Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales (CINDEFI)

El fermentado de ciruela de Berisso (Pcia. de Buenos Aires-Argentina)

2026-02-27T04:33:06Z

Resumen IV Congreso Internacional Ciencia y Tecnología de los Alimentos (CICyTAC) (Córdoba, 14 al 16 de noviembre de 2012); IV Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos Córdoba/Argentina 2012. Actas En la zona rural de Berisso (Municipio costero de la Pcia de Bs As, Argentina) se producen diferentes cultivares de ciruelo (Prunus salicina Lindl) para consumo en fresco y procesado, destacándose Cristal, Remolacha, Genovesa, Abundancia (típica de la isla Paulino) y Gómez. Desde hace varios años los productores elaboran de manera artesanal una bebida fermentada, que denominan vino o fermentado de ciruela, entre los meses de Diciembre y Febrero, dependiendo del momento oportuno de cosecha de cada cultivar. Actualmente una gran parte del fermentado se elabora en la Cooperativa de la Costa de Berisso y otra lo hacen productores en sus respectivas quintas. Ante la necesidad de incluir la bebida en la normativa obligatoria, se inició en el 2010 un trabajo interdisciplinario de investigación que incluyó el registro y seguimiento de la producción primaria y el estudio del proceso de vinificación. En el presente trabajo se muestran los resultados del análisis de las ciruelas y el vino, el estudio de la fermentación, la problemática del metanol y la identificación de levaduras ecotípicas involucradas en la fermentación espontánea.

A MALDI-ToF mass spectrometry database for identification and classification of highly pathogenic bacteria

2025-12-27T04:48:36Z

Articulo Scientific Data; vol. 12, no. 1 Today, MALDI-ToF MS is an established technique to characterize and identify pathogenic bacteria. The technique is increasingly applied by clinical microbiological laboratories that use commercially available complete solutions, including spectra databases covering clinically relevant bacteria. Such databases are validated for clinical, or research applications, but are often less comprehensive concerning highly pathogenic bacteria (HPB). To improve MALDI-ToF MS diagnostics of HPB we initiated a program to develop protocols for reliable and MALDI-compatible microbial inactivation and to acquire mass spectra thereof many years ago. As a result of this project, databases covering HPB, closely related bacteria, and bacteria of clinical relevance have been made publicly available on platforms such as ZENODO. This publication in detail describes the most recent version of this database. The dataset contains a total of 11,055 spectra from altogether 1,601 microbial strains and 264 species and is primarily intended to improve the diagnosis of HPB. We hope that our MALDI-ToF MS data may also be a valuable resource for developing machine learning-based bacterial identification and classification methods. La lista completa de autores que integran el documento puede consultarse en el archivo.

Foodborne Lactic Acid Bacteria Inactivate Planktonic and Sessile Escherichia coli O157:H7 in a Meat Processing Environment: A Physiological and Proteomic Study

2025-12-23T04:25:01Z

Articulo Foods; vol. 14, no. 21 Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) forms persistent biofilms on meat processing surfaces, posing a significant cross-contamination risk. This study assessed the antagonistic capacity of lactic acid bacteria (LAB) against EHEC under meat-processing-like conditions. Three LAB strains were tested in planktonic co-culture with EHEC at 12 ◦C, all displaying bactericidal activity. In biofilm assays on stainless steel, LAB reduced EHEC biofilms without affecting their own viability. LAB cell-free supernatants further inhibited EHEC biofilms by 2.6–3.5 log CFU/cm2, highlighting the role of secreted antagonistic compounds. Among the tested strains, Pediococcus pentosaceus CRL 2145 showed the strongest effect and was selected for deeper analysis. Fluorescence microscopy confirmed EHEC cell death within mixed biofilms. Proteomic profiling of CRL 2145 under mixed-biofilm conditions revealed 162 differentially expressed proteins, with 156 upregulated. These proteins were mainly associated with metabolism, transcription, translation, and stress response pathways, suggesting a multifactorial inhibitory mechanism involving metabolic dominance, physical competition, and secretion of antagonistic molecules. Overall, this study deepens our understanding of the molecular and physiological aspects of LAB–EHEC interaction. P. pentosaceus CRL 2145 emerges as a promising biocontrol agent that could be applied, alone or with its supernatants, to meat processing surfaces to improve food safety. Proteomic data: ProteomeXchange PXD067300.

