extracciÓn de proteÍnas a partir de hojas y semillas de

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EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE Pentacalia nítida Y EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DEL EXTRACTO PROTEICO ACUOSO LINA DANIELA LÓPEZ QUIMBAYO Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Microbióloga Industrial. PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL Bogotá, D.C. 2012

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EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE Pentacalia nítida Y EVALUACIÓN

DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DEL EXTRACTO PROTEICO ACUOSO

LINA DANIELA LÓPEZ QUIMBAYO

Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de

Microbióloga Industrial.

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS

MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL Bogotá, D.C.

2012

Page 2: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE Pentacalia nítida Y EVALUACIÓN

DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DEL EXTRACTO PROTEICO ACUOSO

LINA DANIELA LÓPEZ QUIMBAYO

____________________ _________________________

Dra. INGRID SCHULER. JANETH ARIAS PALACIOS, M.Sc

Decana académica Directora de Carrera

Facultad de Ciencias Microbiología Industrial

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE CIENCIAS MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL

Bogotá, D.C.

2012

Page 3: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE Pentacalia nítida Y EVALUACIÓN

DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DEL EXTRACTO PROTEICO ACUOSO

LINA DANIELA LÓPEZ QUIMBAYO

_______________________ ____________________

Dr. RICARDO VERA BRAVO Dra. ALIX E. LOAIZA

Director Jurado

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE CIENCIAS MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL

Bogotá, D.C.

2012

Page 4: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

NOTA DE ADVERTENCIA

“La Universidad no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus alumnos en sus

trabajos de tesis. Solo velará porque no se publique nada contrario al dogma y a la moral católica y

porque las tesis no contengan ataques personales contra persona alguna, antes bien se vea en

ellas el anhelo de buscar la verdad y la justicia”.

Artículo 23 de la Resolución Número 13 de julio de 1946.

Page 5: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

Este trabajo de grado se encuentra financiado bajo el proyecto de investigación de convocatoria

interna titulado “Evaluación de la actividad antimicrobiana y antifúngica de las fracciones proteicas

de los extractos polares de hojas y semillas de las especies Pentacalia nitida, Pentacalia ledifolia,

Conyza trihecatactis y Conyza bonariensis nativas de los páramos colombianos”. Dirigido por el

profesor Ricardo Vera, perteneciente al grupo GIFUJ del Departamento de Química de la Pontificia

Universidad Javeriana.

Page 6: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

AGRADECIMIENTOS

Quisiera expresar mis agradecimientos a:

Dios por ser la razón de todo.

Mis padres por brindarme amor y apoyo incondicional durante toda mi vida, por que por ellos

puedo desarrollar este trabajo, muchas gracias papis por todo.

Mi hermanita por brindarme ánimo y alegría.

A la Pontificia Universidad Javeriana por brindarme los recursos y formarme como persona.

Profesor Ricardo Vera por su asesoría, conocimientos y acompañamiento durante el desarrollo del

trabajo de grado.

Profesor Alex Rodríguez por todo el tiempo dedicado, por sus sugerencias y conocimientos que

fueron de suma importancia.

Al grupo de Química de Macromoléculas: Diana Gómez por su colaboración incondicional con todo

en el laboratorio, a Max Martínez por su ayuda y a Juliana Vásquez por su amistad y ayuda

incondicional. Sin ustedes habría sido más difícil.

Dra. Ofelia Díaz por facilitarme los materiales necesarios para desarrollar el trabajo de laboratorio.

Felipe por su alegría, comprensión y ser incondicional siempre.

Page 7: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN ............................................................................................................................................ 1

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 2

JUSTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................ 3

MARCO TEÓRICO Y REFERENTES CONCEPTUALES ............................................................................. 4

1.1 Pentacalia nítida ............................................................................................................................ 4

1.2 Extracción y precipitación de proteínas en plantas ...................................................................... 5

1.3 Péptidos antimicrobianos.............................................................................................................. 5

1.4 Microorganismos patógenos ......................................................................................................... 7

1.4.1 Bacterias ..................................................................................................................................... 7

1.4.2 Hongos........................................................................................................................................ 7

OBJETIVOS........................................................................................................................................... 8

METODOLOGÍA ................................................................................................................................... 9

1. Recolección del material vegetal .................................................................................................... 9

2. Extracción y determinación del contenido de proteína .................................................................. 9

3. Obtención de proteína .................................................................................................................... 9

3.1.1 Sulfato de amonio ...................................................................................................................... 9

3.1.2 TCA-Acetona ............................................................................................................................. 10

3.1.3 Fenol-Tris .................................................................................................................................. 10

4. Cromatografía ............................................................................................................................... 11

5. Electroforesis ................................................................................................................................. 11

6. Cuantificación de Proteína ............................................................................................................ 11

7. Actividad antimicrobiana .............................................................................................................. 11

7.1 Prueba difusión en agar .............................................................................................................. 12

7.1.1 Bacterias ................................................................................................................................... 12

7.1.2 Hongos...................................................................................................................................... 12

7.2 Microdilución con cloruro de 2, 3, 5, - trifenil-tetrazolio (TTC) .................................................. 12

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................................................... 13

1. Identificación de la planta ............................................................................................................. 13

2. Extracción de las proteínas de hojas y semillas de P. nítida ......................................................... 13

3. Obtención de proteínas y perfiles electroforéticos ...................................................................... 14

Page 8: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

4. Cromatografía ............................................................................................................................... 18

5. Actividad antimicrobiana .............................................................................................................. 19

CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 21

RECOMENDACIONES ........................................................................................................................ 21

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 22

ANEXOS ............................................................................................................................................. 25

Page 9: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

1

RESUMEN

Los estudios respecto a los productos naturales con actividad antimicrobiana han venido en auge,

debido a la importancia que esta cobrando la resistencia que presentan los microorganismos hacia

los antibióticos sintetizados químicamente que se usan ampliamente para combatir

enfermedades.

El objetivo de este trabajo de grado fue extraer y evaluar la actividad antimicrobiana del extracto

acuoso proteico a partir de las semillas y las hojas de la planta Pentacalia nitida, frente a las cepas

de Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Fusarium oxysporium, Botrytis

spp y Colletotrichum spp; para alcanzar los objetivos específicos propuestos primero se evaluaron

3 soluciones buffer para extracción: Tris-HCl, HEPES y Fosfato; la mayor recuperación de la

proteína se obtuvo con el buffer fosfato, además al evaluar el corrido electroforético este mostró

mejor definición de bandas respecto a los otros dos.

