Revista Colombiana de Química

**Detección directa de Bacillus cereus toxigénicos en complementos dietarios para niños y en almidón de yuca**

Bacillus cereus is a food contaminant and a known human pathogen that can cause emetic and diarrheal syndromes. In this study we evaluated the presence of toxigenic B. cereus by multiplex PCR directly in dietary complement for children and cassava starch samples collected on Medellin, Colombia. Of 75 dietary complement for children samples evaluated, 70.7% were contaminated with toxigenic B. cereus and four different toxigenic consortia were detected: I: nheA, hblC, cytK (9.8%), II: nheA, hblC (2%), III: hblC, cytK (41.2%), IV: hblC (47%). Of 75 cassava starch samples, 44% were contaminated with toxigenic B. cereus and four different toxigenic consortia were determined: I: nheA, hblC, cytK (48.5%), II: nheA, hblC, cytK, cesB (3%), III: hblC, cytK (30.3%), IV: hblC (18.2%). In general, in dietary complement for children only enterotoxigenic consortia were detected while in cassava starch the enterotoxigenic consortia predominated over the emetic. Multiplex PCR was useful to detect toxigenic B. cereus contamination allowing direct and simultaneous detection of all toxin genes in foods. This study is the first in Colombia to evaluate toxigenic B. cereus, providing information of importance for microbiological risk evaluation in dried foods.

Bacillus cereus es un contaminante de alimentos conocido por ser patogénico para los humanos, causando síndromes de vómito y diarrea. En este estudio se evaluó la presencia de B. cereus toxigénicos utilizando PCR múltiple directamente en complementos dietarios para niños y en almidón de yuca colectados en Medellín, Colombia. De 75 muestras de complemento dietario para niños, 70,7% estuvieron contaminadas con B. cereus toxigénicos y se detectaron cuatro diferentes consorcios toxigénicos: I: nheA, hblC, cytK (9,8%), II: nheA, hblC (2%), III: hblC, cytK (41.2%), IV: hblC (47%). De 75 muestras de almidón de yuca, 44% estuvieron contaminadas con B. cereus toxigénicos y se determinaron cuatro diferentes consorcios toxigénicos: I: nheA, hblC, cytK (48.5%), II: nheA, hblC, cytK, cesB (3%), III: hblC, cytK (30,3%), IV: hblC (18.2%). En general, en los complementos dietarios para niños sólo se detectaron consorcios enterotoxigénicos, mientras que en el almidón los consorcios enterotoxigénicos predominaron sobre el emético. La PCR múltiple fue de utilidad para detectar contaminación con B. cereus toxigénicos permitiendo la detección directa y simultánea de todos los genes tóxicos en los alimentos. Este estudio es el primero en Colombia en evaluar B. cereus toxigénicos y proporciona información importante para la evaluación de riesgos microbiológicos en los alimentos pulverizados.

Bacillus cereus é um contaminante de alimentos e é conhecido por ser patogénico nos seres humanos ocasionando síndromes de vômitos e diarreia. Neste estudo foi avaliada a presença de B. cereus toxigênicos por PCR multiplex diretamente em complementos da dieta para crianças e amido de mandioca, em amostras coletadas em Medellín, na Colômbia. De 75 amostras dos complementos da dieta para crianças, 70,7% estiveram contaminadas com B. cereus toxigênicos e foram detectados quatro diferentes consórcios: I: nheA, hblC, cytK (9,8%), II: nheA, hblC (2%), III: hblC, cytK (41,2%), IV: hblC (47%). De 75 amostras de amido de mandioca, 44% estiveram contaminadas com B. cereus toxigênicos e quatro consórcios diferentes foram determinados: I: nheA, hblC, cytK (48,5%), II: nheA, hblC, cytK, cesB (3%) III: hblC, cytK (30,3%), IV: hblC (18,2%). Em geral, nos complementos da dieta para crianças foram detectados apenas consórcios enterotoxigênicos, não obstante no amido os consórcios enterotoxigênicos predominaram sobre o emético. A PCR multiplex foi útil para detectar contaminação com B. cereus toxigênico permitindo a detecção direta e simultânea de todos os genes tóxicos em alimentos. Este estudo é o primeiro na Colômbia em avaliar B. cereus toxigênico e providencia informação importante para a avaliação de riscos microbiológicos em alimentos pulverizados.