Búsqueda de microorganismos anaerobios asociados a los ciclos geoquímicos del hierro y azufre en sedimentos marinos de la caleta Potter, Antártida

2025-07-16T20:13:22Z

Resumen Looking-for anaerobic microorganisms associated with geochemical iron and sulfur cycles in marine sediments from Potter Cove, Antártida IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica (Chile, 4 al 6 de octubre de 2017); Visiones de Ciencia Antártica, Libro de Resúmenes, IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica La geoquímica estudia la composición de rocas y minerales, así como la distribución y la dinámica de los elementos químicos en la Tierra. Muchas de esas transformaciones están vinculadas a la actividad microbiana, provocando que los ambientes geoquímicos sean, en realidad, el producto de procesos biogeoquímicos. La actividad microbiológica afecta todos los ciclos geoquímicos, siendo los del hierro y del azufre de los más relevantes por su presencia habitual en suelos, aguas y sedimentos así como por su función en diversos procesos celulares (Uroz y col. 2009). La oxidación y la reducción son los principales mecanismos por los cuales los microorganismos influyen en estos ciclos geoquímicos. De esta manera existen microorganismos capaces de oxidar Fe (II) y compuestos reducidos de azufre en condiciones aeróbicas para la obtención de energía. Por otro lado, están los que pueden reducir Fe (III) y compuestos oxidados de azufre utilizándolos como aceptores de electrones en condiciones de anaerobiosis, entre los que se destacan los microorganismos sulfato-reductores (MSR) (Ehrlich y Newman, 2008; Wasmund y col., 2017). La acción microbiana asociada a estos ciclos tiene gran influencia sobre su entorno, complementándose con él, pero también modificándolo. Estas comunidades microbianas son a su vez afectadas por eventos de contaminación antrópica (hidrocarburos, metales pesados) y pueden ser relevantes en el desarrollo de nuevos procesos biotecnológicos como la remediación de metales e hidrocarburos y la biolixiviación de minerales. La biogeomicrobiología asociada al hierro y al azufre en ambientes de temperaturas moderadas, e incluso altas, ha sido abordada intensamente en los últimos años (Willis y col., 2013; Giaveno y col., 2013). No obstante, hay poca información sobre estos estudios en ambientes de bajas temperaturas y, en particular, en ambientes polares (Abele y col., 2017; Nixon y col., 2017; Wasmund y col., 2017). Por ello, en este trabajo se presentan los resultados iniciales de un relevamiento, mediante técnicas dependientes de cultivo, de aquellas poblaciones microbianas (especialmente procariotas) con participación en los ciclos del hierro y azufre en sedimentos costeros adyacentes a una Zona Antártica Especialmente Protegida bajo jurisdicción Argentina (ASPA 132, Península Potter). Se hará especial énfasis en la obtención de consorcios microbianos capaces de reducir Fe (III) y sulfato en los sedimentos de la Caleta Potter, con el objetivo de elaborar a futuro e integrando información de estudios previos, un modelo de los ciclos geoquímicos en ese lugar.

Aislamiento y caracterización de Pedobacter sp. 3.14.7 una nueva bacteria queratinolítica proveniente de la Isla Rey Jorge

2025-07-16T20:13:23Z

Resumen Isolation and characterization of Pedobacter sp. 3.14.7, a novel Antarctic psychrotolerant feather degrading bacterium) IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica (Chile, 4 al 6 de octubre de 2017); Visiones de Ciencia Antártica, Libro de Resúmenes, IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica Las proteasas son enzimas que se pueden encontrar en varios sistemas biológicos que van desde microorganismos hasta organismos superiores. Las proteasas microbianas son ampliamente utilizadas en varios procesos industriales. A pesar de sus numerosas aplicaciones industriales, estas no son eficientes en la hidrólisis de los residuos recalcitrantes como lo son los residuos de naturaleza queratinolítica. Esto allanó el camino para la búsqueda de nuevos microorganismos queratinolíticos. Esta nueva clase de proteasas se conoce como "queratinasas". Debido a su especificidad, las queratinasas tienen una ventaja sobre las proteasas normales y las han reemplazado en muchas aplicaciones industriales, como los nematicidas, la producción de fertilizantes nitrogenados a partir de residuos de queratina, alimentación animal y producción de biocombustibles. También han reemplazado las proteasas normales en la industria del cuero y la aplicación de aditivos detergentes debido a su mejor rendimiento. Hasta hoy, el número de reportes relacionados con microorganismos antárticos con capacidad queratinolítica es relativamente escaso, haciendo que este ambiente extremo sea atractivo para su búsqueda. Estas enzimas al ser activas en frio ofrecen ventajas económicas y amigables con el medio ambiente al poder degradar residuos queratínicos a bajas temperaturas obteniendo como resultado estas enzimas. El objetivo del presente trabajo fue la búsqueda de este tipo de microorganismos a partir de enriquecimientos sucesivo, la producción y posterior caracterización del pool queratinolítico producido.