Para definir el perfil electroforético se realizaron 3 métodos de obtención de proteína: Sulfato de

amonio, TCA-Acetona y Fenol-Tris; a partir de los métodos de sulfato de amonio y TCA-Acetona se

definieron los perfiles electroforéticos de las hojas y semillas de Pentacalia nitida, mientras que el

método de fenol- Tris según el protocolo empleado, no permitió la definición del perfil

electroforético.

Para evaluar la actividad antimicrobiana, la obtención del extracto proteico se llevó a cabo con la

precipitación con sulfato de amonio, método no denaturante que conserva la actividad de las

proteínas. En la determinación de la actividad antimicrobiana se evaluaron dos métodos, el

primero por prueba de difusión en agar tanto para las bacterias como hongos, el segundo por

microdilución con 2,3,5,- trifenil-tetrazolio (TTC) para las bacterias, a partir de estas pruebas se

concluyó que los extractos proteicos acuosos en las concentraciones empleadas, tanto de semillas

y hojas de Pentacalia nítida no presentan actividad antimicrobiana frente a los microorganismos

evaluados.

Page 10: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

2

INTRODUCCIÓN

Las plantas se han usado a lo largo de la historia de la humanidad como agentes curativos, esta

propiedad se descubrió por ensayos y errores donde los humanos seleccionaban aquellas que eran

benéficas para la salud, esta experiencia se ha transmitido de generación en generación (1); Las

plantas son fuente de innumerables recursos renovables que mejoran la vida de las personas, por

esto es necesario realizar estudios que permitan buscar compuestos biológicamente activos que

brinden alternativas frente a los medicamentos actuales mediante bioensayos que detecten la

actividad de los extractos de las plantas.

Las plantas del género Pentacalia se consideran plantas promisorias de Colombia, pertenecen al

orden Asterales, al que pertenecen aproximadamente 19.000 especies de plantas herbáceas (2) de

las cuales se han aislado y caracterizado metabolitos secundarios de diferente naturaleza química

los cuales han presentado actividades repelentes, plaguicidas, citotóxicas, antiprotozoarias,

tripanomicidas, antibacteriales y antioxidantes (3).

Pentacalia nítida, es un matorral que se encuentra en el Páramo de Sumapaz, entre 2000 a 3850

msnm (4). Los estudios realizados por el grupo de Fitoquímica de la Pontificia Universidad

Javeriana sobre esta planta se han dirigido a aislar y caracterizar diferentes metabolitos

secundarios como flavonoides, terpenos, cumarinas, mezclas de ácidos grasos, hidrocarburos

alifáticos tipo triacontano, esteroides y el cicloartano (3).

Este trabajo de grado pretende complementar los estudios realizados con esta especie,

estableciendo el perfil electroforético de los extractos proteicos y evaluar si estos presentan

actividad antimicrobiana, puesto que no se ha reportado hasta la fecha un estudio con estas

características de las hojas y semillas de Pentacalia nítida.

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3

JUSTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En los últimos años se ha incrementado la resistencia que presentan los microorganismos frente a

los antibióticos, debido a que las personas no siguen los esquemas de tratamientos médicos y

usan estos medicamentos indiscriminadamente; Los microorganismos desarrollan genes de

resistencia frente a los antibióticos que al transferirse horizontalmente agravándose el

problema(5).

Las plantas son una alternativa usada por nativos para tratar enfermedades, existen numerosos

productos naturales que poseen la misma actividad antifúngica y antibacterial que tienen los

mismos efectos que los productos sintetizados químicamente.

Las plantas del género Pentacalia han sido empleadas por los campesinos Cundiboyacenses para

curar forúnculos, tratar dolores de garganta, sus partes aéreas en decocción para contrarrestar los

efectos de venenos, las hojas maceradas como desinfectantes y cicatrizantes de heridas difíciles

(3). Este conocimiento tradicional de las comunidades cercanas a estas plantas se debe validar

con estudios para determinar su actividad biológica, ya que en un futuro podría ser alternativa

para tratar infecciones (6).

Algunas proteínas y péptidos exhiben actividad antimicrobiana y debido a que son de origen

natural pueden ser una alternativa para los problemas de resistencia a antibióticos, se podrían

usar como conservantes de productos alimenticios, en la industria farmacéutica, como controlador

biológico y como agentes antimicrobianos en el tratamiento de infecciones (7) además los

extractos proteicos con actividad antimicrobiana brindan una alternativa para productos

químicamente sintetizados puesto que son recursos renovables y no presentan efectos adversos

para el medio ambiente; son conocidos como péptidos antimicrobianos (AMPs de su sigla en inglés

Antimicrobial peptides) que constituyen mecanismos de defensa presente en plantas, insectos y

vertebrados, son componentes evolutivamente conservados y ejercen actividades

inmunomoduladoras (8), estos péptidos antimicrobianos se clasifican de acuerdo a su tamaño y

estructura (helicoidal y lineal) (7).

El género Pentacalia se considera como parte de las plantas promisorias de Colombia de las que

se han aislado metabolitos secundarios que presentan actividad biológica importante (9), sin

embargo no se han llevado a cabo estudios que permitan demostrar la actividad antimicrobiana de

los extractos proteicos acuosos de las hojas y las semillas de Pentacalia nítida.

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4

MARCO TEÓRICO Y REFERENTES CONCEPTUALES

La purificación y extracción de proteínas se remonta hace más de 200 años; los primeros reportes

que existen de aislar sustancias a partir de plantas con propiedades similares a la albúmina del

huevo se llevaron a cabo por Foucroy en 1789; durante el siglo XIX se purificaron gran cantidad de

proteínas (10).

De Pentacalia nítida se conoce su morfología, la distribución geográfica en el país, las especies

asociadas y algunos metabolitos secundarios no proteicos que se han estudiado en la Pontificia

Universidad Javeriana (3) pero antes de la realización de este estudio no se tenía información a

cerca de la composición de los extractos proteicos de esta planta y si estos presentan algún tipo de

actividad antimicrobiana.

Los microorganismos que se usan para determinar la actividad antimicrobiana son patógenos, las

bacterias causan enfermedades transmitida por alimentos siendo de importancia para el estudio.

Escherichia coli es un habitante normal del intestino grueso de los seres humanos, que puede

llegar a causa enfermedades entéricas e infecciones urinarias (11). Staphylococcus aureus es un

patógeno humano que se conoce por ser causante de bacteriemia adquirida en los hospitales

ocasionando infecciones en pacientes (12). Listeria monocytogenes, que causa listeriosis que se

contagia por la ingesta de alimentos contaminados (13). Los hongos que se evaluaron son

patógenos de plantas siendo de importancia agrícola, pues causan enfermedades a los cultivos

afectando la economía y la productividad del sector agrícola del país.

