Obtención y caracterización de compuestos bioactivos a partir del hongo microscópico Idriella sp. Público Deposited

En el presente trabajo se muestra que el hongo Idriella sp., al igual que otros hongos saprófitos, es capaz de producir compuestos bioactivos, que pueden utilizarse como antimetabolitos debido a sus propiedades antibacterianas en contra de especies de interés médico y agrícola, cuyos perfiles de producción varían según sea el sistema de cultivo. Para ello, fue necesario realizar una evaluación y selección del medio de cultivo, así como del tipo de sistema de fermentación para el cultivo de Idriella sp., en función de la presencia de mayor actividad antibacteriana en los extractos crudos; debido a esto, se compararon seis medios de cultivo, los cuáles fueron: Extracto de Malta (EM), Power White (PW), Medio de Producción 0.5 X (MP 0.5 X), Medio Sintético (MS), Medio Mínimo (MM) y Power Milk Yeast (PMY), tanto en fermentación líquida como sólida; posteriormente, se realizaron pruebas de susceptibilidad de los extractos acuosos y metanólicos, en contra de tres cepas bacterianas de interés médico (Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25932 y Pseudomonas aeuroginosa ATCC 27853) y contra siete de importancia agrícola (Pectobacterium carotovorum subsp. atrosepticum BF-001, Pectobacterium carotovorum BF-002, Pectobacterium crhysanthemi BF-003, Erwinia amylovora BF-004, Agrobacterium tumefaciens BF005, Xhantomonas axonopodis BF-006 y Herbaspirillum rubrisubalbicans BF-009). De esta manera, el medio de producción 0.5 X realizado sobre fermentación líquida, fue el que presentó mayor actividad bacteriostática en contra de Escherichia coli y 4 bacterias fitopatógenas (resaltando a Agrobacterium tumefaciens). Posteriormente se realizó el cultivo masivo de Idriella sp. (HS-005) utilizando el medio de producción 0.5 X sobre fermentación líquida. Una vez concluido el periodo de incubación, se realizaron extracciones con diferentes disolventes, teniendo prioridad la purificación de aquellas extracciones con disolventes polares, tanto del caldo de cultivo como de la biomasa producida por Idriella sp. De la purificación del extracto butanólico se obtuvieron dos compuestos puros que presentaron actividad antibacteriana en contra de Xhantomonas axonopodis, Pectobacterium carotovorum, Pectobacterium crhysanthemi, Erwinia amylovora y Herbaspirillium rubrisubalbicans. Del primer compuesto (1) se obtuvieron 8.0 mg y del segundo (2), 620 mg, los cuales se identificaron por espectroscopia de infrarrojo, resonancia magnética nuclear (1 H, 13C, COSY, HSQC y HMBC) y espectrometría de masas; resultando ser el 5-hidroximetilfurfural (1) y el 1-n-butil-β-D-fructopiránosido (2). Además, se obtuvieron otros 5 compuestos en los cuales no se presentó actividad antibacterial en contra de las especies en estudio; denominados manitol, ácido oleico, ácido linoleico, ácido esteárico y ácido palmítico. Por último, se determinó la cinética de producción del 5-hidroximetilfurfural (1) y el 1- n-butil-β-D-fructopiránosido (2), observando que existen diferencias en los perfiles de producción de cada compuesto, lo cual abre la posibilidad de manipular la fisiología del cultivo con el propósito de obtener mejores rendimientos de algunos de los dos compuestos bioactivos. Con los resultados obtenidos en este trabajo, se pudo observar que Idriella sp. es una fuente potencial de compuestos con efectos bacteriostáticos nunca antes reportados en este género, lo cual abre la posibilidad de utilizar este microorganismo en estrategias de biocontrol.

This paper shows that the fungus Idriella sp., as well as other saprophytic fungi, is able to produce bioactive substances, that can be used like antimetabolites, due their antibacterial properties against several species of medical and agricultural importance, whose production profiles, vary according the cultivation systems used. For that reason, it was necessary to evaluate and select the cultivation media, as well as the kind of cultivation system for Idriella sp., according to the presence of higher antibacterial activity in the raw extracts. Six cultivation media were compared: Malt Extract (EM), Power White (PW), Production Medium 0.5 X (MP 0.5 X), Synthetic Medium (MS), Minimum Medium (MM) and Power Milk Yeast (PMY), in liquid and solid fermentation. After that, were made susceptibility tests on water and metanolic extracts against three bacterial strains of medical importance (Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25932 and Pseudomonas aeuroginosa ATCC 27853) and against seven strains of agricultural importance (Pectobacterium carotovorum subsp. atrosepticum BF-001, Pectobacterium carotovorum BF-002, Pectobacterium crhysanthemi BF-003, Erwinia amylovora BF-004, Agrobacterium tumefaciens BF-005, Xanthomonas axonopodis BF-006 and Herbaspirillum rubrisubalbicans BF-009). The treatment with higher bacteriostatic activity against Escherichia coli and four different phytopathogenic bacteria (specially Agrobacterium tumefaciens) was the MP 0.5 X on liquid fermentation. Later it was made the massive cultivation of Idriella sp. (HS-005) using MP 0.5 X on liquid fermentation. When the incubation period concluded, the biomass produced by Idriella sp., as well as the culture filtrates, were extracted with different solvents, being prioritary the polar solvents. From the butanolic extract were obtained two pure compounds, that presented antibacterial activity against Xanthomonas axonopodis, Pectobacterium carotovorum, Pectobacterium crhysanthemi, Erwinia amylovora and Herbaspirillium rubrisubalbicans. From the first compound (1) were obtained 8.0 mg and from the second one (2) were obtained 620 mg. These two substances were identified by infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance (1 H, 13C, COSY, HSQC y HMBC) and mass spectrometry, as 5-hidroxymetilfurfural (1) and 1-n-Butyl-β-Dfructopyranoside (2). In addition to that, there were obtained five other compounds which didn’t present antibacterial activity against the species studied (manitol, oleic acid, linoleic acid, estearic acid and palmitic acid). Finally, it was determined the kinetics of production of the 5-hidroxymetilfurfural (1) and the 1-n-Butyl-β-D-fructopyranoside (2), observing that there are differences in the production profiles of each compound, which means that is possible manipulate the cultivation physiology to obtain better yieldings of any of those substances. According to the results obtained in this work, it was possible to observe that Idriella sp. is a potential source of compounds with bacteriostatic effects, whose weren't reported previously for the gener, and which make possible the use of this microorganism at biocontrol strategies. 538 |a TESIUAMI

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Última modificación: 09/09/2022
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