Caracterización y purificación parcial de sustancias tipo bacteriocinas producidas por cepas de Enterococcus

Abstract

Las bacterias ácido lácticas, que gozan del status de “Generalmente Reconocidas Como Seguras”, otorgado por la Organización Mundial de la Salud, pueden producir sustancias antimicrobianas de naturaleza proteica, denominadas bacteriocinas, que actúan como bioconservantes alimentarios. Se investigó la capacidad bacteriocinogénica de la cepa de Enterococcus faecalis DBFIQ E24, aislada de leche cruda producida en la región santafesina. Esta cepa fue sensible a vancomicina y carente de capacidad hemolítica. El sobrenadante libre de células de sus cultivos presentó actividad inhibitoria contra bacterias Gram positivas y Gram negativas, hongos filamentosos y levaduras. Los ensayos enzimáticos demostraron la naturaleza proteica de la sustancia activa, que además resultó ser resistente a altas temperaturas, estable en un extenso rango de pH y a distintos tiempos y temperaturas de almacenamiento. El Peso Molecular aparente del sobrenadante, determinado por ultrafiltración y diálisis, estuvo comprendido entre 1000 y 2000 Dalton, y su título fue de 266 Unidades Arbitrarias por mililitro.El modo de acción de la sustancia inhibitoria fue bactericida y bacteriolítico. Mediante electroforesis en geles de poliacrilamida se determinó el Peso Molecular aproximado, el que resultó estar entre 3.5 y 1.06 kilo Dalton. Se realizó la purificación parcial de la sustancia antimicrobiana aplicando dos protocolos de purificación: 1) Cromatografías de Intercambio catiónico, Fase reversa y Líquida de alta resolución en fase reversa; 2) Precipitación salina con sulfato de amonio, seguida de cromatografías de filtración por geles, intercambio catiónico, fase reversa y líquida de alta resolución en fase reversa. Ambos protocolos presentaron perfiles cromatográficos similares.

Lactic acid bacteria, whose present-day status, given by the World Health Organization, is that of “Normally Regarded as Safe”, can produce antimicrobian substances derived from protein, called bacteriocins, which act as food biopreservers. The bacteriocinogenic potential of an Enterococcus faecalis DBFIQ E24 strain was surveyed which was isolated from raw milk yielded in the province of Santa Fe. The strain was sensitive to vancomycin and presented no hemolitic capacity. The culture cell-free supernatant showed inhibitory activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria, filamentous fungi and yeast. Enzyme assays confirmed the proteinic nature of the active substance, which also proved to be resistant to high temperature, stable in a wide range of pH and to various storage times and temperatures. The supernatant apparent Molecular Weight, measured through ultrafiltration and dialysis, was somewhere between 1000 and 2000 Dalton, its titer was 266 Arbitrary Units per mililiter. The inhibitory substance presented bactericide and bacteriolytic actions. The approximate Molecular Weight, which was obtained through polyacrylamide gel electrophoresis, was between 3.5 and 1.06 kilo Dalton. An antimicrobial substance partial purification was performed by applying two purification protocols: 1) Cation-exchange, Reversed-phase and Reverse-phase High-performance Liquid chromatographies; 2) Ammonium sulfate saline precipitation followed by gel permeation, Cation-exchange, Reversed-phase and Reverse-phase High-performance Liquid chromatographies. In both protocols, chromatography profiles were similar.