En el presente trabajo de investigación se evaluó la actividad inhibitoria de crecimiento bacteriano de derivados proteicos de Mucuna pruriens obtenidos por hidrólisis enzimática del concentrado de proteína de las semillas de dicha planta. Se utilizaron granos secos de Mucuna obtenidos de un productor del estado de Yucatán y de una sola cosecha. Para la obtención del concentrado se realizó un fraccionamiento húmedo de los componentes de la harina de los granos y posteriormente se hidrolizaron mediante dos sistemas secuenciales, Alcalase®-Flavourzyme® (AF) y Pepsina–Pancreatina (PP). Para obtener fracciones de determinado tamaño molecular se realizó la ultrafiltración utilizando membranas de 10, 5, 3 y 1 kDa. Los grados de hidrólisis de ambos sistemas fueron de 25.34% y 47.28% para AF y PP respectivamente. El contenido proteico de las fracciones osciló entre 0.114 – 1.018 para AF y 0.175 – 1.014 para PP. El tamaño de las fracciones fue verificado mediante electroforesis desnaturalizante SDS-PAGE y comparado contra marcadores moleculares comerciales. Se realizaron cultivos de los microorganismos Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes ATCC 19115. Para la evaluación de sensibilidad antimicrobiana se siguieron los protocolos M100-S24, M45-L del CLSI y del EUCAST (European Comittee on Antimicrobial Suceptibility Testing). Las pruebas de difusión en disco fueron negativas para ambos sistemas siendo las cepas resistentes a todas las fracciones proteicas probadas. Se realizó un antibiograma a cada microorganismo y se probó la sensibilidad a antibióticos conocidos.
Índice de contenidos
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
ANTECEDENTES
OBJETIVOS
HIPÓTESIS
MATERIALES Y MÉTODOS
RESULTADOS Y DISCUSIONES
CONCLUSIONES
Objetivos y temas de investigación
El presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar la actividad antibacteriana de las fracciones peptídicas derivadas de los hidrolizados proteicos de semillas de Mucuna pruriens frente a cepas de Escherichia coli y Listeria monocytogenes, con el fin de explorar su potencial aplicación en la industria alimentaria.
- Caracterización de hidrolizados proteicos de Mucuna pruriens obtenidos mediante sistemas enzimáticos secuenciales.
- Fraccionamiento de péptidos mediante técnicas de ultrafiltración según su peso molecular.
- Evaluación de la sensibilidad antimicrobiana de las fracciones peptídicas mediante la técnica de difusión en disco.
- Análisis de la resistencia bacteriana frente a agentes antimicrobianos en el contexto de la seguridad alimentaria.
Auszug aus dem Buch
Hidrólisis enzimática
La hidrólisis enzimática se lleva a cabo mediante proteasas, es decir por acción de enzimas que tienen la habilidad de dividir las proteínas en péptidos pequeños y catalizar la síntesis de los mismos bajo condiciones apropiadas. Las principales preparaciones de enzimas comerciales de grado alimentario se encuentran disponibles en el mercado en estado líquido o como pellets secos y participan en una cantidad considerable de reacciones hidrolíticas con diferentes grados de intensidad y selectividad con repercusiones en diferentes áreas como la clínica, la bioquímica, los alimentos, etc. La mayoría de ellas son endoproteasas que producen un gran número de péptidos que difieren entre sí por su peso molecular, dependiendo de su grado de hidrólisis.
Alcalase® 2.4 L es una enzima grado alimentario producida por Novo Nordisk, Bagsvaerd, Denmark. Es una proteasa alcalina serínica de origen bacteriano obtenida del Bacillus licheniformis con actividad endoproteasa, empleada ampliamente por su bajo costo. Su principal componente enzimático es la subtilisina (EC 3.4.21.62). La subtilisina consta de una cadena simple de péptidos de 274 residuos de aminoácidos sin enlaces disulfuro, y tiene una masa molecular de 27.277 KDa con un punto isoeléctrico de 4.9. La enzima presenta amplia especificidad e hidroliza la mayoría de los enlaces peptídicos, preferentemente aquellos que contengan residuos de aminoácidos aromáticos así como también aquellos enlaces donde el sitio carboxílico contenga residuos hidrofóbicos como leucina, tirosina y valina.