Voriconazole-Loaded Nanohydrogels Towards Optimized Antifungal Therapy for Cystic Fibrosis Patients

2025-07-16T20:13:24Z

Articulo Pharmaceutics; vol. 17, no. 6 Background/Objectives: Filamentous fungi, in particular the species Aspergillus, Scedosporium, and Exophiala, frequently colonize the lungs of cystic fibrosis (CF) patients. Chronic colonization is linked to hypersensitivity reactions and persistent infections leading to a significant long-term decline in lung function. Azole antifungal therapy such as voriconazole (VRC) slows disease progression, particularly in patients with advanced CF; however, excessive mucus production in CF lungs poses a diffusional barrier to effective treatment. Methods: Here, biodegradable nanohydrogels (NHGs) recently developed as nanocarriers were evaluated for formulating VRC as a platform for treating fungal infections in CF lungs. The NHGs entrapped up to about 30 μg/mg of VRC, and physicochemical properties were investigated via dynamic laser light scattering and nanoparticle tracking analysis. Diameters were 100–400 nm, and excellent colloidal stability was demonstrated in interstitial fluids, indicating potential for pulmonary delivery. Nano-formulations exhibited high in vitro cytocompatibility in A549 and HEK293T cells and were tested for the release of VRC under two different sink conditions. Results: Notably, the antifungal activity of VRC-loaded nanohydrogels was up to eight-fold greater than an aqueous suspension drug against different fungal species isolated from CF sputum, regardless of the presence of a CF artificial mucus layer. Conclusions: These findings support the development of potent VRC nano-formulations for treating fungal disorders in CF lungs.

Evaluación del potencial biotecnológico de levaduras aisladas de la Península Fildes

2025-07-12T04:30:27Z

Resumen Assessment of the biotechnological potential of yeasts isolated from Fildes Peninsula IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica (Chile, 4 al 6 de octubre de 2017); Visiones de Ciencia Antártica, Libro de Resúmenes, IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica Los ambientes fríos se encuentran ampliamente distribuidos alrededor en nuestro planeta, entre ellos se incluyen las zonas polares, montañas, y profundidades de mares y oceános. La Antártida se considera el lugar terrestre más frío y con menor disponibilidad de agua, y además recibe diariamente altos niveles de radiación solar (Carrasco et al., 2012). A pesar de estas condiciones adversas para la vida, ha sido ampliamente colonizada por distintos seres vivos, entre ellos una amplia variedad de bacterias, hongos, algas y levaduras. A modo de adaptación, estos organismos han evolucionado para lidiar con estas condiciones extremas, desarrollando distintos cambios estructurales al nivel de membranas, proteínas constitutivas y enzimas (Gerday et al., 2000). Éstas últimas han sido foco de atención en los últimos tiempos, ya que al provenir de microorganismos adaptados al frío poseen potencial en distintas aplicaciones biotecnológicas (Martorell et al., 2017). Entre sus propiedades generales, pueden mencionarse las altas velocidades catalíticas a moderadas y bajas temperaturas (dadas por su alta flexibilidad), su elevado nivel de estereoespecificidad, y su termolabilidad. Estas características permiten que puedan ser utilizadas a temperaturas bajas o moderadas, siendo innecesarios ciclos de calentamiento, evitando reacciones indeseadas que podrían ocurrir a temperaturas mayores, y la ventaja de poder ser inactivadas por temperatura cuando sea requerido, ofreciendo beneficios económicos en cuanto al uso de energía (Cavicchioli et al., 2002). Entre los microorganismos estudiados provenientes de zonas frías, la mayoría pertenecen al reino Bacteria, mientras que las levaduras han sido estudiadas en menor proporción (Margesin et al., 2005; Martorell et al., 2017). La bioprospección de enzimas entre levaduras adaptadas al frio nos ofrece la oportunidad de encontrar nuevas enzimas, que pueden ser de mucha utilidad tanto en el campo de la ciencia básica como la aplicada. El objetivo del presente trabajo fue el aislamiento, identificación y caracterización de levaduras antárticas provenientes de muestras recolectadas durante la campaña Antarkos XXXII (Mayo 2016). Se estudió la bioprospección de enzimas de interés biotecnológico y la tolerancia a metales pesado.

