Descubren pigmentos antioxidantes y antibacterianos

La bacteriorruberina es el compuesto que otorga el color rojizo característico a este tipo de arqueas / Fundación Descubre

En un microorganismo hallado en lagos salinos de Argelia

 

Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha caracterizado la estructura molecular de los carotenoides, compuestos responsables de los colores amarillos, anaranjados o rojos presentes en los vegetales, que producen unos seres vivos unicelulares llamados arqueas. Los expertos las proponen como una alternativa eficaz para la extracción de estos compuestos e incorporarlos en productos alimenticios, cosméticos y farmacéuticos.

 

Fundación Descubre

Un equipo de investigación de las universidades de HuelvaAlicante y Frères Mentouri Constantine de Argelia ha descubierto compuestos antioxidantes y antibacterianos en unos microorganismos aislados en los lagos salinos de Argelia. Para ello, ha analizado la estructura y composición molecular de los carotenoides que producen. Estas sustancias podrían aplicarse en el tratamiento de infecciones por bacterias, además de incluirlas en productos alimenticios, cosméticos y de farmacia.

Las arqueas son microorganismos que, aunque guardan similitudes con las bacterias, forman un reino independiente conocido como Archaeas. Dentro de este grupo, se encuentran las haloarqueas, capaces de vivir en ambientes de salinidad extrema y que destacan por su color rojizo debido a la alta concentración que tienen de carotenoides, un potente antioxidante que también se encuentra en alimentos como el tomate o la naranja.

Lagos hipersalinos de Argelia, donde aislaron las haloarqueas y placa de Petri con cultivo de haloarquea en medio salino. / Fundación Descubre

Los expertos han profundizado en la producción de este compuesto en tres arqueas denominadas Haloferax sp. ME16, Halogeometricum sp. ME3 y Haloarcula sp. BT9, aisladas en los lagos salados de Argelia. En el artículo ‘Characterization and biological activities of carotenoids produced by three haloarchaeal strains isolated from Algerian salt lakes’, publicado en la revista Archives of Microbiology, los expertos confirman que los carotenoides que producen estos seres son más efectivos como antioxidantes que el ácido ascórbico, también conocido como vitamina C, que se toma de referencia por su capacidad contra la oxidación celular.

Los expertos confirman que los carotenoides que producen estos seres son más efectivos como antioxidantes que el ácido ascórbico, también conocido como vitamina C, que se toma de referencia por su capacidad contra la oxidación celular

Una de las cuestiones planteadas en el estudio era conocer qué molécula es la que permite que la haloarchaea soporte condiciones extremas de temperatura, salinidad y radiación ultravioleta. “Investigamos los pigmentos de estas tres especies para profundizar en la producción de carotenoides destacando la bacteriorruberina, que es el compuesto que le otorga el color rojizo característico a este tipo de arqueas”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Huelva Patricia Gómez Villegas, autora del artículo.

 

Un colorante fotoprotector

La bacteriorruberina presenta importantes funciones biológicas en este tipo de arqueas. Actúa como un escudo, ya que refuerza la membrana celular regulando su fluidez, y como protector solar, al preservar a las células del daño en el ADN provocado por la radiación ultravioleta.

Su estructura molecular hace que este tipo de carotenoide sea más efectivo que otros conocidos hasta el momento. Las técnicas comparativas con las que han realizado sus ensayos son las conocidas como DPPH y ABTS que evalúan la actividad antioxidante con dos tipos de compuestos. Con ellas han confirmado que la cepa Halogeometricum sp. ME3 presenta una capacidad un 40% mayor que la vitamina C.

Además, mediante el método de difusión de disco de agar, una técnica con la que se determina la sensibilidad de un agente microbiano frente a un antibiótico, los expertos confirmaron que la acción de los extractos de carotenoides extraídos de las arqueas son efectivos contra una colección de bacterias patógenas típicas de peces y humanos.

Kaouther Sahli y Patricia Gómez Villegas, autoras de este artículo. / Fundación Descubre

Los resultados obtenidos verificaron que los extractos de carotenoides de las tres cepas de haloarchaea inhibieron el crecimiento de todas las bacterias ensayadas, excepto Aeromonas salmonicida, que afecta a salmones de piscifactoría. Por tanto, los investigadores postulan su uso por su carácter antimicrobiano y por su capacidad antioxidante, aunque aún deben realizarse más trabajos para encapsular los carotenoides y estudiar su estabilidad para incorporarlos en productos farmacéuticos, alimentarios o cosméticos.

Estos estudios han sido financiados por el proyecto ’Microorganismos Halotolerantes de las Marismas del Odiel: Bioprospección, Producción de Carotenoides y Haloenzimas de Interés Biotecnológico y Agroalimentario (Halobiotec)’ en el marco del Programa Operativo FEDER Andalucía 2014-2020, el Ministerio de Educación Superior e Investigación Científica de Argelia y el grupo VIGROB-016 de la Universidad de Alicante.

Referencia bibliográfica:
Kaouther Sahli, Mohamed A. Gomri, Julia Esclapez, Patricia Gómez Villegas, María José Bonete, Rosa León, y Karima Kharroub. Characterization and biological activities of carotenoids produced by three haloarchaeal strains isolated from Algerian salt lakes’. Archives of Microbiology. 2022

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