Aplicaciones del exopolisacárido producido por la cepa HK30 de Halomonas nitroreducens en la industria farmacéutica

• Amjres, H ^[1] ; Béjar, V ^[1] ; Quesada, E ^[1] ; Abrini, J ^[2] ; Llamas, I ^[1]
  1. [1] Universidad de Granada

     Universidad de Granada

     Granada, España

     
  2. [2] Universidad Abdelmalek Essâadi
• Localización: Ars pharmaceutica, ISSN 0004-2927, ISSN-e 2340-9894, Vol. 51, Nº. Extra 3, 2010, págs. 255-266
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Pharmaceutical applications of the exopolysaccharides produced by Halomonas nitroreducens strain HK30
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    INTRODUCCIÓN: Una de las líneas de investigación que desarrolla el Grupo Exopolisacáridos Microbianos (BIO 188) es el aislamiento y caracterización de nuevos microorganismos halófilos productores de EPSs con propiedades físicas y químicas competitivas con los ya existentes en la industria. De estos estudios destaca el polímero V2-7 (Halomonas eurihalina F2-7) que origina geles transparentes, el maurano (H. maura S-30) cuya viscosidad compite con la del xantano y los EPSs producidos por Salipiger mucescens, Halomonas. anticariensis, H. ventosae, Idiomarina fontislapidosi, I. ramblicola y Alteromonas hispanica que emulsionan diferentes compuestos orgánicos y pueden actuar como biodetoxificadores. Además, estos polímeros tienen sulfatos en su composición que es una característica inusual e interesante para su aplicación en Medicina y el producido por S. mucescens contiene un carbohidrato llamado fucosa, con interesantes aplicaciones en cosmética y que resulta caro de obtener por síntesis química. El grupo de investigación tiene colaboraciones con empresas del sector alimentario, farmacéutico y cosmético para aplicar las propiedades funcionales de sus polisacáridos en estas áreas.

    OBJETIVO: La búsqueda y selección de bacterias productoras de exopolisacáridos de ambientes hipersalinos situados en Marruecos con propiedades interesantes para la industria.

    METODOLOGÍA: Cepas bacterianas y condiciones de cultivo. Las cepas fueron aisladas de ambientes hipersalinos situados en Marruecos (suelos y aguas hipersalinos, alimentos en salazón y las raíces de las plantas marinas). Para producir los EPSs las bacterias se cultivaron en medio MY 7,5 % p/v de sales y se incubaron a 32ºC en agitación (100 rpm) durante 5 días. Producción de exopolisacáridos. Los exopolisacáridos se extrajeron de acuerdo con la metodología descrita por Quesada y col.6 Caracterización química y determinación de la masa molecular. El contenido en carbohidratos, proteínas, ácidos urónicos, restos acetilos, iones sulfato y fosfato, así como la composición en monosacáridos y la masa molecular de los EPSs purificados se analizó siguiendo la metodología previamente descrita en nuestros trabajos. Caracterización física. El estudio de las características reológicas y actividad emulgente se realizó siguiendo la metodología descrita por Mata y col. Estudio de la participación de los EPS en la formación de biofilms. Se hizo mediante tinción con cristal violeta en placas microtiter tras 40 horas de incubación en medios MY y MM al 7,5% (p/v) de NaCl. Determinación de la actividad floculante. Se prepararon soluciones de caolín y se mezclaron con diferentes concentraciones de EPS.

    CONCLUSIÓN /DISCUSIÓN: A partir de una colección de 120 cepas se han seleccionado las 26 mejores productoras de EPSs, que han sido identificadas taxonómicamente. Tras un primer análisis de la productividad y características físicas y químicas de los EPSs, se ha elegido el polímero producido por la cepa HK30 para llevar a cabo un estudio más completo. La cepa HK30, por su mayor rendimiento en la producción de un polímero con actividad viscosizante y emulgente, se considera un excelente candidato de interés biotecnológico con aplicaciones en la industria farmacéutica.

  • English

    The Microbial Exopolysaccharide Research Group (BIO 188) has been carrying out a wide search aimed at isolating and characterizing exopolysaccharides produced by halophilic microorganisms with different physical and chemical properties of interest to industry. As a result of these studies, we selected and characterized the polymer V2-7 (Halomonas eurihalina F2-7) that has emulsifying activity and jellifying properties at acid pH; the mauran, which has a viscosifying activity similar to that of xanthan gum and the EPSs produced by Salipiger mucosus, Halomonas anticariensis, H. ventosae, Idiomarina fontislapidosi, I. ramblicola and Alteromonas hispanica that emulsify different organic compounds. In addition, all of these polymers have sulphate groups in their composition, an unusual and interesting feature for their application in medicine. Moreover, the fucose-rich EPS of Salipiger mucosus has applications in the fields of medicine and cosmetics. The chemical or enzymatic hydrolysis of fucose-rich polysaccharides offers a new efficient way to process fucose. The Research Group BIO 188 has established collaborations with several companies related to the food, pharmaceutical and cosmetics industries in order to test the functional properties of our halophilic exopolysaccharides in these areas. AIM Searching and selection of exopolysaccharide-producing bacteria from hypersaline environments located in Morocco with interesting properties to industry.

    MATERIAL AND METHODS: Bacterial strains and culture conditions. The strains were isolated from hypersaline environments in Morocco. Bacteria were cultured in MY with 7.5% (w/v) of salts and incubated at 32 °C with shaking (100 rpm) for 5 days. Production of exopolysaccharides. The exopolysaccharides were isolated according to the methodology described by Quesada et al. Chemical characterization and molecular weight determination. The content of carbohydrates, proteins, uronic acids, acetyl residues, sulphates, phosphates, monosaccharide composition, and molecular weight of purified EPSs were analyzed following the methodology previously described. Physical characterization. The study of the rheological properties and emulsifying activity was carried out following the methodology described by Mata et al. Production of biofilms. The production of biofilms were tested by crystal violet staining in microtiter plates after 40 hours incubation in the media MM and MY 7.5% (w/v). Determination of flocculating activity. Kaolin solutions were prepared and mixed with different concentrations of EPS.