“Evaluación de un bioensayo para medir la inhibición de biopelículas bacterianas como indicativo de la actividad antifouling de compuestos de origen natural”

Abstract

El fouling es la colonización sucesiva de organismos que se acumulan sobre una superficie, esta sucesión se da por una serie de fases sustentadas en el asentamiento microbiano. Es un fenómeno natural que forma parte de muchos ecosistemas acuáticos, sin embargo genera un impacto desfavorable sobre las superficies industriales sumergidas en el mar. Se estiman pérdidas económicas en la industria naviera alrededor del mundo y quizás el ejemplo mas impactante es el reporte en China en el que estiman que las pérdidas por taponamiento alcanzan 4.68 billones de dólares (Xu Zhi-ming et al., 2007). Las medidas de control se basan principalmente en el uso de recubrimientos con compuestos químicos derivados de plomo y estaño, altamente contaminantes para el medio marino. Incluso uno de los compuestos más utilizados, tributilestaño, fue prohibido por la OMI (Organización Marítima Internacional). En la búsqueda de soluciones efectivas y menos tóxicas al problema del fouling, el grupo de investigación Estudio y Aprovechamiento de Productos Naturales Marinos y Frutas de Colombia (En adelante EAPNMFC) inició los primeros estudios en este campo en el país. El grupo ha venido desarrollando investigaciones con el fin de establecer el potencial químico de diversos compuestos de origen natural. El estudio de estos compuestos ha llevado a demostrar su efecto sobre organismos multicelulares y sobre algunas bacterias; sin embargo, no se ha llevado a cabo ningún estudio que permita establecer su efecto sobre el biofilm y más específicamente sobre biofilm de cepas de origen nativo. El objetivo del proyecto fue implementar un bioensayo para evaluar la posible actividad inhibidora de compuestos de origen natural sobre la formación de biofilm. Para lo cual se utilizó una metodología cuantitativa, que permitió determinar frente a poblaciones bacterianas de origen marino, adheridas a placas de poliestireno, el efecto de 16 compuestos de origen natural extraídos de organismos limpios (libres de macrofouling) los cuales fueron suministrados por el grupo EAPNMFC. Esta estrategia también permitió comprobar la capacidad de formación de biofilm de especies marinas. Las cepas utilizadas para este ensayo fueron recolectadas de la superficie de algunos organismos marinos con micro y macrofouling y de una placa de Phytagel. De 10 cepas de origen v marino probadas se logró establecer que cuatro de ellas Vibrio harveyi (PHY 2A- PHY- 11) Alteromona macleodii (29C) Ochrobactrum pseudogringnonese (44-DEP) sobresalen en la producción de biofilm. Es importante resaltar que estos microorganismos posiblemente sean promotores del asentamiento microbiano, particularmente Vibrio harveyi podría ser considerado un microorganismo de asentamiento primario. Dentro de la metodología propuesta se incluyó una medición cualitativa de viabilidad microbiana, con el fin de estimar el efecto bactericida de los compuestos y comprobar que su efecto es evitar el asentamiento sin afectar el crecimiento. Los resultados obtenidos nos permitieron proponer 5 compuestos como candidatos a recubrimientos antifouling. Los compuestos seleccionados mostraron ser de amplio espectro, con un efecto superior al 25% en la inhibición de la formación de biofilm, tanto de cepas Gram positivas como Gram negativas y sin efecto bactericida sobre las cepas nativas.