En búsqueda de las últimas "balas mágicas": péptidos antimicrobianos frente a la resistencia bacteriana

En esta investigación, inicialmente se realizó un 'screening' para determinar la capacidad antagonista de las cepas microbianas de la colección del laboratorio de Biotecnología Ambiental y Bioprocesos Industriales de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Entre estos microorganismos, se evaluaron 33 cepas del género Bacillus, 29 cepas de levaduras nativas aisladas de aguas contaminadas con relaves mineros de la Sierra Central del Perú (Región Junín y Pasco) y 3 cepas de levaduras aisladas de suelo fértil de cultivos de cacao Theobroma cacao L. de la provincia de Pichanaqui (Junín) contra la cepa de referencia Escherichia coli ATCC 25922, mediante el método de difusión en pozos y el inóculo en superficie (spot technique), respectivamente. Dentro de los resultados, las levaduras no mostraron capacidad antagonista mientras que las cepas de Bacillus BS3, BS4, BS17 y BS21 sí la presentaron. La cepa de Bacillus sp. BS4 mostró una alta actividad antimicrobiana evidenciándose mediante halos de inhibición de mayor tamaño. Con esta información, se planteó una segunda fase del proyecto donde se seleccionó la cepa que presentó mayor actividad antimicrobiana, es decir, la cepa BS4. Se ha demostrado que los metabolitos presentes en el sobrenadante libre de células presentan actividad antimicrobiana contra cepas de referencia (Escherichia coli ATCC 25922, Proteus vulgaris ATCC 49132, Enterobacter aerogenes, Salmonella enterica, Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocolitica ATCC 23715, Serratia marscences ATCC 14756 y Aeromonas caviae ATCC 15468), bacterias nosocomiales (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa) y levaduras de referencia (Candida albicans ATCC 14053 y Candida tropicalis ATCC 1369), lo cual evidencia su actividad de amplio espectro. Asimismo, el sobrenadante de esta cepa presenta propiedades antioxidantes y antihemolíticas y, es estable frente a temperaturas de hasta 100°C, enzimas proteolíticas como proteinasa K (2mg/mL y 10 mg/mL) y sales metálicas (sulfato de magnesio, sulfato de zinc, sulfato ferroso y cloruro de calcio). Debido a las características descritas, se planteó realizar ensayos de optimización de la producción de metabolitos antimicrobianos mediante diseños experimentales estadísticos. Primero, se utilizaron 3 medios de cultivo: caldo Tripticasa Soya (TSB), caldo Luria Bertani (LB) y caldo peptona, glucosa y extracto de levadura (YPG), con el objetivo de evaluar la producción de metabolitos antimicrobianos. El medio más adecuado resultó el caldo TSB a las 24 horas de incubación. Posteriormente, el enfoque de un factor a la vez se aplicó para estandarizar las condiciones de cultivo como pH (4, 5, 6, 7 ,8 ,9 y 10), agitación (90rpm, 120rpm, 150rpm y 180 rpm), temperatura (28°C, 30°C, 35°C y 37°C), fuente de carbono (glucosa, fructosa, lactosa, sacarosa, almidón y glicerol), fuente de nitrógeno (peptona bacteriológica, triptona, extracto de levadura, extracto de carne, sulfato de amonio y urea) y sales (cloruro de sodio, fosfato dipotásico, sulfato de magnesio, sulfato de manganeso y cloruro de calcio), resultando las mejores condiciones a pH 7, 150 rpm, 28ºC, almidón, triptona y sulfato de magnesio. En función a los nutrientes que componen el medio de cultivo, se aplicó un diseño factorial para determinar los cambios significativos que estos generan en la producción de metabolitos antimicrobianos, donde se incluyeron 3 factores (almidón, triptona y sulfato de magnesio). Se encontró que el almidón y la triptona son los principales factores que afectan la producción de metabolitos antimicrobianas, alcanzando halos de inhibición de mayor tamaño (18.33 mm) cuando se utilizaron concentraciones máximas de 4g de almidón y 24g de triptona.

PALACIOS RODRIGUEZ ,ANA PAULA