Levaduras antárticas: producción y caracterización de β-glucosidasas

2025-07-12T04:30:27Z

Resumen Studies of Antarctic yeast for β-glucosidase production IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica (Chile, 4 al 6 de octubre de 2017); Visiones de Ciencia Antártica, Libro de Resúmenes, IX Congreso Latinoamericano de Ciencias Antártica Durante las últimas décadas se ha reconocido el potencial biotecnológico de los microorganismos adaptados al frío, que ofrecen beneficios tanto desde un punto de vista económico como ecológico. Las enzimas que éstos producen ofrecen la ventaja de ser altamente activas a temperaturas moderadas y bajas, en contraparte con sus homólogas mesófilas, propiedades de interés tanto en la investigación básica como en la industria (Margesin et al., 2005). La industria alimenticia ha mostrado un creciente interés por las enzimas, en particular el sector vitivinícola ha centrado su atención en las pectinasas y las glucosidasas. Estas últimas cumplen un rol fundamental en el desarrollo de perfil de aroma en vinos, ya que liberan por hidrólisis los terpenos volátiles a partir de sus precursores glucosilados no volátiles. Las β-glucosidasas presentes en la uva por lo general son inestables en las condiciones de producción de vino (pH ácido, presencia de etanol), por lo que la atención se ha centrado en la búsqueda de enzimas exógenas (Barbagallo et al., 2004). La prospección entre microorganismos adaptados al frío ofrece la posibilidad de descubrir enzimas con nuevas propiedades, y con la ventaja de obtener altas velocidades catalíticas a temperatura ambiente o menores, lo cual es de sumo interés a nivel industrial. Se planteó como objetivo la búsqueda y selección de una cepa antártica capaz de producir la enzima β-glucosidasa en cultivos sumergidos utilizando residuos agroindustriales como sustrato y la posterior caracterización del extracto enzimático producido por dicha levadura.

Del suelo a la endorizosfera: microbiota bacteriana asociada a plantas de tomate

2024-06-12T20:09:41Z

Resumen XXVIII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo (Buenos Aires, 15 al 18 de noviembre de 2022); XXVIII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. Actas. Tomo 4 De los diferentes microorganismos que habitan el suelo, las bacterias son los más comunes. Tanto el número como el tipo de bacterias que se encuentran en los suelos están influenciados por diversos factores: variables ambientales, características del suelo, así como número y tipo de planta que se encuentre en esos suelos ya que, entre otras cosas, generan una rizósfera particular. Las plantas utilizan los suelos como un proveedor de bacterias endófitas muchas de las cuales cumplen funciones muy importantes en la planta. Esta microbiota bacteriana endófita se modificará más o menos al cambiar de suelo. No obstante, en general el genotipo/especie vegetal tiene un mayor peso en esta selección. Por otro lado, la microbiota en la endosfera de la raíz comúnmente es menos diversa que la microbiota de la rizósfera y del bulk del suelo. En este trabajo se caracterizaron las comunidades bacterianas de bulk de suelo, de rizósfera y de rizoendósfera de plantas de tomate híbrido Elpida cultivadas bajo cubierta en dos establecimientos del Cinturón Hortícola de La Plata (Argentina): Establecimiento-1, un lote con amplio historial productivo de tomate y Establecimiento- 2 con un lote nunca antes cultivado y su primer cultivo de tomate.

Depuración de un modelo metabólico de pequeña escala para la producción de biolípidos

2024-05-24T20:08:08Z

Objeto de conferencia XVII Reunión de trabajo en Procesamiento de la Información y Control - RPIC (Mar del Plata, 20 al 22 de septiembre de 2017) Los modelos metabólicos son muy útiles a la hora de analizar las capacidades de un microorganismo para producir metabolitos de interés. En este trabajo se depura un modelo metabólico para producción de lípidos mediante la levadura Rhodosporidium toruloides con el objetivo de mejorar la capacidad de predicción en diferentes condiciones de cultivo. El proceso de depuración consistió en balancear las reacciones e incorporar el metabolismo central del nitrógeno. El modelo resultante fue evaluado utilizando la técnica de análisis de balance de flujos. La producción máxima de biomasa y biolípidos fue comparada con la del modelo inicial. Además, se evaluó la producción en diferentes relaciones de carbono a nitrógeno y se contrastó con datos experimentales publicados. Los resultados muestran la potencialidad del modelo propuesto para estudiar y predecir la producción de lípidos con este microorganismo.