1.1 Pentacalia nítida:

Es un arbusto reportado en Ecuador y Colombia, en nuestro país se encuentra en los

departamentos de Arauca y Cundinamarca. Su nombre común es Guasquín, Huasguín, Basgüín o

Guasgüín (14).

Los estudios que se han realizado en la Pontificia Universidad Javeriana han determinado la

presencia de productos naturales glicosilados, en los extractos de hojas de P. nítida, se

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5

identificaron los glicósidos de fracciones más polares: Rutina y (1 hidroxi – 4 –oxo- 2,5- ciclohexan

– dienil) acetato de 6´-escopolinilo y un flavonoide identificado como 5-hidroxi, 3,7,4´- trimetoxi

flavona; los glicósidos son importantes a nivel farmacológico, algunos presentan actividad

antimicrobiana y se usan como colorantes (3).

1.2 Extracción y precipitación de proteínas en plantas:

Las plantas presentan poco contenido de proteínas comparado con los tejidos animales, puesto

que solo 1-2% de la célula es citoplasma donde están las proteínas y el resto del volumen celular lo

componen las vacuolas y la pared celular, estas dos secciones de la célula presentan gran cantidad

de fenoles, terpenos, pigmentos, ácidos orgánicos, carbohidratos y otros compuestos no proteicos

que son interferentes al extraer las proteínas y al definir el perfil electroforético de las plantas

(15).

El primer paso a considerar para la extracción es la lisis celular que permite liberar los

componentes de los compartimentos intracelulares, esta lisis debe conservar la integridad de la

proteína; otro factor importante es el buffer de extracción que depende de la naturaleza de la

célula y de la aplicación esperada (16); Para este trabajo se extrajeron las proteínas y se evaluó la

actividad biológica de los extractos proteicos acuosos por esto se aplicó el protocolo de

precipitación con sulfato de amonio que mantuvo intacta la estructura de la proteína y de forma

activa.

El buffer de extracción para las proteínas es un factor importante debido a que son muy sensibles

a los cambios de pH y permite que los resultados sean reproducibles; el buffer en que se haga la

extracción debe evaluarse desde diferentes puntos de vista considerándose las interacciones

posibles con otros componentes, la compatibilidad con técnicas de purificación, absorción UV y

costo (16).

1.3 Péptidos antimicrobianos:

Los organismos se exponen a infecciones por contacto o ingesta de microrganismos patógenos

(17) la sobrevivencia de este en el cuerpo depende del mecanismo de defensa que tenga el

hospedero (18), o de péptidos endógenos que pueden ser o no inducidos produciendo una

Page 14: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

6

respuesta rápida y efectiva frente al microorganismo patógeno, estos se dominan péptidos

antimicrobianos (AMP´s) que hacen parte del sistema inmune primitivo presente en insectos,

animales y plantas. (19).

Los péptidos antimicrobianos hacen parte de la defensa antigua de los organismos, se sintetizan

de forma rápida para contrarrestar el ataque de microorganismos, además son pequeños y se

requiere de una mínima inversión de energía para su síntesis, poseen carácter anfipático

permitiéndoles una interacción a nivel de membrana con el patógeno, un ejemplo de estos

péptidos son las ceproninas que se acumulan en la hemolinfa de muchos vertebrados en respuesta

a una lesión o infección (20); por otra parte las plantas sintetizan péptidos antimicrobianos como

defensinas y tioninas al ser invadidas por microorganismos (21), estos hacen parte del sistema

inmune innato, se producen por diferentes tipos de células y se pueden expresar de forma

inducible o constitutiva, además poseen un amplio espectro frente a microrganismos (22).

Los péptidos antimicrobianos tienen pesos moleculares menores a 10 KDa (17), se clasifican es 5

grupos según su estructura y abundancia de aminoácidos en: alfa hélice, péptidos ricos en cisteína

que pueden ser catiónicos o aniónicos y estabilizados con puentes disulfuro, hojas betas, péptidos

ricos en aminoácidos regulares y aquellos que poseen aminoácidos modificados (19).

El modo de acción de estos péptidos depende de su naturaleza anfipática que le permite

interactuar con la membrana de la bacteria al ser reconocidos y produciendo una alteración de

esta (23), estos péptidos pueden formar poros transmembranales, donde las partes hidrofóbicas

del péptido interactúan con los lípidos de membrana, después el péptido se introduce en esta

formando un poro produciendo la muerte del microorganismo; otro mecanismo por el que estos

péptidos tienen actividad antimicrobiana es cuando están en alta concentración entran en

contacto con la cabeza de los fosfolípidos de la membrana permeándola, no se insertan en la parte

hidrofóbica de la membrana pero producen la desintegración de esta pues evita que tenga su

forma normal de bicapa (19).

Debido a su capacidad de destruir la membrana se les considera como un potencial

antimicrobiano, muchos estudios atribuyen a estos péptidos su capacidad para inhibir a bacterias

Gram positivas como Gram negativas así como a virus (24).

Page 15: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

7

1.4 Microorganismos patógenos evaluados:

1.4.1 Bacterias:

Escherichia coli, es un bacilo Gram negativo, perteneciente a la familia Enterobacteriaceae y de

origen entérico muy adaptable pues puede colonizar diferentes ambientes como el tracto

gastrointestinal de mamíferos y aves, además puede crecer en temperaturas de 7 a 45°C y a pH

entre 4 a 10; lo que lo hace un patógeno importante ya que puede estar presente en alimentos

que al ser ingeridos producen enfermedad diarreica; se estima que genera 76 millones de

enfermedades domésticas y 5000 muertes al año (25).

Listeria monocytogenes, es una bacteria Gram positiva, no formadora de esporas y móvil a 22°C,

causante de la enfermedad transmitida por alimentos denominada listeriosis, es una bacteria

oportunista pero también puede afectar a adultos, niños y mujeres en estado de embrazo siendo

las mas afectadas por esta bacteria pues se estima que se presentan 500 muertes por esta

enfermedad y un tercio de estas son mujeres en embarazo; esta bacteria es capaz de sobrevivir a

bajas temperaturas (25).

Staphylococcus aureus, coco Gram positivo, pertenece a la familia Micrococcaceae, causa

intoxicación alimentaria estaficocal, infecciones en la piel, osteomielitis, entre otras

enfermedades; Esta bacteria posee genes que le confieren resistencia a agentes antibacterianos,

siendo de importancia por que se hace difícil su tratamiento (25).