**Efecto del aceite esencial de Eucalyptus citriodora sobre el metabolismo energético mitocondrial**

Con el fin de contribuir al conocimiento de su actividad a nivel celular, se evaluó el mecanismo de acción del aceite esencial de Eucalyptus citriodora (Fam. Myrtaceae) sobre la bioenergética mitocondrial, su efecto sobre la velocidad de consumo de oxígeno de mitocondrias energizadas (estados 3 y 4) y su coeficiente de control respiratorio (CCR). Además, se analizó la actividad de los complejos de la cadena respiratoria usando técnicas espectrofotométricas. Los resultados obtenidos indican que el aceite esencial de E. citriodora aumenta la velocidad del consumo de oxígeno en los estados 3 y 4, disminuye el CCR, desacopla la fosforilación oxidativa, aumenta la actividad de la citocromo c oxidasa y aumenta la actividad ATPasa en mitocondrias íntegras, a partir de la concentración de 10 µg/mL. Estos resultados sugieren que el aceite esencial o sus metabolitos afectan el funcionamiento normal del transporte de electrones de la cadena respiratoria y la síntesis de ATP.

In order to contribute to the knowledge of its activity at the cellular level, the mechanism of action of the essential oil of Eucalyptus citriodora (Fam. Myrtaceae) on mitochondrial bioenergetics, the rate of oxygen consumption of energized mitochondria (states was assessed 3 and 4), and respiratory control ratio (CCR) were evaluated. The activity of the respiratory chain complexes was analyzed using spectrophotometric techniques. The results indicate that the essential oil of E. citriodora increases the rate of oxygen consumption in states 3 and 4, reduces the CCR, uncouples oxidative phosphorylation, increases the activity of cytochrome c oxidase, and increases the ATPase activity in mitochondria intact at concentrations ≥ 10 mg/mL. These results suggest that the essential oil or its metabolites affect the normal operation of the electron transport in the respiratory chain and ATP synthesis.

Com o fim de contribuir ao conhecimento da sua atividade a nível celular, foi avaliado o mecanismo de ação do óleo essencial de Eucalyptus citriodora (Fam. Myrtaceae) sobre a bioenergética mitocondrial, o efeito sobre a taxa de consumo de oxigênio de mitocôndrias energizadas (estados 3 e 4) e o coeficiente de controle respiratório (CCR). Usando técnicas espectrofotométricas, foi analisada a atividade dos complexos da cadeia respiratória. Os resultados obtidos indicam que o óleo essencial de E. citriodora aumenta a velocidade do consumo de oxigênio nos estados 3 e 4, reduz o CCR, desacopla a fosforilação oxidativa, aumenta a atividade da citocromo c oxidase e aumenta a atividade ATPase em mitocôndrias intatas, a partir da concentração de 10 µg / mL. Estes resultados sugerem que o óleo essencial ou seus metabolitos afetam o funcionamento normal do transporte de elétrons na cadeia respiratória e na síntese de ATP.

Evaluación de la mutagenicidad causada por metales pesados presentes en agua del río Cauca en la ciudad de Cali, Colombia

Se evaluó la mutagenicidad del agua del río Cauca debida a la presencia de metales pesados en la zona urbana de la Ciudad de Santiago de Cali, a partir de muestras tomadas en la temporada seca y lluviosa en el año 2013. Los metales se extrajeron pasando el agua por la resina Amberlite XAD-16. Las concentraciones de los metales pesados se midieron por absorción atómica y la mutagenicidad se evaluó por medio del test de Ames, con las cepas TA98 y TA100 de Salmonella typhimurium con y sin activador enzimático S9. Los resultados mostraron índices de mutagenicidad (IM) positivos (IM > 2,0) para muestras colectadas en temporada lluviosa en tres de los cinco puntos evaluados: puente El Hormiguero (IM = 3,6), desembocadura del Canal Colector Sur (IM = 2,9) y desembocadura del río Cali (IM = 2,7), todos con la cepa TA98 sin S9. Estos sitios presentaron a su vez las mayores concentraciones totales de metales pesados en sus extractos. El análisis de la variación espacio-temporal del índice mutagénico se realizó haciendo un análisis de varianza multifactorial del IM. Los resultados encontrados indican que la época de muestreo contribuye significativamente a la variabilidad del IM , mientras que los puntos de muestreo no.

