lunes, 1 de marzo de 2021

Estudiamos el efecto antimicrobiano de los extractos de pimiento en medio líquido

Los experimentos que llevamos a cabo hace unas semanas para estudiar el posible efecto antimicrobiano de los extractos de pimiento en medio sólido dieron resultados negativos. Recordamos: impregnábamos discos de papel de filtro con nuestros extractos y los colocábamos sobre una placa con medio de cultivo inoculada con las bacterias de prueba. E igualmente lo hicieron aquellos encaminados a comprobar este efecto en la capsaicina mediante esta misma técnica. Y eso a pesar de que la literatura científica describe el efecto inhibidor que este compuesto responsable de la acrimonia de los pimientos ejerce sobre el crecimiento de los microorganismos. Y planteábamos entonces qué podríamos hacer para resolver estas incógnitas.

Funcionamiento de un espectrofotómetro Shimadzu
El pasado jueves llevamos a cabo nuevos experimentos. En este caso para estudiar este posible efecto inhibidor del crecimiento pero en esta ocasión en medio líquido. El fundamento de esta prueba consiste en que cuando cultivamos bacterias en medio líquido, a medida que se multiplican, el medio se vuelve turbio; tanto más cuando mayor es el número de bacterias que en él han crecido. Y esta turbidez la podemos medir con un aparato llamado espectrofotómetro. Éste consta de un emisor de luz, cuya longitud de onda (color) podemos seleccionar, y que hacemos pasar a través de una cubeta en la que ponemos la muestra a medir. En nuestro caso usamos luz de una longitud de onda de 600 nm, la más apropiada para medir crecimiento bacteriano. Un detector medirá la cantidad de luz absorbida por el cultivo y nos devolverá el dato en la pantalla. Para calibrar el aparato utilizamos un blanco que consiste en medio de cultivo sin inocular;  con este ajustaremos el aparato hasta que veamos aparecer el valor 0 en la pantalla. De esta forma, restaremos la posible absorción de luz por el medio de cultivo de modo que las diferencias que indique en las medidas se deberán al mayor o menor crecimiento de las bacterias. 

Para llevar a cabo nuestros experimentos preparamos tubos con 5 ml de medio de cultivo estéril TSB (caldo de soja y tripticaseína, similar al usado en los experimentos anteriores pero sin el agar que lo gelificara). Inoculamos los tubos con 20 microlitros de cultivos líquidos de nuestras bacterias de prueba en fase estacionaria, Escherichia coli y Bacillus subtilis e hicimos dos lotes.  A uno de ellos no le añadimos nada, sería nuestro control para medir cuánto eran capaces de crecer nuestras bacterias sin nada que les impidiese su desarrollo. Al otro lote le añadimos 50 microlitros de los extractos de pimientos e igualmente 50 microlitros de capsaicina en etanol 0,05M. Incubamos en una estufa a 28ºC durante 20 horas y procedimos a medir en un espectrofotómetro Shimadzu UV 120-02.


 

Los resultados de las medidas se muestran en la tabla siguiente (pulsar sobre ella para acceder a los resultados de una manera más clara):

Para cada tipo de pimiento habíamos preparado dos tubos con los cultivos de bacterias. La tabla muestra los valores de absorbancia para cada uno de ellos y el valor medio (columna con fondo amarillo), para las cinco variedades de pimientos que utilizamos en nuestros experimentos así como para cultivos a los que habíamos añadido también 50 microlitros de capsaicina 0,05M. Bacillus subtilis creció dando lugar a grumos en el medio de cultivo. Intentamos, sin mucho éxito, disgregar estos grumos mediante agitación; los valores de absorbancia obtenidos se muestran en las columnas centrales. Se dejaron sedimentar los grupos durante un par de horas y se repitieron las medidas, de modo que solo se valoraran las bacterias en suspensión. Estos datos se muestran en las tres columnas de la derecha. 

En la tabla anterior la primera serie de datos muestra las lecturas que obtuvimos en el espectrofotómetro. Los datos inferiores muestran los valores referidos a nuestros controles, los cultivos sin tratamiento con los extractos. Indican la proporción, considerando 1 la absorbancia de los cultivos sin tratar. Recordemos que cuanto menor sea la absorbancia mayor habrá sido el efecto inhibidor de los extractos.

Pues bien, es ahora el momento de analizar y discutir estos resultados. ¿Qué conclusiones podemos sacar de ellos? ¿Se comportan igual nuestras bacterias ante los extractos? Y nuestros pimientos ¿inhiben de igual modo los cultivos en medio líquido? Si no es así, ¿cuál presenta mayor capacidad antimicrobiana? ¿Presenta ahora la capsaicina actividad antimicrobiana? ¿Cuáles serían nuestros siguientes pasos? Esto son tan solo algunas de las muchas preguntas que nos podemos plantear y a las que debéis de dar respuesta en los comentarios de esta entrada.