Vinificación de Vitis labrusca (syn. V. labruscana Bailey, Fox grape) variedad Isabella: el vino de la costa de Berisso

2024-02-23T20:05:41Z

Objeto de conferencia XII Congreso Argentino CYTAL-AATA (Entre Ríos, 7 al 9 de octubre de 2009) En el presente trabajo se presentan los resultados de la vinificación de Vitis labrusca var. Isabella a escala de laboratorio (microvinificaciones) llevados a cabo durante las vendimias 2006 y 2007. Los mostos obtenidos de uvas provenientes de diferentes quintas de la localidad de Berisso (Prov. de Bs. As), presentaron un tenor de azúcares del orden de 15-18% (9-11º Baumé o 16-20 ºBrix) con una relación glucosa/fructosa de 0.85-0.90, valores de acidez total en el rango 3.3-4.9 (g tartárico/L) con una relación tartárico/málico cercana a 1.5 y pH 2.8-3.5. El N-amino fue variable con un valor medio de 115 ppm. La fermentación alcohólica espontánea se completó en 5-8 días a 25-29ºC en coincidencia con el agotamiento de los azúcares. Se verificó también el desarrollo de una fermentación maloláctica espontánea luego del descube, en todos los lotes estudiados. El análisis de los vinos obtenidos en las microvinificaciones, y de vinos elaborados por los propios productores dieron el siguiente rango de valores: pH 3.3-3.6, acidez total 46-65 meq/L, alcohol 8.8-11 %, glicerol: 3-5 g/L, SO2 libre 9-13 mg/L, ácido láctico 1.2-1.8 g/L, ácido málico < 0.3 g/L, azúcar < 2.0 g/l, metanol < 0.05 g/l. La acidez volátil fue siempre inferior al límite legal (0.8 g/l expresado en acético). El vino de la costa trasmite las características sensoriales típicas de la uva Isabella, no obstante se observaron diferencias organolépticas entre los vinos elaborados con uvas de diferentes quintas.

Efectos del exceso de Zn(II) y Cu(II) en la germinación de Sesbania punicea y Sesbania virgata: posibles especies fitorremediadoras y bioindicadoras

2024-02-16T20:06:21Z

Objeto de conferencia XVII Encuentro del Centro Internacional de Ciencias de la Tierra (E-ICES 17) (Mendoza, modalidad virtual, 1 al 4 de noviembre de 2022); Actas de trabajos completos del E-ICES 17: Decimoséptimo Encuentro del Centro Internacional de Ciencias de la Tierra Los metales pesados (MP), entre ellos Zn(II) y Cu(II), son los contaminantes más complejos para remediar al ser no biodegradables y no fácilmente detectables, perdurando en el ambiente. La fitorremediación utiliza especies nativas adaptadas a estas condiciones para remediar in-situ sitios contaminados. Especies susceptibles pueden funcionar como bioindicadores de contaminación. Para su selección son necesarios bioensayos que constaten límites de tolerancia a los MP.

Cytotoxic screening and enhanced anticancer activity of Lippia alba and Clinopodium nepeta essential oils-loaded biocompatible lipid nanoparticles against lung and colon cancer cells

