Actividad proteolítica del látex de plantas indígenas uruguayas: obtención de péptidos antimicrobianos y/o antioxidantes

Abstract

Las proteasas, además de sus importantes roles fisiológicos, son de gran interés industrial. El látex de diversas plantas es una fuente importante de estas enzimas, relacionadas con la defensa contra patógenos. Una aplicación biotecnológica relevante es la generación de péptidos bioactivos por hidrólisis in vitro de proteínas. Se obtuvieron extractos proteolíticos a partir de látex de especies nativas de la región, en particular de Ficus luschnathiana (Miq.) Miq., un árbol de la familia Moraceae y de Araujia sericifera var. hortorum (E. Fourn.), una enredadera perteneciente a la familia Apocinaceae, subfamilia Asclepiadaceae. Se realizó la caracterización parcial de los extractos crudos, denominados EC(Ficus) y EC(Araujia). En este trabajo se describió y caracterizó por primera vez la actividad proteolítica del EC(Ficus). En cuanto al EC(Araujia), sus peptidasas han sido reportadas previamente, por lo que este trabajo se centró en la caracterización de aquellos aspectos del extracto sobre los que aún faltaba información. El EC(Ficus) mostró actividad proteolítica del tipo serínica. Los estudios del efecto del pH y la temperatura en su actividad dieron como resultado máximos a pH 7.5 - 8.0 y 75 ºC, respectivamente. La actividad mostró alta estabilidad cuando el extracto fue incubado a diversas condiciones de pH y temperatura. Se mantuvo el 96 % de actividad después de un almacenamiento de 5 meses a 7 ºC y pH 7.5. En cambio, el EC(Araujia) tuvo una vida media de 40 días en estas condiciones. Respecto a temperaturas compatibles con aplicaciones industriales el EC(Ficus) tuvo una vida media de 14 h a 60 ºC y pH 7.5, mientras que para el EC(Araujia), a 50 ºC y pH7.5 la vida media fue de 140 min. El EC(Ficus) fue más estable a pH 6.5 y el EC(Araujia) en el rango de pH 6.0 a 9.0. En ambos casos un medio fuertemente alcalino (pH 9.9) fue el menos favorable.Se emplearon diferentes técnicas de análisis molecular como cromatografías de exclusión molecular, intercambios iónicos, espectrometrías de masas y estudios electroforéticos para estudiar la composición proteica del EC(Ficus). El extracto mostró una composición altamente compleja, conformada por especies polipeptídicas de diferentes tamaños y puntos isoeléctricos, con tendencia a formar agregados dependiendo del pH del medio. Las peptidasas del extracto mantuvieron su actividad en presencia de SDS y agentes reductores. Los extractos crudos fueron capaces de hidrolizar proteínas de lactosueros en condiciones controladas de pH y temperatura. Las fracciones obtenidas se evaluaron en cuanto a su capacidad antioxidante y/o antimicrobiana frente a cepas de E. coli y S. aureus. Con el EC(Ficus) se obtuvieron fracciones de concentración peptídica 0.96 Umol mL-1 , que lograron inhibir el 94 ± 4 % del crecimiento de S. aureus. El uso del EC(Araujia) permitió obtener fracciones con capacidad antioxidante de 112,4 ± 4,2 equivalentes Trolox (μM). Estudios espectrométricos sugieren que los péptidos derivados de la β lactoglobulina podrían ser responsables de esta actividad. Los resultados logrados, aprovechando recursos naturales y utilizando procesos controlados y reproducibles desarrollados en condiciones de reacción económicamente sostenibles a escala industrial, hacen del presente trabajo una contribución prometedora para potenciales aplicaciones tecnológicas.