Producción de tensioactivos con actividad antimicrobiana mediante el empleo de tecnologías amigables con el medio ambiente

Abstract

Papaína es una endopeptidasa extraída del látex de frutos de Carica papaya ampliamente empleada en las industrias alimentaria y farmacéutica. Es muy utilizada como biocatalizador en la síntesis de péptidos y otros derivados. Los surfactantes derivados de arginina son una familia de tensioactivos catiónicos con propiedades antimicrobianas interesantes como preservativos para formulaciones farmacéuticas y alimentarias. El objetivo del presente trabajo fue la obtención de un tensioactivo derivado de arginina con actividad antimicrobiana empleando papaína como biocatalizador. La síntesis se llevó a cabo por condensación del éster etílico de N -benzoil-arginina con dodecilamina como nucleófilo, utilizando papaína adsorbida sobre poliamida como biocatalizador y acetonitrilo con 0.25% (v/v) de agua como medio de reacción. El producto (Bz-Arg-NHC12) fue purificado mediante cromatografía de intercambio catiónico utilizando como eluyente una mezcla de buffer bórico-borato 0.01 M (pH 8.5)/etanol (1:1) y un gradiente en NaCl. Se ensayó la actividad antimicrobiana mediante el método de microdilución frente a Salmonella enterica, Serratia marcescens, Shigella flexneri, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Kocuria rhizophila, Listeria innocua, Listeria monocytogenes, Pichia anomala, Saccharomyces cereviciae, Kluyveromyces marxianus y Rhodothorula sp., calculándose los porcentajes de inhibición de crecimiento y las concentraciones inhibitoria mínima (CIM) y bactericida mínima (CBM). La síntesis de Bz-Arg-NHC12 catalizada por papaína adsorbida en poliamida tuvo una conversión del 86.2%. El compuesto puro presentó una CIM de 15.6 μg.ml-1 para B. cereus, 62.5 μg.ml-1 para St. aureus y 250.0 μg.ml-1 para E. coli, en tanto que no afectó el crecimiento de Ps. aeruginosa. Las CBM fueron 250.0 μg.ml-1, 62.5 μg.ml-1 y 250.0 μg.ml-1 para B. cereus, St. aureus y E. coli respectivamente. Se determinó la actividad antimicrobiana de una solución acuosa de Bz-Arg-NHC12 (60.0 μg.ml-1) frente a distintas especies de bacterias y levaduras. Los microorganismos Gram positivos resultaron en general inhibidos en más de un 90%, en tanto las bacterias Gram negativas y levaduras ensayadas fueron resistentes.