Propiedades bioquímicas y biofísicas de ramnolípidos biotensioactivos

Resumen

Los biotensioactivos constituyen un grupo de compuestos con actividad superficial producidos por microorganismos (bacterias, levaduras y hongos) que presentan una gran diversidad estructural. Debido a su baja toxicidad, carácter biodegradable y efectividad a temperaturas y valores de pH extremos, hay un interés creciente en considerar a los biotensioactivos como una alternativa potencial a los compuestos sintetizados químicamente. Pseudomonas aeruginosa es una bacteria del medio ambiente que produce ramnolípidos, un grupo de biotensioactivos glicolipídicos compuestos por una cabeza hidrofílica con 1 ó 2 moléculas de ramnosa, llamados respectivamente monorramnolípidos y dirramnolípidos, y una cola hidrofóbica formada por 1 ó 2 ácidos grasos. Los ramnolípidos representan una de las clases más importantes de biotensioactivos y sus interesantes actividades biológicas parecen estar relacionadas con su interacción con las membranas. Por ello, es primordial caracterizar cada especie purificada del biotensioactivo crudo para la introducción de estas moléculas en productos industriales de elevado valor añadido, y profundizar en el mecanismo molecular de su interacción con los componentes de las membranas biológicas. En esta tesis doctoral se caracteriza el comportamiento de agregación en medio acuoso del dirramnolípido purificado de cultivos de P. aeruginosa y se estudia la interacción con membranas modelo de fosfatidilcolina, la especie más abundante en eucariotas, y las consecuencias de la incorporación de este biotensioactivo en sistemas de fosfatidiletanolamina, la segunda especie más abundante en células animales y con una importante presencia en la membrana interna de bacterias Gram-. También se muestra un estudio de la permeabilización y solubilización de membranas modelo y membranas biológicas (membrana eritrocitaria) inducidas por el dirramnolípido. Por otra parte se estudia la interacción del dirramnolípido con albúmina de suero bovino, utilizada como proteína modelo general. Y por último, se evalúa el papel del dirramnolípido en la estabilización de liposomas sensibles a pH en combinación con fosfatidiletanolamina, y la aplicación de estas vesículas como vehículos para la introducción de compuestos en células animales. Para el desarrollo de este trabajo de investigación se han utilizado técnicas como la calorimetría diferencial de barrido, la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, difracción de rayos X, dispersión de luz dinámica y microscopía electrónica.