Abstracto

Congreso de Biopolímeros 2018: Síntesis de biosurfactantes fosfolipídicos y caracterización de propiedades interfaciales y compatibilidad ambiental para la aplicación de productos cosméticos - JongChoo Lim - Universidad de Dongguk

 Lim Jong Choo  

 El interés en los biosurfactantes ha aumentado rápidamente en los últimos años debido a su diversidad, naturaleza respetuosa con el medio ambiente, como la no toxicidad y excelente biodegradabilidad, alto potencial de producción, selectividad y alta eficiencia. realizado incluso en duras condiciones de operación, como temperaturas altas y muy altas o pH bajo. En este estudio, se sintetizaron biosurfactantes de fosfolípidos con excelentes propiedades de biodegradabilidad a partir de aceites vegetales renovables como aceite de girasol, aceite de pargo, aceite de algodón, aceite de palma y aceite de coco para la aplicación de productos cosméticos y la estructura de los productos resultantes se describió mediante espectroscopias FT-IR, 1H NMR y 13C NMR. Se ha descubierto que los biosurfactantes de fosfolípidos sintetizados son altamente activos en la superficie y muy efectivos para reducir la energía libre de la interfaz a partir de mediciones de propiedades de la interfaz como CMC, tensión superficial estática y dinámica, actividad de emulsificación, propiedad húmeda y propiedad de espuma. La evaluación de la intoxicación oral (LD50) mostró que los biosurfactantes fosfolípidos sintetizados no son tóxicos y se ha descubierto que la biodegradabilidad primaria es del 99%, lo que indica una alta biodisponibilidad. La prueba de irradiación dérmica aguda mostró que los biosurfactantes sintetizados no causan problemas de irritación dérmica y son extremadamente diluidos. También se observó a partir de una prueba de trauma ocular que los biosurfactantes sintetizados no causan problemas de irritación ocular. Los biosurfactantes fosfolípidos recientemente sintetizados se pueden utilizar en aplicaciones de materiales cosméticos porque son altamente activos en la superficie, muy eficaces para reducir la energía libre de la interfaz, no tóxicos, no irritantes, muy finos y de fácil biodisponibilidad. Los biosurfactantes en la industria alimentaria tienen potencial como ingredientes para la producción de alimentos y agentes antiadhesivos. Los biosurfactantes reducen la tensión superficial y de la interfaz, promoviendo así la formación y estabilidad de las emulsiones. Otras actividades de los biosurfactantes en el procesamiento de alimentos incluyen: controlar la aglomeración de glóbulos de grasa, estabilizar sistemas aireados, mejorar la textura y la vida útil de los productos a base de almidón y mejorar la consistencia y textura de los productos fijados sobre la grasa (Muthusamy et al., 2008). En la fabricación de panadería y helados, los biosurfactantes se utilizan para: controlar la consistencia, prolongar la frescura y solubilizar los aceites aromatizados. También se utilizan como agentes estabilizantes de la grasa y anti-molienda al cocinar aceite y grasa. La adición de biosurfactantes ramnolípidos mejora la estabilidad de la masa; la textura, el tamaño y la conservación de los productos de panadería; y las propiedades cremosas de la mantequilla, los croissants y los productos azucarados congelados (Muthusamy et al., 2008). La nueva estrategia para controlar la adherencia de los microorganismos a la superficie de contacto con los alimentos y, por lo tanto, prevenir la formación de biopelículas es la incorporación de biosurfactantes. Los organismos biológicos bacterianos pueden ser fuentes de contaminación, lo que puede provocar daños en los alimentos y la propagación de enfermedades (Muthusamy et al., 2008). Sin embargo,El modelado matemático es complicado una vez que se trata del metabolismo de los organismos vivos, lo que hace que el comportamiento del sistema sea algo predictivo. En estos casos, los métodos numéricos basados ??en gradientes no se utilizan porque a menudo se quedan estancados en niveles inferiores en el área. Por otro lado, la Inteligencia Artificial se utiliza para modelar y aumentar sistemas de alta complejidad, como los procesos bioquímicos, donde el uso de técnicas de precisión es muy limitado (Link y Weuster-Botz, 2006, Pappu y Gummadi, 2017, Dhanarajan et al., 2017). Se consideran la forma correcta de encontrar la mejor solución porque se basan en reglas de probabilidad (Chowdhury y Garai, 2017). Los autores detectaron micelas a un pH de 6,8 o superior, en el que los grupos carboxilo de los RL están completamente neutralizados. Como se puede ver, los costos están altamente interconectados en los liposomas basados ??en RL, y esta cuestión debe tenerse en cuenta al diseñar sistemas de administración para uso biológico, considerando que las condiciones de uso pueden no serlo. favorable en términos de estabilidad (Shete et al., 2006). La mayor parte del escaso trabajo sobre liposomas basados ??en biosurfactantes se ha limitado al desarrollo de alternativas al uso de virus en métodos de transmisión. Los biosurfactantes antibiofilm se han estudiado en trabajos desarrollados previamente en nuestro laboratorio (Monteiro et al., 2011, 2012; Domingues et al., enviado para publicación), y nuestro grupo está trabajando ahora en métodos para estudiar dichas moléculas en el control de biofilm con liposomas (Dias-Souza et al., datos no publicados). Maitani et al. (2006) desarrollaron un vector liposómico que contiene el biosurfactante de ADN beta-d-glucósido beta-d-glucósido para el virus de la terapia génica de la timidina quinasa del herpes simple. Los liposomas se prepararon con colesterol 3 [N- (N ′, N´-dimetilaminoetano) -carbamoil] (DC-Chol), l- dioleoilfosfatidiletanolamina (DOPE), y se añadió un biosurfactante a cada compuesto, siendo beta-sitosterol beta-d -glucósido (Sit-G). Para la selectividad de la expresión génica, se utilizó el gen de la timidina quinasa (MK-tk) para el gen de la timidina quinasa del virus del herpes simple (HSV-tk), utilizando un sistema de luciferasa para el análisis. Los liposomas Sit-G tuvieron un mejor rendimiento en comparación con los liposomas MEL en términos de eficiencia de transfección del gen señal de luciferasa, y los autores sugirieron que el liposoma Sit-G puede ser un vector potencial para el gen HSV-tk. Para aumentar la eficiencia de entrega de los sistemas de liposomas catiónicos, Shim et al. (2009) añadieron surfactina en la membrana liposomal preparada por DOPE y EDOPC, en diferentes concentraciones (1–30%). La surfactina, un lipopéptido compuesto por B. subtilis, consiste en un heptapéptido de bucle cerrado con ácido graso hidroxilado C13 - C15. En todas las composiciones probadas por los autores, el tamaño de las vesículas no superó los 200 nm. El uso de surfactina aumentó la tasa de entrega celular de siRNA en líneas celulares Hela, y la eficiencia de la transfección dependió del porcentaje de surfactina utilizado.Los experimentos de microscopía de fluorescencia mostraron que los liposomas catiónicos basados ??en EDOPC con 3% de surfactina mostraron una señal de fluorescencia más intensa en las células Hela humanas que los liposomas sin surfactina, lo que sugiere que la surfactina mejoró la eficiencia de los liposomas en este conjunto.