Aplicación de la proteína PhaR reguladora de la síntesis de polihidroxialcanoato (PHA) como biosurfactante y agente bactericida

El primer paso para que este resumen divulgativo cumpla su objetivo de explicar de una manera más comprensiva y amena el contenido del artículo en el que se basa nuestro trabajo es comprender el título. Para ello debemos definir conceptos como polihidroxialcanoato o biosurfactante.

Los PHA (polihidroxialcanoatos) son poliésteres lineales sintetizados por algunos microorganismos como mecanismo de almacenamiento de fuente de energía.

PHA. Fuente

Los biosurfactantes, por otro lado,  son moléculas anfipáticas (parte hidrofóbica + parte hidrofílica) que influyen por medio de la tensión superficial en la superficie de contacto entre dos fases (son por ejemplo detergentes, geles de ducha, lavavajillas…). Cada vez van teniendo más importancia a nivel industrial como emulsionantes, agentes humectantes (jabones y alcoholes), etc. Son por tanto de gran importancia e interés económico.

Surfactante o tensoactivo. Fuente

El artículo se centra en la proteína represora PhaR, capaz de unirse a la superficie de los gránulos intracelulares de PHA. Así, además de esta característica, PhaR posee otras características interesantes que hacen que sea un buen biosurfactante con una elevada capacidad emulsionante. Los experimentos que se realizan en el artículo tratan de optimizar esta capacidad que tiene la proteína PhaR como emulsionante, surfactante y como posible agente bactericida.

Lo primero que hicieron en el experimento es obtener la proteína mediante técnicas de ingeniería genética. Una vez obtenida, empleando diversas técnicas de análisis se comprobó su capacidad surfactante, y se comparó con varios surfactantes químicos comúnmente usados, siendo PhaR el que mostró un mejor resultado (mayor % de emulsión).

Gráfica que compara PhaR con otros surfactantes químicos

Por otro lado, PhaR es estable a altas temperaturas, tanto a nivel de estructura como de función (la altas temperaturas no afectan a su capacidad surfactante). Por tanto, la estabilidad térmica de esta proteína es muy útil para el proceso de pasteurización, es decir, un proceso empleado en la industria alimentaria para eliminar agentes que son patógenos (por ejemplo, se usa en la leche). Además, PhaR presenta diversas ventajas a nivel industrial. En este artículo se estudió la obtención de PhaR en forma de lisados celulares, esto quiere decir que no hay que gastar dinero en la purificación y procesamiento de la proteína, etapa bastante limitante económicamente a escala industrial. Por tanto, como utilidad de este experimento y en cuanto a perspectivas futuras se concluyó que PhaR tiene una aplicación como biosurfactante a gran escala.

Otras utilidades de los experimentos que explica este artículo fueron, en primer lugar, que a diferencia de los surfactantes químicos comúnmente usados que tienen la desventaja de la contaminación secundaria, PhaR posee baja toxicidad y es biodegradable, por tanto, es más adecuado como agente de emulsión, humectante, penetrante etc. para industrias alimentarias, de bebidas, de productos farmacéuticos, de cosméticos, petrolera y minera, y plantas de tratamiento de aguas residuales.

Aplicaciones. Fuente

En segundo lugar, tras estudiar las características de PhaR, se observó que podría presentar muchas ventajas en la industria cosmética, sobre todo para las cremas de manos, pues PhaR ayudaba a extender mejor la crema en la piel y a ser absorbida por ésta.

Finalmente, y una de las conclusiones del artículo más importante para la actualidad es el uso de PhaR como agente bactericida. Se estudió su efecto utilizando dos bacterias y en ambas PhaR inhibió el crecimiento. Por consiguiente, PhaR tiene una actividad antibacteriana muy parecida a la de los antibióticos, por ello promete ser un método muy interesante para evitar la resistencia a antibióticos. Destacar, que actualmente, la resistencia a los antibióticos es uno de los mayores problemas que se presentan para curar ciertas enfermedades y que la investigación sobre esto requiere tanto dinero que cada vez hay menos empresas que se dedican a ello. Por tanto, poder llegar a usar PhaR como posible alternativa es un gran paso que hay que seguir investigando y poder llegar a resultados bastante exitosos.

Bibliografía

Hong-Kun Ma, Ming-Ming Liu, Shi-Yan Li, Qiong Wu,

Jin-Chun Chen, Guo-Qiang Chen.

Application of polyhydroxyalkanoate (PHA) synthesis regulatory

protein PhaR as a bio-surfactant and bactericidal agent.

MOE Key Lab of Bioinformatics, Department of Biological Science and Biotechnology, School of Life Science, Tsinghua-Peking Center for Life Sciences,

Tsinghua University, Beijing 100084, China

Mutidisciplinary Research Center, Shantou University, Shantou 515063, China

Center for Nano and Micro Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Realizado por:

Valeria Aguilar Quiñones

Débora Cerdá Bernad

Miriam Nicolás Albujer

Erik Ramón Gil

José Ramón Fernández