1.4.2 Hongos:

Los hongos evaluados son conocidos fitopatógenos que causan pérdidas económicas en el sector

agrícola; Botrytis sp es un hongo con conidióforos erectros y condios generados en el ápice

redondeados, por ejemplo Botrytis allii es causante de la podredumbre del cuello de cebolla con

efectos destructores del cultivo, por otra parte Fusarium oxysporum, presenta micelio hialino

septado con macroconidos y microconidios, se conoce por causar la amarillez del repollo, la

marchitez de la planta tomate, lo que afecta seriamente el rendimiento de estos cultivos;

Colletotrichum sp, presenta micelio tabicado, ramificado hialino en cepas jóvenes y forman

clamidosporas, es causante de la enfermedad de ahumado o podredumbre superficial de la

cebolla, por ejemplo C. lindermuthianum es causante de antracnosis de la judía causando daños

en la parte aérea de la planta (26).

Page 16: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

8

OBJETIVOS

General:

Evaluar la actividad antimicrobiana del extracto acuoso proteico a partir de las semillas y las hojas

de la planta Pentacalia nitida, frente a las cepas de Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Listeria

monocytogenes, Fusarium oxysporium, Botrytis spp y Colletotrichum spp.

Específicos:

Obtener el extracto proteico acuoso a partir de semillas y hojas de Pentacalia nítida.

Definir el perfil electroforético del extracto proteico acuoso.

Determinar la actividad antimicrobiana de los extractos obtenidos frente a las cepas

Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Fusarium oxysporium,

Botrytis spp. y Colletotrichum spp.

Page 17: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

9

METODOLOGÍA

1. Recolección del material vegetal:

La planta Pentacalia nítida se recolectó en el Páramo de Sumapaz, ubicado en el departamento de

Cundinamarca a 3575 msnm con temperatura promedio de 0 a 4 °C, allí se tomaron los tallos de la

planta y se empacaron en bolsas negras luego se transportaron a temperatura ambiente, después

en el laboratorio el material vegetal se conservó en congelación (-20 °C); un ejemplar se llevó al

Herbario de Pontificia Universidad Javeriana para su identificación taxonómica.

2. Extracción y determinación del contenido de proteína:

El material vegetal se maceró en nitrógeno líquido hasta obtener un polvo fino. Con el fin de

evaluar el mejor buffer de extracción, se tomaron las hojas maceradas en nitrógeno líquido, a 0,1 g

de material vegetal se le agregó 1 ml por cada buffer de extracción, se evaluaron las siguientes

soluciones buffer: Tris-HCl, HEPES y fosfato, cada buffer contenía 0,1 M con KCl 1 mM, EDTA 2

mM y Polivinilpolipirrolidona (PVPP) 1,5% se ajustó a pH 7.5, se extrajo por 4 horas a 4 °C;

pasado este tiempo se centrifugó a 10.000 gravedades por 5 minutos, la fase acuosa resultante se

precipitó toda la noche a 4 °C con sulfato de amonio al 70% (27). Después se centrifugó a 10.000

gravedades por 10 minutos a 4°C y el pellet se resuspendió en cada uno de los buffers evaluados,

posteriormente se dializó en membrana de diálisis (Spectra/Por® 6 MWCO 1KDa) por 4 horas a

4°C, luego se cuantificó con el método de ácido bicinconinico (BCA) y se realizó electroforesis.

3. Obtención de proteína:

Se realizaron 3 métodos para obtener la proteína:

3.1.1 Sulfato de amonio:

Se tomaron las hojas y las semillas de Pentacalia nítida y se maceraron en nitrógeno liquido hasta

obtener un polvo fino (24), a este se le hicieron 3 lavados con acetona, para 0,1 g de material

vegetal se agrega 1 ml de acetona por cada lavado, se homogenizó y se centrifugó a 10.000

gravedades por 3 minutos, este pre tratamiento permitió extraer del material vegetal clorofilas y

carotenoides y otros compuestos (28), a continuación se dejó secar el material vegetal toda la

noche para que se evapore la acetona en su totalidad.

Page 18: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

10

De este material vegetal se tomó 1 g para realizar la extracción con buffer fosfato 0,1 M con KCl 1

mM, EDTA 2 mM y Polivinilpolipirrolidona (PVPP) 1,5% y a un pH 7.5 (27), se dejó en extracción a

4 °C por 4 horas, después se centrifugó a 10.000 gravedades por 5 min a 4 °C, el extracto acuoso

obtenido se precipitó toda la noche a 4°C con sulfato de amonio al 70% agregándolo en polvo y

disolviéndolo (27). Pasado este tiempo se centrifugó a 10.000 gravedades por 10 minutos a 4°C y

el pellet se resuspendió en buffer fosfato, posteriormente se dializó en una membrana de diálisis

(Spectra/Por® 6 MWCO 1KDa) con buffer fosfato a 4°C por 4 horas, finalmente el extracto

dializado se pasa por un filtro de 0,22 µm.

Este procedimiento de precipitación de la proteína con sulfato de amonio se utiliza para realizar

los ensayos de actividad antimicrobiana y para la cromatografía.

3.2 TCA-Acetona:

Las semillas y hojas de Pentacalia nítida se maceraron en nitrógeno líquido, luego se les agregó

0,0025g de polivinilpolipirrolidona (PVPP) por cada 1 g de material vegetal, posteriormente a este

material vegetal se le realizaron 3 lavados con acetona fría, centrifugando a 10.000 gravedades

por 3 min a 4°C entre cada lavado.

Por cada 0,1 g de material vegetal se adicionó 1 ml de buffer fosfato con 1,5% PVPP, 10mM KCl y 2

mM EDTA, pH 7.5, se dejó en extracción por 2 horas a 4°C, después se centrifugó a 12.000

gravedades por 20 minutos a 4°C al sobrenadante se adicionó la solución de precipitación que

contiene 10% de ácido tricloroacetico (TCA) y 0,07% de betamercaptoetanol en 2 ml de acetona

fría, luego se sonicó la muestra por 30 min y se dejó precipitar toda la noche a -20°C. Después se

centrifugó a 12.000 gravedades por 20 minutos a 4 °C, se descartó el sobrenadante y al pellet se le

realizó tres lavados con 400 µL de acetona fría centrifugando a 10.000 gravedades por 5 minutos a

4°C entre cada lavado, finalmente el remanente de acetona presente en el pellet se dejó secar y

este se resuspendió en buffer fosfato (29).

