Inibição do sistema quorum sensing AI-1 por Capsicum frutescens e Capsicum anuum em bactérias Gram-negativas

• Autor: Castillo Rivera, Milagros Liseth
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2018
• Institución: Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria
• Repositorio: Registro Nacional de Trabajos conducentes a Grados y Títulos - RENATI
• Lenguaje: portugués
• OAI Identifier: oai:renati.sunedu.gob.pe:renati/1377
• Enlace del recurso: https://doi.org/10.11606/D.9.2018.tde-25042018-142334; http://renati.sunedu.gob.pe/handle/sunedu/952744
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Tecnología de alimentos; Capsicum; Capsicum annuum; Capsicum frustescens; Capsaicina; Biopelículas; http://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.01

La inhibición de la detección del quórum altera la comunicación bacteriana al reducir la expresión de factores de virulencia y la formación de biopelículas, ejerciendo una presión menos selectiva en comparación con los antibióticos. Las frutas y verduras son ricas fuentes de compuestos con posibles propiedades de inhibición de QS. Sin embargo, hay pocas referencias sobre el potencial de los pimientos pertenecientes al género Capsicum y sus compuestos aislados como inhibidores de QS. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de los extractos orgánicos obtenidos de las variedades Capsicum, pimenta-malagueta (chile rojo) y pimentão vermelho (pimiento rojo), en el sistema QS dependiente de AI-1. Los extractos se obtuvieron por extracción en fase sólida y se dividieron en una fracción metanólica y una fracción amónica. Los compuestos característicos se identificaron y cuantificaron por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). La actividad antimicrobiana de los extractos se evaluó determinando la concentración inhibitoria mínima (MIC) y la curva de crecimiento de Chromobacterium violaceum ATCC 12472, Serratia liquefaciens MG1 y Pseudomonas aeruginosa PAO1. El efecto anti-QS de los extractos se evaluó mediante el ensayo de difusión en agar y la cuantificación de la producción de violaceína se evaluó en medio líquido mediante C. violaceum, así como en la prueba de formación de biopelícula determinada por el ensayo de cristal violeta y microscopía confocal con S . liquefaciens y P. aeruginosa a 30 ºC y 37 ºC. Los resultados de HPLC mostraron que el extracto metanólico de pimenta-malagueta (EMPM) contenía capsaicinoides tales como capsaicina y dihidrocapsaicina, luteolina y otros compuestos no identificados en concentraciones más bajas; mientras que su extracto amónico no tenía capsaicinoides. Ambos extractos de pimentão vermelho contenían luteolina y otros compuestos no identificados en bajas concentraciones, pero no contenían capsaicinoides. Como EMPM era representativo entre los extractos porque contenía capsaicinoides y luteolina, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de EMPM sobre los fenotipos microbianos a concentraciones de 5, 2.5, 1.25 y 0.625 mg/ml, usando capsaicina como control comparativo en concentraciones equivalentes a las de EMPM (25, 50 y 100 µg/ml). Los ensayos de actividad antimicrobiana mostraron un crecimiento de inhibición parcial de bacterias a concentraciones sub-MIC (MIC> 5 mg/ml) de EMPM a 5 y 2.5 mg/ml. De manera similar, la capsaicina inhibió parcialmente el crecimiento bacteriano a 100 µg/ml, a excepción de S. liquefaciens a 37 ºC en el que se indujo el crecimiento a 50 y 25 µg/ml. La producción de violaceína se redujo mediante EMPM a 1,25 y 0,625 mg/ml sin afectar el crecimiento de C. violaceum. Los ensayos con C. violaceum CV026, una cepa biosensora que produce violaceína en presencia de AI-1 exógeno, sugieren que EMPM redujo la producción de violaceína en C. violaceum 12472 al interferir con la síntesis de AI-1. En contraste, la capsaicina incrementó la síntesis de violaceína en la cepa 12472, pero los experimentos con la cepa CV026 revelaron que la capsaicina no funciona como un análogo de AI-1. La formación de biopelículas aumentó en presencia de EMPM, siendo notablemente superior en P. aeruginosa cultivada a 30 ºC, en comparación con el cultivo a 37 ºC. Del mismo modo, la capsaicina indujo la formación de biopelículas en S. liquefaciens (37 ºC) y P. aeruginosa (30 ºC). Sin embargo, la capsaicina no afectó la formación de biopelículas en S. liquefaciens cultivadas a 30 ºC, ni en P. aeruginosa a 37 ºC. Estos resultados muestran que la producción de violaceína en C. violaceum ATCC 12472 es inhibida por EMPM, pero no por capsaicina. En general, EMPM y capsaicina no inhibieron la formación de biopelículas en S. liquefaciens MG1 ni en P. aeruginosa PAO1. Se necesitan más estudios para dilucidar los mecanismos por los cuales EMPM y capsaicina afectan los fenotipos estudiados en este trabajo.