2023-12-01T20:07:09Z

Articulo Pharmaceutics; vol. 15,no.8 Plant and herbal essential oils (EOs) offer a wide range of pharmacological actions that include anticancer effects. Here, we evaluated the cytotoxic activity of EO from Lippia alba (chemotype linalool), L. alba (chemotype dihydrocarvone, LaDEO), Clinopodium nepeta (L.) Kuntze (CnEO), Eucalyptus globulus, Origanum × paniculatum, Mentha × piperita, Mentha arvensis L., and Rosmarinus officinalis L. against human lung (A549) and colon (HCT-116) cancer cells. The cells were treated with increasing EO concentrations (0–500 µL/L) for 24 h, and cytotoxic activity was assessed. LaDEO and CnEO were the most potent EOs evaluated (IC50 range, 145–275 µL/L). The gas chromatography–mass spectrometry method was used to determine their composition. Considering EO limitations as therapeutic agents (poor water solubility, volatilization, and oxidation), we evaluated whether LaDEO and CnEO encapsulation into solid lipid nanoparticles (SLN/EO) enhanced their anticancer activity. Highly stable spherical SLN/LaDEO and SLN/CnEO SLN/EO were obtained, with a mean diameter of 140–150 nm, narrow size dispersion, and Z potential around −5mV. EO encapsulation strongly increased their anticancer activity, particularly in A549 cells exposed to SLN/CnEO (IC50 = 66 µL/L CnEO). The physicochemical characterization, biosafety, and anticancer mechanisms of SLN/CnEO were also evaluated in A549 cells. SLN/CnEO containing 97 ± 1% CnEO was highly stable for up to 6 months. An increased in vitro CnEO release from SLN at an acidic pH (endolysosomal compartment) was observed. SLN/CnEO proved to be safe against blood components and non-toxic for normal WI-38 cells at therapeutic concentrations. SLN/CnEO substantially enhanced A549 cell death and cell migration inhibition compared with free CnEO.

Metaproteomic and gene expression analysis of interspecies interactions in a PAH‑degrading synthetic microbial consortium constructed with the key microbes of a natural consortium

2023-09-16T04:06:16Z

Articulo Biodegradation; vol. 34 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) impose adverse effects on the environment and human life. The use of synthetic microbial consortia is promising in bioremediation of contaminated sites with these pollutants. However, the design of consortia taking advantage of natural interactions has been poorly explored. In this study, a dual synthetic bacterial consortium (DSC_AB) was constructed with two key members (Sphingobium sp. AM and Burkholderia sp. Bk), of a natural PAH degrading consortium. DSC_AB showed significantly enhanced degradation of PAHs and toxic intermediary metabolites relative to the axenic cultures, indicating the existence of synergistic relationships. Metaproteomic and gene-expression analyses were applied to obtain a view of bacterial performance during phenanthrene removal. Overexpression of the Bk genes, naph, biph, tol and sal and the AM gene, ahdB, in DSC_AB relative to axenic cultures, demonstrated that both strains are actively participating in degradation, which gave evidence of cross-feeding. Several proteins related to stress response were under-expressed in DSC_AB relative to axenic cultures, indicating that the division of labour reduces cellular stress, increasing the efficiency of degradation. This is the one of the first works revealing bacterial relationships during PAH removal in a synthetic consortium applying an omics approach. Our findings could be used to develop criteria for evaluating the potential effectiveness of synthetic bacterial consortia in bioremediation.

Novel Phenobarbital-Loaded Nanostructured Lipid Carriers for Epilepsy Treatment: From QbD to In Vivo Evaluation

2023-08-26T04:07:02Z

Articulo Frontiers in Chemistry; vol. 10 Pharmacological treatments of central nervous system diseases are always challenging due to the restrictions imposed by the blood–brain barrier: while some drugs can effectively cross it, many others, some antiepileptic drugs among them, display permeability issues to reach the site of action and exert their pharmacological effects. The development of last-generation therapeutic nanosystems capable of enhancing drug biodistribution has gained ground in the past few years. Lipid-based nanoparticles are promising systems aimed to improve or facilitate the passage of drugs through biological barriers, which have demonstrated their effectiveness in various therapeutic fields, without signs of associated toxicity. In the present work, nanostructured lipid carriers (NLCs) containing the antiepileptic drug phenobarbital were designed and optimized by a quality by design approach (QbD). The optimized formulation was characterized by its entrapment efficiency, particle size, polydispersity index, and Z potential. Thermal properties were analyzed by DSC and TGA, and morphology and crystal properties were analyzed by AFM, TEM, and XRD. Drug localization and possible interactions between the drug and the formulation components were evaluated using FTIR. In vitro release kinetic, cytotoxicity on non-tumoral mouse fibroblasts L929, and in vivo anticonvulsant activity in an animal model of acute seizures were studied as well. The optimized formulation resulted in spherical particles with a mean size of ca. 178 nm and 98.2% of entrapment efficiency, physically stable for more than a month. Results obtained from the physicochemical and in vitro release characterization suggested that the drug was incorporated into the lipid matrix losing its crystalline structure after the synthesis process and was then released following a slower kinetic in comparison with the conventional immediate-release formulation. The NLC was non-toxic against the selected cell line and capable of delivering the drug to the site of action in an adequate amount and time for therapeutic effects, with no appreciable neurotoxicity. Therefore, the developed system represents a promising alternative for the treatment of one of the most prevalent neurological diseases, epilepsy.