3.3 Fenol-Tris:

A partir de 0,1 g de material vegetal macerado en nitrógeno líquido y con 2,5% de

Polivinilpolipirrolidona (PVPP), se le agregó 0,2 ml de buffer que contiene: Tris-HCl 500 mM, EDTA

50 mM, Sucrosa 700 mM, KCl 100 mM, 2% de betamercaptoetanol y Pefabloc 4 mM a un pH 8, se

agitó en hielo por 5 min y se agregó 0,2 ml de buffer Tris saturado con fenol y se dejó 10 min a

temperatura ambiente, posteriormente se centrifugó a 10.000 gravedades por 10 minutos. Se

recuperó la fase superior (fenólica) y se adicionó 0,2 ml de buffer de extracción, se agitó y se

centrifugó 10.000 gravedades por 10 min después se recuperó la fase fenólica; a esta fase se le

adicionaron 4 volúmenes de solución de precipitación (Acetato de amonio 0,1 M en metanol) y se

Page 19: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

11

dejó toda la noche a -20°C, después se centrifugó a 10.000 gravedades por 10 min, se realizaron 3

lavados con solución de precipitación fría y un lavado con acetona fría, se deja secar el pellet y

resuspendió (30).

4. Cromatografía:

Se realizó cromatografía en columna de intercambio iónico Q- Sepharose, con flujo de 4,5 ml/ min,

volumen de 5 ml; La columna previamente fue equilibrada con buffer fosfato 500 mM pH 7.5, se

añadió 1 ml del extracto proteico acuoso de las hojas de la planta que se obtuvo por el método de

sulfato previamente descrito. Las proteínas se eluyeron de la columna con buffer fosfato 500 mM

con NaCl pH 7.5, con 2 gradientes 50% y 100% del buffer eluyente, se monitoreó la absorbancia de

las proteínas eluidas a 280 nm.

5. Electroforesis:

Se realizó electroforesis de una dimensión SDS-PAGE con el sistema de Laemmli (31) en cámara de

electroforesis Mini-PROTEAN® Tetra cell, a partir de los extractos proteicos acuosos de semillas y

hojas obtenidos por los métodos de: TCA-Acetona, fenol-Tris y sulfato de amonio, también de las

tres soluciones buffer: Tris-HCl, HEPES y fosfato; se llevaron a cabo en geles del 12% de acrilamida,

se corrieron a 120 V constantes por aproximadamente 1 hora y fueron teñidos con azul de

Comassie (32) y con plata (33). El peso molecular de las proteínas se determinó por la

comparación de la movilidad electroforética de la muestra con el patrón.

6. Cuantificación de Proteína:

Las proteínas obtenidas por los diferentes métodos que se llevaron a cabo en el trabajo, se

cuantificaron por el método del BCA por sus siglas en ingles ácido binciconico, se realizó según el

protocolo del Kit de Thermo Scientific: Pierce Microplate BCA Protein Assay Kit No. 23252. (34).

7. Actividad antimicrobiana:

Para determinar la actividad antimicrobiana de los extractos proteicos acuosos de las hojas y las

semillas obtenidos de Pentacalia nítida se evaluaron 2 metodologías:

Page 20: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

12

7.1 Prueba Difusión en agar:

7.1.1 Bacterias:

A 1 ml de la bacteria con 105 UFC/ ml se le adicionó 7 ml de agar semisólido Tripticasa soya (TSA),

se homogenizó y se agregó a una caja de Petri con agar TSA para Escherichia coli, Staphylococcus

aureus y TSA suplementado con 0,6% de extracto de levadura para Listeria monocytogenes,

después de que el agar se solidificó se realizaron pozos con una pipeta Pasteur y se agregó 50 µL

de: Extracto proteico acuoso de hojas o semillas, control positivo se usa Cloranfenicol (1 mg/ml) y

control negativo Buffer Fosfato pH 7.5 en cada pozo (35), se realizó por triplicado.

7.1.2 Hongos:

Los hongos se sembraron por punción central en agar papa dextrosa (PDA) suplementado con

cloranfenicol al 0,02%, se incubaron por 5 días y después de este tiempo los hongos presentaron

un crecimiento radial de aproximadamente 4 cm; se realizaron pozos en el agar con una pipeta

Pasteur y se agregó 50 µL de: Extracto proteico acuoso de hojas o semillas, control positivo se usa

Terbinafina 2,5 mg/ml y control negativo Buffer Fosfato pH 7,5 en cada pozo (35), se realizó por

triplicado.

7.2 Microdilución con cloruro de 2, 3, 5, - trifenil-tetrazolio (TTC):

Esta técnica se desarrolló en microplacas de 96 pozos, en cada pozo se adicionó: 50 µL de

suspensión bacteriana con 105 UFC/ ml, 50 µL del extracto proteico acuoso de semillas o hojas y

100 µL de caldo infusión cerebro corazón (BHI) para Escherichia coli, Staphylococcus aureus y para

Listeria monocytogenes caldo BHI con 0,6% de extracto de levadura, se homogenizó y se incubó a

37°C por 24 horas. Posteriormente se le agregó a cada pozo 20 µL de TTC (20mg/ml) y se dejó

incubar por 1 hora a 37°C, después de este tiempo se observó el crecimiento del microorganismo

por medio de la aparición de una coloración roja que indica crecimiento de la bacteria es decir que

no hay inhibición (36).

Page 21: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

13

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1. Identificación de la planta:

La planta Pentacalia nítida fue identificada en el Herbario de la Pontificia Universidad Javeriana

donde le asignaron el siguiente número de identificación HPUJ: 27544, estableciendo que

efectivamente era el género Pentacalia y especie nítida.

2. Extracción de las proteínas de las hojas y semillas de P. nítida:

Para realizar la extracción de las proteínas de la planta es necesario hacer lisis de los tejidos pues

las células vegetales son complejas, ricas en polisacáridos y otros compuestos que son difíciles de

destruir, la forma más común de realizarlo es utilizando maceración con nitrógeno líquido que

minimiza la degradación de la proteína, además el éxito de la extracción de la proteína depende

de la fineza del polvo del tejido obtenido (37), por esto en las tres metodologías evaluadas se

maceró el material vegetal con nitrógeno líquido, ya que es ampliamente usado en protocolos

para extracción de proteínas de tejidos vegetales (30, 38).

Otro aspecto importante en la extracción de proteínas es el buffer a utilizar, en el trabajo se

evaluaron 3 buffers de extracción: Tris-HCl, HEPES y fosfato a un pH 7.5, como se observa en la

tabla 1, los resultados muestran que la mayor concentración de la proteína se obtiene con el

buffer fosfato, la segunda con HEPES y por último con el buffer Tris-HCl pero cabe mencionar que

este es un interferente con el método de BCA desde 2.5 mM (39); El buffer fosfato presentó la

concentración de proteína mas alta y este buffer no interfiere con el método de cuantificación

BCA, además se ha reportado en la literatura que es compatible con cromatografía y es económico

(16), siendo ventajas para la extracción de proteínas a partir del material vegetal.

