Obtención de un hidrolizado enzimático bioactivo de proteína microalgal con potencial antimicrobiano

Abstract

Las microalgas son microorganismos fotosintéticos, ampliamente utilizados a nivel industrial por su alto contenido de proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas, pigmentos entre otros. Específicamente la proteína microalgal es una fuente prometedora de péptidos con propiedades bioactivas, entre ellas, antimicrobianas. Los péptidos antimicrobianos poseen un amplio rango de acción contra bacterias, hongos, virus, parásitos y células tumorales y no producen la resistencia de los antibióticos convencionales. En este trabajo, a partir de biomasa de la microalga Nannochloropsis sp. se obtuvo un extracto de proteínas mediante el desarrollo de un protocolo de disrupción celular mecánica por homogenización a pH neutro, el cual alcanzó un porcentaje de lisis del 60%. El extracto y la biomasa intacta fueron sometidos a hidrolisis enzimática con dos proteasas de manera simultánea, papaína y pancreatina, alcanzando un grado de hidrólisis superior al 80% y al 20% respectivamente, después de 6 horas de reacción, demostrando la resistencia que ejerce la pared celular frente la acción enzimática. Se evaluó el efecto antimicrobiano de diferentes concentraciones del extracto hidrolizado con un tamaño menor a 3KDa contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Candida albicans, obteniendo porcentajes de inhibición de 93,14%, 96,65% y 14,46% respectivamente, convirtiendo a Nannochloropsis sp, en una microalga con un gran potencial para la obtención de péptidos bioactivos con actividad antimicrobiana. Palabras clave: péptidos antimicrobianos, proteína microalgal, hidrolizado enzimático, Nannochloropsis sp.

Abstract: Microalgae are photosynthetic organisms, widely used at industrial level for their high content of proteins, lipids, carbohydrates, vitamins, pigments, and others. Specifically, the microalgal protein is a promising source of peptides with bioactive properties, including antimicrobial. Antimicrobial peptides have a wide range of action against bacteria, fungi, viruses, parasites and tumor cells and do not produce the resistance of conventional antibiotics. In this work, from Nannochloropsis sp biomass, a protein extract was obtained through the development of a mechanical cell disruption protocol by homogenization, which reached a 60% lysis percentage. The extract and the intact biomass were subjected to enzymatic hydrolysis with two proteases simultaneously, papain and pancreatin, reaching a degree of hydrolysis higher than 80% and 20% respectively, after 6 hours of reaction, demonstrating the resistance exerted by the cell wall against enzymatic action. The antimicrobial effect of different concentrations of the fraction less than 3KDa of the hydrolyzed extract against Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans was evaluated, obtaining average inhibition percentages of 93,14, 96,65% and 14,46% respectively, converting Nannochloropsis sp, into a microalgae with a great potential for obtaining bioactive peptides with antimicrobial activity. Keywords: antimicrobial peptides, microalgal protein, enzymatic hydrolyzate, Nannochloropsis sp.