Carotenoides de los lagos salinos de Wadi El-Natrun: Aislamiento, optimización, caracterización y actividades biológicas de los carotenoides
Autores: Fayez, Doaa; Youssif, Asmaa; Sabry, Soraya; Ghozlan, Hanan; Eltarahony, Marwa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los carotenoides, como pigmentos fitonutrientes, se caracterizan por sus únicas propiedades beneficiosas que sirven a la salud humana y al ecosistema circundante. Los haloalcalifilos de los lagos de soda producen diferentes moléculas bioactivas naturales; sin embargo, su capacidad para producir carotenoides ha sido limitada. Por lo tanto, este estudio se centró en la selección y aislamiento de microbios haloalcalifílicos productores de carotenoides. De 10 aislados, se aisló una poderosa bacteria caroténica, caracterizada fenotípicamente e identificada a nivel molecular como . Al emplear enfoques estadísticos como el diseño de Plackett-Burman y el diseño compuesto central, se examinó y optimizó la influencia de variables nutricionales significativas en la producción de carotenoides. La modelización predictiva manifestó que el rendimiento de carotenoides fue de 36.42 mg/mL, un aumento de 2.12 veces en comparación con las condiciones básicas al inocular el 1.8% de biomasa bacteriana en un medio optimizado que contenía extracto de levadura (2 g/mL), peptonas (10 g/mL) y NaCl (233.6 g/mL). El contenido de carotenoides fue confirmado por espectroscopía UV-Vis, que detectó un pico único característico con hombros a la izquierda y a la derecha en 461 nm, 490 y 522 nm. Sin embargo, la espectroscopía FTIR y Raman mostró la presencia de varios grupos funcionales. Mientras tanto, LC-MS confirmó que los carotenoides examinados estaban compuestos por una mezcla de beta-caroteno, luteína y beta-Apo-8-carotenal. Como agente bioactivo, los carotenoides de DASH mostraron una potencia antagonista característica contra un amplio espectro de patógenos Gram-positivos y Gram-negativos. Curiosamente, se observó una potente capacidad antifúngica contra , reflejando una prometedora eficacia micocida contra las infecciones post-fúngicas blancas de COVID-19. Además, los carotenoides (20 g/mL) inhibieron la formación de biofilm de y en un 54.01 +/- 3.97% y 80.082 +/- 0.895%, respectivamente. Nuestros resultados proponen que los haloalcalifilos de los lagos de Wadi El-Natrun son fuentes prometedoras de carotenoides que exhibieron eficiencia como agentes bioactivos seguros, biocompatibles y naturales para aplicaciones ambientales, médicas e industriales.
Descripción
Los carotenoides, como pigmentos fitonutrientes, se caracterizan por sus únicas propiedades beneficiosas que sirven a la salud humana y al ecosistema circundante. Los haloalcalifilos de los lagos de soda producen diferentes moléculas bioactivas naturales; sin embargo, su capacidad para producir carotenoides ha sido limitada. Por lo tanto, este estudio se centró en la selección y aislamiento de microbios haloalcalifílicos productores de carotenoides. De 10 aislados, se aisló una poderosa bacteria caroténica, caracterizada fenotípicamente e identificada a nivel molecular como . Al emplear enfoques estadísticos como el diseño de Plackett-Burman y el diseño compuesto central, se examinó y optimizó la influencia de variables nutricionales significativas en la producción de carotenoides. La modelización predictiva manifestó que el rendimiento de carotenoides fue de 36.42 mg/mL, un aumento de 2.12 veces en comparación con las condiciones básicas al inocular el 1.8% de biomasa bacteriana en un medio optimizado que contenía extracto de levadura (2 g/mL), peptonas (10 g/mL) y NaCl (233.6 g/mL). El contenido de carotenoides fue confirmado por espectroscopía UV-Vis, que detectó un pico único característico con hombros a la izquierda y a la derecha en 461 nm, 490 y 522 nm. Sin embargo, la espectroscopía FTIR y Raman mostró la presencia de varios grupos funcionales. Mientras tanto, LC-MS confirmó que los carotenoides examinados estaban compuestos por una mezcla de beta-caroteno, luteína y beta-Apo-8-carotenal. Como agente bioactivo, los carotenoides de DASH mostraron una potencia antagonista característica contra un amplio espectro de patógenos Gram-positivos y Gram-negativos. Curiosamente, se observó una potente capacidad antifúngica contra , reflejando una prometedora eficacia micocida contra las infecciones post-fúngicas blancas de COVID-19. Además, los carotenoides (20 g/mL) inhibieron la formación de biofilm de y en un 54.01 +/- 3.97% y 80.082 +/- 0.895%, respectivamente. Nuestros resultados proponen que los haloalcalifilos de los lagos de Wadi El-Natrun son fuentes prometedoras de carotenoides que exhibieron eficiencia como agentes bioactivos seguros, biocompatibles y naturales para aplicaciones ambientales, médicas e industriales.