Page 22: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

14

Tabla 1: Concentración de la proteína de hojas de Pentacalia nítida extraída con 3 soluciones

buffer, y precipitada con sulfato de amonio. Cuantificación con BCA, se realizó por triplicado.

En un estudio realizado por Chun y colaboradores en 2007, donde se extrajeron y aislaron

proteínas del tipo globulinas a partir de semillas de soya, evaluaron diferentes pH (7.5, 8, 8.5 y 9)

para el buffer de extracción Tris-HCl, y establecieron que el mayor porcentaje de proteína que se

recuperó fue con el buffer pH 8.5 y con pH 7.5 se obtuvo el menor valor de proteína (40);

comparando con los resultados obtenidos en este trabajo el pH del buffer Tris-HCl no fue el más

adecuado, puesto que a pH mas alcalinos se extrae mayor proteína y al ser interferente con el

método de cuantificación no es el ideal para la extracción.

El buffer fosfato es el más apropiado para la extracción de proteínas a partir del material vegetal

de Pentacalia nítida pues presenta una alta concentración de proteína y en el corrido

electroforético este buffer permitió definir mas bandas comparando con los otros dos buffers

evaluados, como se observa en la figura 13 del anexo donde se realizó electroforesis a partir de

los 3 buffers de extracción.

3. Obtención de proteínas y perfiles electroforéticos:

Los primeros resultados obtenidos en el trabajo presentaron problemas al obtener el perfil

electroforético de los extractos proteicos acuosos por precipitación con sulfato de amonio, debido

a que no se tenía una resolución de bandas, entonces fue necesario buscar otros métodos que

permitieran definir el perfil, por tal razón se compararon los 3 métodos: TCA-Acetona, fenol-Tris y

sulfato de amonio, estos diferentes métodos de obtención de proteína se evaluaron con el fin de

determinar cual permitía una mayor recuperación de la proteína y una mejor definición del perfil

electroforético.

Buffer Proteína µg/ml

Tris-HCl 134 ± 20

HEPES 182,3 ± 6,6

Fosfato 657,3 ± 18,3

Page 23: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

15

Las plantas son ricas en metabolitos secundarios que interfieren con la separación de las proteínas

afectando la calidad de la electroforesis, la expresión de estos depende de la edad y el desarrollo

de la planta; compuestos como los fenoles pueden construir complejos irreversibles con las

proteínas, además la oxidación de compuestos fenólicos puede generar puntos en electroforesis

de 2 D (37) por eso para evitar estas interferencias con compuestos fenólicos, el buffer de

extracción usado contenía Polivinilpolipirrolidona (PVPP), un polímero de adsorción selectiva de

polifenoles, mediante la formación de puentes de hidrógeno entre los grupos fenólicos y el

oxígeno del grupo amida del anillo pirrolidona (41) este compuesto permite desde el momento de

la extracción eliminar los polifenoles del material vegetal.

Los métodos para extraer proteínas deben ser reproducibles para todos los tipos de plantas y con

poca contaminación de otras moléculas, en cuanto a los métodos de TCA-Acetona y fenol-Tris son

ampliamente reportados para electroforesis de 2D (29). El método de TCA- Acetona permite

inhibir las proteasas, fenolidasa y peroxidasas, la forma en que se precipita la proteína se debe a

que la proteína se desnaturaliza en el medio ácido dado por el ácido tricloroacético y esta se

precipita al exponer sus residuos insolubles (37); este método se considera compatible con una

gran variedad de tejidos de plantas, es desnaturalizante e inhibe las proteasas que podrían afectar

la muestra de proteínas (30) por esta razón los extractos obtenidos con este método no se usaron

para determinar actividad antimicrobiana puesto que al desnaturalizar la proteína su actividad

biológica se pierde.

El método del fenol-Tris es un método alternativo al de TCA-Acetona ya que permite retirar

lípidos, polisacáridos y compuestos fenólicos que son interferentes en la electroforesis (30), de

acuerdo a los resultados obtenidos este método no resultó eficiente pues no se logró una

definición de bandas como se observa en la figura 1 y 2. Lo que no concuerda con lo reportado de

este método, ya que es un método eficiente para proteómica (30).

Tabla 2: Concentración de la proteína de hojas y semillas de Pentacalia nítida extraída con 3

métodos diferentes para realizar la electroforesis, cuantificado por medio del protocolo BCA

TCA-Acetona

Proteína µg/ml

Sulfato

Proteína µg/ml

Fenol

Proteína µg/ml

Hojas 494,71±17,85 1435,42±12,85 3109±10,71

Semillas 1096,14±13,57 1350,42±13,57 3415,42±18,85

Page 24: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

16

Según los resultados obtenidos en la cuantificación de proteína mediante los métodos

desarrollados para definir el perfil electroforético (ver la tabla 2), la mayor concentración se

obtuvo con el método de fenol-Tris, lo que no concuerda con los resultados obtenidos en los geles

de electroforesis (figura 1 y2) donde este método no definió el perfil electroforético

comparándolo con los otros 2 métodos, lo que indica que con fenol-Tris no se logró una

recuperación alta de las proteínas, lo que sugiere que el método de cuantificación puede ser

interferente con fenol-Tris. Por otra parte la concentración de proteína de los extractos acuosos de

semillas presenta valores similares entre los métodos de TCA-Acetona y sulfato, lo que indica que

con estos dos métodos se obtiene una recuperación de proteínas semejantes.

Figura 1: Electroforesis SDS PAGE, gel 12%, doble tinción: Azul de Comassie y plata. Extractos de

Hojas de Pentacalia nitida por el método de TCA-Acetona, Sulfato de Amonio y Fenol-Tris.

TCA-Acetona Sulfato de Amonio

Fenol-Tris

Page 25: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

17

En la figura 1 donde se muestran los perfiles electroforéticos de las hojas de P. nitida; el método

de sulfato de amonio y TCA-acetona mostraron el mismo número de bandas, algunas de las

bandas son similares en los dos métodos, pero con el método de TCA-acetona se logró definir

bandas de alto peso molecular y de bajo peso molecular como de 9, 8 y 6 KDa que no se

obtuvieron por el método del sulfato de amonio, mientras con el de sulfato de amonio se logró

definir un banda 4 KDa. En cuanto al método de fenol-Tris no se definieron tantas bandas como

con los obtenidos con los otros 2 métodos.