Resumen de capítulos
INTRODUCCIÓN: Expone la problemática de la resistencia bacteriana en la industria alimentaria y el potencial de las fuentes vegetales, como Mucuna pruriens, para el desarrollo de nuevos antimicrobianos.
ANTECEDENTES: Analiza el fenómeno de la resistencia bacteriana, los mecanismos de transferencia génica y el contexto de las bacterias objeto de estudio.
OBJETIVOS: Define la meta general de evaluar la actividad antibacteriana y los pasos específicos para la obtención y prueba de los hidrolizados.
HIPÓTESIS: Plantea la premisa de investigación sobre la posible actividad antimicrobiana de las fracciones peptídicas contra las cepas seleccionadas.
MATERIALES Y MÉTODOS: Detalla el proceso experimental, desde la obtención de las harinas y concentrados proteicos, hasta las técnicas de hidrólisis, ultrafiltración y ensayos de difusión.
RESULTADOS Y DISCUSIONES: Presenta los datos obtenidos sobre el grado de hidrólisis, el contenido proteico de las fracciones y los resultados negativos de las pruebas de inhibición.
CONCLUSIONES: Dictamina que las fracciones analizadas no presentaron actividad antimicrobiana contra las cepas probadas y sugiere futuras líneas de investigación.
Palabras clave
Mucuna pruriens, hidrolizados proteicos, actividad antimicrobiana, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, ultrafiltración, péptidos, seguridad alimentaria, resistencia bacteriana, proteasas, Alcalase, Flavourzyme, pepsina, pancreatina, hidrólisis enzimática.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el enfoque principal de este estudio?
El estudio se centra en determinar si las fracciones peptídicas obtenidas de la planta Mucuna pruriens poseen propiedades inhibitorias frente a bacterias patógenas de interés alimentario.
¿Qué microorganismos fueron evaluados?
Las investigaciones se realizaron sobre cepas de Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes.
¿Qué objetivo buscaba la investigación?
El objetivo principal fue identificar fracciones peptídicas con capacidad antimicrobiana para proponer alternativas naturales a los antibióticos convencionales en la industria.
¿Qué método se utilizó para obtener los péptidos?
Se empleó una hidrólisis enzimática secuencial utilizando dos sistemas: Alcalase®-Flavourzyme® y Pepsina-Pancreatina, seguido de ultrafiltración por membranas de diferentes tamaños moleculares.
¿Qué se analizó en la sección de resultados?
Se evaluó el grado de hidrólisis, el contenido cuantitativo de proteína en las diversas fracciones y su capacidad para generar zonas de inhibición en pruebas de difusión en disco.
¿Cuáles son los términos técnicos clave de la tesis?
Los términos más relevantes incluyen hidrolizados proteicos, péptidos bioactivos, ultrafiltración, resistencia bacteriana y antibiograma.
¿Cuál fue el resultado de las pruebas de inhibición?
Las pruebas demostraron que todas las fracciones proteicas evaluadas presentaron resistencia, es decir, ninguna logró inhibir el crecimiento de las bacterias probadas.
¿A qué atribuye el autor la falta de actividad antimicrobiana?
El autor sugiere que factores como el pH durante la hidrólisis, el manejo de las muestras (congelación/descongelación) y posibles mecanismos de resistencia de las cepas utilizadas podrían haber afectado la actividad biológica.
- Arbeit zitieren
- Alfredo Benjamín Fuentes Ortiz (Autor:in), 2016, Actividad antimicrobiana de hidrolizados proteicos de semillas de "Mucuna pruriens" en cepas de "Escherichia coli" y "Listeria monocytogenes" para su aplicación en la industria alimentaria, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/352263
