración de 1 g/L, lo cual permitirá maximizar la producción del metabolito bajo estudio implicando menores costos.Palabras claveAntimicrobianos; Optimización; Diseño factorial1.IntroducciónEn la actualidad, la resistencia bacteriana ocasiona elevados índices de mortalidad hospitalaria, e importantes pérdidas económicas para las instituciones de la salud (Reddy y col., 2015). A pesar de la diversidad de compuestos antimicrobianos disponibles, la resistencia bacteriana frente a antibióticos convencionales se incrementó drásticamente en los últimos años, convirtiéndose en una problemática que alerta el sistema de salud mundial (Wenzel 2004; Spí?ek y col., 2010). Frente a este fenómeno, numerosas investigaciones se han enfocado en la búsqueda de metabolitos con actividad antimicrobiana producidos por microorganismos aislados de microbiotas expuestas a determinadas situaciones ambientales, condicionantes de mecanismos de defensa o competición. Como parte del screening, se seleccionó al aislamiento fúngico LY 72.14 por su potente actividad antimicrobiana contra diversos patógenos de interés clínico. La optimización de la composición del medio de cultivo para la producción del metabolito de interés es esencial en un proceso fermentativo, ya que permite reducir la cantidad de componentes necesarios a su mínima expresión. La optimización del medio por el método clásico que consiste en el cambio de una variable independiente mientras las demás se mantienen en un nivel fijo es usualmente un proceso largo y costoso. Para superar esta dificultad, la metodología de diseño factorial experimental es una herramienta muy útil a fin de estudiar conjuntamente varios factores considerando también la interacción entre los mismos (Adinarayana y col., 2002).2. MetodologíaCon el propósito de optimizar las condiciones de cultivo para la producción de una sustancia antimicrobiana, se realizó un diseño factorial completo variando las concentraciones de los distintos componentes del medio de cultivo. Se utilizó el software Minitab (versión 16.0.01) para el diseño y análisis del experimento. El diseño incluyó 3 factores con dos niveles cada uno, designándose con signo (-1) para el nivel más bajo (1 g/L de cada componente) y con signo (+1) al nivel más alto (7,5 g/L de cada componente). Además se estableció un punto central que fue asignado como 0 (5 g/L de cada componente). La actividad antimicrobiana se determinó por el método de dilución crítica (Mayr Harting y col., 1972) y la biomasa fue determinada por peso seco luego de 24 h a 105˚C hasta peso constante. La respuesta evaluada fue la actividad antimicrobiana por mg de biomasa (UA/mg). Los ensayos se llevaron a cabo en Erlenmeyers de 250 mL conteniendo 50 mL de medio líquido, a 25˚C y 250 rpm. El diseño proporcionó todas las combinaciones posibles de los niveles y factores, obteniéndose 16 combinaciones a ensayar. Además, en el diseño se incluyó un punto central. Los datos fueron sujetos a análisis de la varianza de una sola vía (ANOVA One way), considerándose significativo un nivel de probabilidad p