Figura 2: Electroforesis SDS PAGE, gel 12%, doble tinción: Azul de Comassie y plata. Extractos de

Semillas de Pentacalia nitida por el método de Sulfato de Amonio y TCA-Acetona.

En la figura 2 los perfiles electroforéticos de las semillas de la planta obtenidos por el método de

sulfato de amonio y el de TCA- Acetona permite definir bandas con pesos moleculares similares:

91, 68, 50 y 24 KDa; el método de TCA- Acetona al igual como sucedió con el perfil obtenido de las

hojas se logran obtener bandas de alto peso molecular respecto al perfil que se obtuvo con el

método de sulfato de amonio. Comparando con el perfil electroforético de las hojas, el de las

semillas no presentó proteínas de menos de 7 KDa.

Para complementar el perfil electroforético de los extractos proteicos de semillas y hojas de la

planta se realizó electroforesis con Tricina (Tricina SDS-PAGE), este método permite separar

proteínas con pesos moleculares entre 1 a 100 KDa ya que la acrilamida en el gel se encuentra en

baja concentración, permitiendo la separación de proteínas de bajo peso molecular (42). En el

anexo en la figura 14 donde este electroforesis definió proteínas de bajo peso molecular tanto en

el extracto de semillas y hojas obtenidos por precipitación con sulfato de amonio, con las semillas

TCA-Acetona Sulfato de Amonio

Page 26: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

18

no se definió tantas bandas como con hojas, las bandas de bajo peso molecular que se definieron

fue de 16 KDa para hojas y en semillas una de 19 KDa.

4. Cromatografía:

Con el fin de complementar el trabajo de grado se realizó cromatografía de intercambio aniónico

en la que se obtuvieron 3 picos, en el primero se separaron aquellas proteínas que no se

retuvieron en la columna es decir, aquellas con carga positiva o sin carga; para el segundo pico se

eluyó la columna con 50% de buffer fosfato con NaCl 500 mM y 50% de buffer fosfato, en este se

separaron las proteínas que poseían carga negativa pero no son fuertemente retenidas por la

columna; en el tercer pico se eluyó la columna con 100% de buffer fosfato con NaCl 500mM y en

este se separaron aquellas proteínas que poseían una carga negativa alta y se adhirieron

fuertemente a la columna.

Figura 3: Cromatografía de intercambio aniónico del extracto proteico acuoso de hojas de

Pentacalia nitida en columna Sepharosa, fase móvil buffer Fosfato 0,05 M pH 7.5 y buffer

eluyente Fosfato pH 7.5 NaCl 500 mM con flujo de 4,5 ml/min.

La cromatografía es un método que permite separar moléculas de acuerdo a su distribución entre

la fase móvil y la estacionaria, en la de intercambio iónico las proteínas están cargadas

dependiendo de su punto isoeléctrico y del pH en el que se encuentren, lo que les permite

interactuar con la fase estacionaria o la columna (43). En cuanto a los péptidos antimicrobianos

existe una gran variedad, pueden ser aniónicos aquellos que contienen gran cantidad de ácido

aspártico y ácido glutámico, mientras que los catiónicos son aquellos que ricos en arginina y lisina,

pero la gran mayoría de los reportados son catiónicos (44); con la cromatografía se separaron las

Page 27: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

19

proteínas por cargas, lo que permitiría determinar en que fracción se encuentra las proteínas que

tengan actividad antimicrobiana.

5. Ensayos de actividad antimicrobiana:

El método de difusión en agar es ampliamente usado para detectar la actividad antimicrobiana de

una sustancia y el método de microdilución en microplaca con TTC es considerado como una

alternativa a los métodos en caja de Petri, ya que son útiles para determinar la concentración

mínima inhibitoria de los extractos. Se ha sugerido que este método de microdilución se emplee

para determinar la actividad antimicrobiana de extractos de plantas como un método estándar y

rápido (45), el método de microdilución con TTC que se realizó es sencillo y fácil de analizar pues

permite probar el extracto proteico frente a varias bacterias al mismo tiempo y los resultados

obtenidos cualitativamente son fáciles de interpretar.

Los extractos proteicos acuosos de hojas y semillas, no presentaron actividad frente a las bacterias

y hongos fitopatógenos evaluados por los dos métodos, como se observa en el anexo en las figuras

1-11, así como de las fracciones obtenidas por cromatografía a partir de las hojas de la planta, no

presentaron actividad ver el anexo figura 4.

El método de TTC es una sal de tetrazolio que permite detectar por coloración rojiza las células

viables, puesto que el compuesto cloruro de 2,3,5,-trifenil-tetrazolio toma los hidrógenos

liberados por la enzima deshidrogensa, que resultan de la reducción de las células vivas

formándose el compuesto rojizo estable e insoluble llamado Trifenilformazan (46). Como se

observa en la figura 4 y 8 del anexo donde la prueba de microdilución con TTC reveló que los

extractos de las semillas y de las hojas así como las fracciones de la cromatografía no presentaron

inhibición frente a las 3 bacterias que se probaron presentaron color rojo debido a que los

microorganismos están viables.

Los extractos proteicos acuosos de las semillas y las hojas de P. nítida no presentaron inhibición

del crecimiento de los tres hongos fitopatógenos evaluados, es decir que estos extractos proteicos

acuosos obtenidos no presentan proteínas con la capacidad de unión hacia la quitina presente en

el ápice de la hifas impidiendo el crecimiento del hongo, cambian su morfología o producen un

hinchamiento de las hifas, este tipo de proteínas antifúngicas se han aislado de hojas de

remolacha y de hojas de rosas (47).

Page 28: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

20

La proteína obtenida tanto en el extracto crudo de hojas y en las fracciones de la cromatografía se

cuantificaron mediante el método BCA, el extracto crudo presentó una concentración de 1147

µg/ml, mientras que las fracciones obtenidas de la cromatografía de las que se evaluó actividad

antimicrobiana en la prueba por difusión en agar presentaron concentraciones de proteína para el

pico 1 de 71 µg/ml y para el pico 2 fue de 13 µg/ml, son concentraciones bajas que no ejercen

efecto frente a los microorganismos evaluados.

Page 29: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

21

CONCLUSIONES

Se obtuvo el extracto proteico acuoso a partir de las hojas y semillas de Pentacalia nítida y se

determinó que el buffer fosfato extrae la mayor cantidad de proteína, permitiendo obtener una

concentración de 657,3 µg/ml, respecto a la obtenida con HEPES de 182,3 µg/ml y Tris-HCl de 134

µg/ml; el buffer fosfato no presenta interferencias con el método de cuantificación de proteína

por BCA.