Enzymatic Active Release of Violacein Present in Nanostructured Lipid Carrier by Lipase Encapsulated in 3D-Bioprinted Chitosan-Hydroxypropyl Methylcellulose Matrix With Anticancer Activity

2023-08-26T04:07:13Z

Articulo Frontiers in Chemistry; vol. 10 Violacein (Viol) is a bacterial purple water-insoluble pigment synthesized by Chromobacterium violaceum and other microorganisms that display many beneficial therapeutic properties including anticancer activity. Viol was produced, purified in our laboratory, and encapsulated in a nanostructured lipid carrier (NLC). The NLC is composed of the solid lipid myristyl myristate, an oily lipid mixture composed of capric and caprylic acids, and the surfactant poloxamer P188. Dormant lipase from Rhizomucormiehei was incorporated into the NLC-Viol to develop an active release system. The NLC particle size determined by dynamic light scattering brings around 150 nmparticle size and ζ≈ −9.0mVwith orwithout lipase, but the incorporation of lipase increase the PdI from 0.241 to 0.319 (≈32%). For scaffold development, a 2.5 hydroxypropyl methylcellulose/chitosan ratio was obtained after optimization of a composite for extrusion in a 3D-bioprinter developed and constructed in our laboratory. Final Viol encapsulation efficiency in the printings was over 90%. Kinetic release of the biodye at pH = 7.4 from the mesh containing NLC-lipase showed roughly 20% Viol fast release thanwithout the enzyme. However, both Viol kinetic releases displayed similar profiles at pH = 5.0, where the lipase is inactive. The kinetic release of Viol from the NLC-matrices was modeled and the best correlation was found with the Korsmeyer-Peppas model (R² = 0.95) with n < 0.5 suggesting a Fickian release of Viol from the matrices. Scanning Electron Microscope (SEM) images of the NLC-meshes showed significant differences before and after Viol’s release. Also, the presence of lipase dramatically increased the gaps in the interchain mesh. XRD and Fourier Transform Infrared (FTIR) analyses of the NLC-meshes showed a decrease in the crystalline structure of the composites with the incorporation of the NLC, and the decrease of myristyl myristate in the mesh can be attributed to the lipase activity. TGA profiles of the NLC-meshes showed high thermal stability than the individual components. Cytotoxic studies in A549 and HCT-116 cancer cell lines revealed high anticancer activity of the matrix mediated by mucoadhesive chitosan, plus the biological synergistic activities of violacein and lipase.

Bioleaching of a Chalcocite-Dominant Copper Ore from Salta, Argentina, by Mesophilic and Thermophilic Microorganisms

2023-08-01T20:07:50Z

Articulo Minerals; vol. 13, no. 1 The study and development of new sustainable mining methods to exploit low-grade ores and secondary metallic resources are essential to meet global demand and contribute to caring for the environment. Copper is one of the most widely used metals and chalcocite is the main secondary sulfide of this metal. Therefore, the study of copper recovery from chalcocite-dominant minerals could have a great impact on the industry. In this study, we assess at bench scale the feasibility of applying biohydrometallurgical processes to extract copper from chalcocite-rich minerals from Taca Taca, Argentina, using native mesophilic microorganisms (30 °C) and thermophiles (45, 65 °C). The indigenous mesophilic consortium was dominated by Acidithiobacillus ferrooxidans and could solubilize all the copper present in the systems (113 mg/L) within three weeks without any change in the pH of the solution. Notably, by increasing the temperature up to 45 and 65 °C, copper leaching was enhanced, completing the recovery in 7–14 days. The oxidizing microorganisms active in these conditions were Ferroplasma sp. and Acidianus copahuensis, respectively. An increase in the abiotic copper recovery was also observed as temperature rose; as well as a slight acidification of the solution. This study constitutes the first assessment for the bioleaching of Taca Taca ores.