3 comentarios:

  1. Basándonos en la tabla y utilizando como referencia a los cultivos sin que se les aplique los extractos de pimientos con sus efectos antimicrobianos sabemos que contra menor sea la medida media que ha recogido el espectrofotómetro más efecto antimicrobiano tienen esos diversos tipos de pimientos.

    Sabiendo esto podemos ver que los extractos de pimiento no tienen un gran efecto en la bacteria E.Coli porque en la proporción todas las variedades de pimientos se aproximan mucho al 1,00. Por otra parte tienen un mejor efecto inhiben mejor la bacteria B.subtilis, pero en la tabla también nos muestran las dos pruebas que se han realizado con esta bacteria y se puede ver a simple vista que el efecto inhibidor es mejor si la bacteria esta dispersa en el medio líquido que si esta en grumos, a pesar de esta valoración también hay que destacar que en una de las pruebas el habanero no inhibió ninguna bacteria pero esto se puede deber también a un fallo por algún otro motivo no por el pimiento.

    La capsaicina si presenta una actividad antimicrobiana y deberíamos en la siguiente sesión de proyecto indagar en otras posibles propiedades que podría tener.

    Francisco José Maqueda Garrido

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  2. Paula Entrena Aranda3/10/2021 6:14 p. m.

    Tras los resultados obtenidos, compruebo que los pimientos no han tenido casi ningún efecto inhibidor contra la bacteria E.coli, ya que los resultados en todas las variedades de pimiento se asemejan mucho a 1.
    En los resultados obtenidos con bacteria B.subtilis el pimiento con mayor efecto antimicrobiano ha sido el chile rojo, con 0.419.
    Por otro lado, cabe descartar la presencia de este efecto también obtenido contra la bacteria B.subtilis en la capsaicina pura con un 0.442, en comparación con 1 del control.


    Dados estos resultados, verifico que los pimientos inhiben mejor en un medio líquido que un medio sólido como habíamos hecho ya en experimentos anteriores.
    ¿Por qué hay inhibición en medio líquido instantánea y en medio sólido es más difícil que aparezca?
    Quizás puede deberse a que los pimientos captaran mejor la presencia de bacterias o a que el proceso que llevamos a cabo fuera más dinámico.




    Mamphogoro, T. P., Babalola, O. O., & Aiyegoro, O. A. (2020). Sustainable management strategies for bacterial wilt of sweet peppers (Capsicum annuum) and other Solanaceous crops. Journal of applied microbiology, 129(3), 496–508. https://doi.org/10.1111/jam.14653

    En internet he encontrado un ejemplo en el que plantean una solución ante el marchitamiento bacteriano causado por el patógeno: Ralstonia solanacearum en Capsicum annuum y otras plantas herbáceas.
    Utilizando epífitas beneficiosas como agentes de control biológico (entre ellos por ejemplo la bacteria B.subtilis) se ha descubierto ser eficaz contra el patógeno que marchita estas plantas.

    (Las epífitas son plantas que se desarrollan sobre otra, usándola como soporte pero sin parasitarla nutricionalmente).

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  3. Tras la observación de los resultados podemos determinar que la bacteria E. Coli no produce prácticamente ningún tipo de inhibición ,mientras que con la bacteria B . subtilis si obtenemos un efecto inhibidor sobre todo en medio líquido .

    Si observamos el pimiento en el que se obtiene mayor efecto inhibidor es en el chile rojo , si recordamos nuestro experimiento para determinar la vitamina C esta fue la variedad de pimiento que más vitamina tenía , además ahora sabemos que en medio líquido si se produce un efecto inhibidor de capsaicina .

    Según el artículo que voy a dejar a continuación , distintos promotores de oxidación en medio líqudio aumentan las concentraciones y el rendimineto de vitamina C y capsaicina en algunos tipos de piminetos en concreto , quizás en nuestro experimento suceda lo mismo con el chile rojo y que ese aumento en el rendimiento y concretación sea el causante de ese efecto inhibidor .

    H. Ramírez¶; O. Méndez-Paredes; A. Benavides-Mendoza; C. Amado-Ramírez


    Influence of prohexadione calcium and oxidation promoters on yield, capsaicin and vitamin C in jalapeño pepper
    Departamento de Horticultura. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Buenavista, Saltillo, Coahuila, MÉXICO.

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