Estudios Macro-Moleculares e Hidrodinámicos de un Biopolímero Producido por Weissella (W.) cibaria Fmy 2-21-1

CATALDO, PABLO; AVILA, ANA MAGDALENA; LOBO, RENÉ EMANUEL; TORINO, MARÍA INÉS

San Miguel de Tucumán

Jornada; XXI Jornadas Científicas y Encuentro de Jóvenes Investigadores ?Augusto Palavecino? de la Facultad de Bioquímica, Química, Farmacia y Biotecnología, de la Universidad Nacional de Tucumán; 2020

Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la UNT

Ciertas bacterias lácticas (BL) tienen la capacidad de producir polisacáridos extracelulares constituidos por un solo tipo de azúcar: homopolisacáridos (HoPS). Su aplicación en numerosas áreas industriales se relaciona principalmente por sus propiedades reológicas que permiten la formación de soluciones viscosas a bajas concentraciones y estables en un amplio rango de temperaturas, pH y fuerza iónica. Este trabajo aborda aspectos de caracterización morfológica y estructural del HoPS producido por una cepa de BL aislada de flores de maracuyá (NOA Argentino). Se utilizó el HoPS producido por la cepa W. cibaria FMy 2-21-1 en MRS-agar suplementado con 4% sacarosa (48 h a 30°C). La estructura molecular del biopolímero se analizó por FT-IR, RMN (1H y 13C), SLS y DLS. Además, las interacciones moleculares en medio acuoso se analizaron por DC, prueba de rojo Congo, solubilidad y capacidad de hidratación. Finalmente, su morfología superficial se estudió por SEM y DRX. W. cibaria FMy 2-21-1 produjo 4,59 gr/Kg de un biopolímero puro que se identificó como dextrano; presentando un espectro vibracional idéntico al dextrano comercial: señales típicas a 915 y 845 cm-1 y ausencia de señal a 900 cm-1 suponen la existencia de enlaces α y ausencia de enlaces β en la muestra. Los resultados arrojados por SLS y RMN demostraron que el HoPS es lineal (no ramificado) y de alto peso molecular (7670 kDa). El análisis de DLS reveló un índice de polidispersión inferior a 0,5 (típico de polisacáridos neutros) con un diámetro hidrodinámico de 214 nm. El biopolímero no fue capaz de formar un complejo estable con el colorante rojo Congo, con señales de efecto Cotton positivo alrededor de 205, 215 y 270 nm en su espectro DC. Esto indica que en solución la macromolécula presenta conformaciones helicoidales estables con baja interacción intramolecular (puentes hidrógeno). Las microfotografías SEM revelan una estructura superficial entramada siguiendo un patrón tipo red, mientras que el espectro DRX refleja un ordenamiento semi-cristalino, con índice de cristalinidad de 25,6 %. En agua, el HoPS fue altamente soluble (64,5 %) con gran capacidad de hidratación (703 %). A partir de los resultados, se concluye que el biopolímero producido por W. cibaria FMy 2-21-1 en las condiciones descriptas, corresponde a un dextrano lineal de gran tamaño y elevada hidrosolubilidad, que posee estructura estratificada de baja cristalinidad. Los HoPS tipo dextrano son usados en la industria farmacéutica y alimenticia debido a sus propiedades reológicas y biocompatibilidad con el ser humano.