Se definió el perfil electroforético a partir del extracto proteico acuoso de las hojas y semillas de

Pentacalia nítida, por medio de 3 métodos: Sulfato de amonio, TCA-Acetona y Fenol-Tris, se

obtuvo resultados similares con los métodos de sulfato de amonio y TCA-Acetona, mientras que

con el método de Fenol-Tris no se obtuvo un perfil electroforético comparable con los otros dos

métodos, de esta forma se complementa la información sobre P. nítida.

Se determinó que los extractos proteicos acuosos a partir de semillas y hojas según el protocolo de

sulfato de amonio que se empleó en este trabajo no presentaron actividad antimicrobiana frente a

las cepas de Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Fusarium

oxysporium, Botrytis spp. y Colletotrichum spp.

Se propuso el pre-tratamiento del material vegetal con acetona que permite una mejor definición

del perfil electroforético de los extractos proteicos acuosos de hojas y semillas de P. nítida.

RECOMENDACIONES

Para determinar actividad antimicrobiana concentrar la proteína extraída a partir del material

vegetal.

Page 30: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

22

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Page 33: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

25

ANEXO

1. Actividad antimicrobiana:

Hojas de Pentacalia nítida

Pruebas difusión en agar, Bacterias:

Figura 1: Prueba de difusión de agar E. coli frente a extracto crudo (Ext), Pico 1 (3), Pico 2 (18), Control positivo: Cloranfenicol 0,5 mg/ml (C+) y control negativo: buffer fosfato pH 7.5 (C-). Se realizó por triplicado.

Figura 2: Prueba de difusión de agar S. aureus frente a extracto crudo (Ext), Pico 1 (3), Pico 2 (18), Control positivo: Cloranfenicol 0,5 mg/ml (C+) y control negativo: Buffer fosfato pH 7.5 (C-). Se realizó por triplicado.

Figura 3: Prueba de difusión de agar L. monocytogenes frente a extracto crudo (Ext), Pico 1 (3), Pico 2 (18), Control positivo: Cloranfenicol 0,5 mg/ml (C+) y control negativo: Buffer fosfato pH 7.5 (C-). Se realizó por triplicado.

Prueba en Microplaca con TTC:

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26

Figura 4: Prueba de inhibición con TTC frente a E. coli, S. aureus y L. monocytogenes frente al Extracto crudo de Hojas, fracciones: 3, 18, 23, 35 y control positivo Cloranfenicol (1mg/ml) y control negativo buffer fosfato pH7.5.m.o: Microorganismo-BHI:Caldo infusión cerebro corazón.

Semillas de Pentacalia nitida

Figura 5: Prueba por difusión en agar frente a S. aureus de Extracto crudo de Semillas 869 µg/mL (Ext), control positivo: Cloranfenicol 1 mg/ml (C+) y control negativo: Buffer fosfato pH 7.5 (C-). Se realizó por triplicado.

Figura 6: Prueba por difusión en agar frente a E. coli de Extracto crudo de Semillas 869 µg/mL (A), control positivo: Cloranfenicol 1 mg/ml (B) y control negativo: Buffer fosfato (C). Se realizó por triplicado.

E. coli S. aureus L. monocytogenes

Pico 1

Pico 2 f1

Pico 2 f2

Pico 3

BHI + m.o

Controles

BHI + m.o + BPS

Cloranfenicol+ m.o

Extracto Extracto+BHI

BHI+Cloranfenicol+m.o

B

C A

Page 35: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

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Figura 7: Prueba por difusión en agar frente a L. monocytogenes de Extracto crudo de Semillas 869 µg/mL (A), control positivo: Cloranfenicol 1mg/ml (B) y control negativo: Buffer fosfato pH 7.5 (C). Se realizó por triplicado.

Prueba en Microplaca con TTC:

Figura 8: Prueba de inhibición con TTC frente a E. coli, S. aureus y L. monocytogenes frente al Extracto crudo de Hojas, Extracto crudo Hojas diluido (1/2), Extracto crudo de Semillas, Extracto crudo Semillas diluido (1/2), control positivo Cloranfenicol (1mg/ml) y control negativo buffer fosfato pH 7.5. -m.o: Microorganismo.-BHI: Caldo Infusión Cerebro Corazón.

Prueba difusión en agar, Hongos:

Figura 9: Prueba por difusión en agar frente a Fusarium oxysporum de Extracto crudo de Semillas (A), Extracto crudo Hojas (B), control positivo: Terbinafina 2,5 mg/ml (C) y control negativo: Buffer fosfato pH 7.5 (D). Se realizó por triplicado.

A

C

B

E. coli S. aureus L. monocytogenes Controles

Ext Hojas 1/2

Ext Hojas

Ext Semillas

C

Ext Semillas 1/2

Cloranfenicol+ m.o

BHI+ m.o+Buffer

BHI+ m.o

BHI+Buffer

BHI+Ext Hojas

BHI+Ext Semillas

BHI+ Cloranfenicol+ m.o

A

B D

Page 36: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

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Figura 10: Prueba por difusión en agar frente a Collecotrichum de Extracto crudo de Semillas (A), Extracto crudo Hojas (B), control positivo: Terbinafina 2,5 mg/ml (C) y control negativo: Buffer fosfato pH 7.5 (D). Se realizó por triplicado.

Figura 11: Prueba por difusión en agar frente a Botrytis sp de Extracto crudo de Semillas (A), Extracto crudo Hojas (B), control positivo: Terbinafina 2,5 mg/ml (C) y control negativo: Buffer fosfato pH 7.5 (D). Se realizó por triplicado.

2. Cuantificación de Proteína:

Figura 12: Curva patrón BCA para cuantificación de proteínas. Absorbacia vs concentración

(µg/mL).

B

D

A

C

D

A

B

C

Page 37: EXTRACCIÓN DE PROTEÍNAS A PARTIR DE HOJAS Y SEMILLAS DE

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3. Perfiles electroforéticos:

Figura 13: Electroforesis SDS PAGE, gel 12%, tinción con Azul de Comassie. Extractos de Hojas de

Pentacalia nitida por el método de Sulfato de Amonio con diferentes buffers de extracción: HEPES

(H), Tris HCl (T) y Fosfato (F).

Figura 14: Electroforesis Tricina (Tricina SDS PAGE), gel 16% y 10%, tinción con Azul de Comassie y

plata. Extractos de Hojas (H 2:1, H 3:1, H 4:1) y semillas (S 2:1, S 3:1 y S 4:1) de Pentacalia nitida

por el método de Sulfato de Amonio.