Antarctic yeasts: potential use in a biologic treatment of textile azo dyes

2023-06-30T04:07:04Z

Articulo Bioresources and Bioprocessing; vol. 9 We investigated the dye-removal potential of a collection of 61 cold-adapted yeasts from the King George Island, Antarctica, on agar plates supplemented with 100 mg L⁻¹ of several textile dyes; among which isolates 81% decolorized Reactive Black 5 (RB-5), with 56% decolorizing Reactive Orange 16, but only 26% doing so with Reactive Blue 19 and Acid Blue 74. Furthermore, we evaluated the ligninolytic potential using 2,2ʹ-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic-acid) diammonium salt-, 3,5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehydazine-, or manganese-supplemented plates but detected no activity, possibly due to a dye-removal mechanism involving reductases. The removal kinetics were studied in liquid medium supplemented with 100 mg L⁻¹ of RB-5 in a selection of 9 yeasts. The highest volumetricremoval rates (η) were found for Candida sake 41E (4.14 mg L⁻¹ h⁻¹), Leucosporidium muscorum F20A (3.90 mg L⁻¹ h⁻¹), and Cystofilobasidium infirmominiatum F13E (3.90 mg L⁻¹ h⁻¹). Different UV–Vis spectra were obtained if the dye removal occurred by biodegradation or biosorption/bioaccumulation. L. muscorum F20A was selected to study the dye-removal mechanism of RB-5 and the effect of different chemical and environmental parameters on the process. Optimum dye-removal conditions were obtained with 10 g L⁻¹ of glucose within an initial medium pH range of 5.0 to 6.0. Up to 700 mg ⁻¹ of dye could be removed in 45 h. High-performance liquid chromatography profiles obtained were consistent with a biodegradation of the dye. Phytotoxicity was estimated by calculating the 50%-inhibition concentration ( IC50) with Lactuca sativa L. seeds. These findings propose psychrophilic yeasts as a novel environmentally suitable alternative for the treatment of dye-industry wastewaters.

Production and characterization of a new detergent‑stable keratinase expressed by Pedobacter sp. 3.14.7, a novel Antarctic psychrotolerant keratin‑degrading bacterium

2023-06-27T20:07:03Z

Articulo Journal of Genetic Engineering and Biotechnology; vol. 20, no. 1 Background: Antarctica is one of the harshest environments in the world. Despite this fact, it has been colonized by microorganisms, which had to develop different adaptations in order to survive. By studying their enzymes, we can harness these adaptations in order to use them in various industrial processes. Keratinases (E.C. 3.4.99.11) are characterized by their robustness in withstanding extreme conditions and, along with other enzymes, are commonly added to laundry detergents, which makes their study of industrial interest. Results: In this work, a novel keratinase producer, Pedobacter sp. 3.14.7 (MF 347939.1), isolated from Antarctic birds’ nests, was identified. This psychrotolerant isolate displays a typical psychrotolerant growth pattern, with an optimal temperature of 20 °C (μmax=0.23 h⁻¹). After 238 h, maximum proteolytic (22.00 ± 1.17 U ml⁻¹) and keratinolytic (33.04 ± 1.09 U ml⁻¹) activities were achieved with a feather sample conversion of approximately 85%. The keratinase present in crude extract was characterized as a metalloprotease with a molecular weight of 25 kDa, stable in a wide range of pH, with an optimum pH of 7.5. Optimum temperature was 55 °C. Wash performance at 20 °C using this crude extract could remove completely blood stain from cotton cloth. Conclusion: We report a new keratinolytic bacteria from maritime Antarctica. Among its biochemical characteristics, its stability in the presence of different detergents and bleaching agents and its wash performance showed promising results regarding its potential use as a laundry detergent additive.

Prodigiosin: a promising biomolecule with many potential biomedical applications

2023-06-23T20:07:08Z

Revision Bioengineered; vol. 13, no. 6 Pigments are among the most fascinating molecules found in nature and used by human civilizations since the prehistoric ages. Although most of the bio-dyes reported in the literature were discovered around the eighties, the necessity to explore novel compounds for new biological applications has made them resurface as potential alternatives. Prodigiosin (PG) is an alkaloid red bio-dye produced by diverse microorganisms and composed of a linear tripyrrole chemical structure. PG emerges as a really interesting tool since it shows a wide spectrum of biological activities, such as antibacterial, antifungal, algicidal, anti-Chagas, antiamoebic, antimalarial, anticancer, antiparasitic, antiviral, and/or immunosuppressive. However, PG vehiculation into different delivery systems has been proposed since possesses low bioavailability because of its high hydrophobic character (XLogP3-AA = 4.5). In the present review, the general aspects of the PG correlated with synthesis, production process, and biological activities are reported. Besides, some of the most relevant PG delivery systems described in the literature, as well as novel unexplored applications to potentiate its biological activity in biomedical applications, are proposed.