The mutagenicity of the Cauca River water due to the presence of heavy metals was evaluated in the urban area of the city of Santiago de Cali, from samples taken during the rainy and dry season of 2013. The metals were extracted from water samples using the resin Amberlite XAD-16. The concentrations of heavy metals were measured by atomic absorption and mutagenicity was evaluated by the Ames test, using the TA98 and TA100 strains of Salmonella typhimurium with and without the S9 enzymatic activator. The results showed mutagenicity indices (MI > 2.0) in three of the five points evaluated: El Hormiguero Bridge (MI = 3.6), the mouth of southern collector channel (MI = 2.9) and the mouth of Cali River (MI = 2.7), all with strain TA98 without S9. These sampling points in turn presented the highest total concentrations of heavy metals in the extracts. The determination and analysis of spatio-temporal variation of the mutagenic effects obtained was done by conducting multifactorial variance analysis of MI, finding that the effect of sampling season contributes significantly to the variability of MI unlike the sampling points.

A mutagenicidade da água do rio Cauca, devido à presença de metais pesados foi avaliada-na área urbana da cidade de Santiago de Cali, a partir de amostras coletadas durante as estaçãoes chuvosa e seca em 2013. Os metais foram extraídos, passando a água pela a resina Amberlite XAD-16. As concentrações de metais pesados foram medidas por Absorção Atômica e a mutagenicidade foi avaliada através do teste de Ames, com TA98 e TA100 de Salmonella typhimurium estirpes com e sem S9 activador da enzima. Os resultados mostraram índices de mutagenicidade positiva (MI > 2,0) para amostras coletadas na estação chuvosa em três dos cinco pontos avaliados: El Hormiguero ponte (MI = 3,6), foz do canal coletor (IM = 2, 9) e foz do rio Cali (MI = 2,7), todos com a linhagen TA98 sem S9. Esses locais, a presentaram as maiores concentrações totais de metais pesados em seus extratos. A determinação e análise da variação espaço-temporal do índice mutagénico foi realizada utilizando-se a análise de variância multivariada do IM, sendo encontrado que o efeito da época de amostragem contribui significativamente na a variabilidade de IM ao contrário dos pontos de amostragem.

**Efecto de la melaza de caña tratada con ácido sulfúrico en la producción de celulosa por Gluconacetobacter xylinus IFO 13693**

En este estudio se evaluó el efecto de la melaza tratada con ácido sulfúrico (MZA-TR) y de las condiciones del cultivo (estático) sobre la síntesis de celulosa por Gluconacetobacter xylinus IFO 13693, para ello, se usó un reactor con 0,2 litros de medio de cultivo, con concentraciones iniciales de 13,3 % y 26,6 % de MZA-TR en el medio de cultivo a pH 5,6. El volumen del inóculo fue del 10 % del volumen total del medio; el proceso se realizó a temperatura ambiente (30 °C), con tiempos de incubación de 3, 7, 14, 21 y 28 días. Además, se evaluaron distintos parámetros fisicoquímicos y mecánicos de la celulosa. El grosor de la película de celulosa presentó un máximo de 2,5 cm, siendo el mejor resultado obtenido, en comparación con anteriores reportes en la literatura. También se encontró que al usar MZA-TR en el medio de cultivo hay un incremento considerable de la producción de celulosa en estático a los 28 días de incubación. Finalmente, se observó que el consumo de glucosa y de fructosa disminuye durante la síntesis de celulosa bacteriana (CB); durante los 3 primeros días de incubación se observó el máximo descenso, lo que permite correlacionar la producción de CB con el consumo de medio. La concentración de 13,3 %, presenta los mejores resultados en los parámetros de velocidad de crecimiento microbiano, cantidad y calidad de la celulosa producida.

This study assessed the effect of molasses treated with sulfuric acid (MZA-TR) and the condition of the crop (static) on the synthesis of cellulose by Gluconacetobacter xylinus IFO 13693, using a reactor with 0,2 liters of growing medium, with initial concentrations of 13,3 % and 26,6 % of molasses treated (MZA-TR) in the culture medium at pH 5,6. The volume of the inoculum was 10 per cent of the total volume of the environment; the process was carried out at ambient temperature (30 °C), with times of incubation of 3, 7, 14, 21 and 28 days. Also, different physico-chemical and mechanical parameters of the pulp were evaluated. The thickness of the cellulose film presented a maximum of 2.5 cm, being the best result obtained, in comparison to previous reports in the literature. Furthermore, it was found that using MZA-TR in the middle considerably increased the production of cellulose in static at 28 days of incubation. Finally, it was observed that the consumption of glucose and fructose decreased during the synthesis of Bacterial Cellulose (BC); during the first 3 days of incubation it was noted the maximum decline, which allows to correlate the production of CB with the consumption of media. The concentration of 13.3 %, presents the best results in the speed parameters of microbial growth, the quantity and quality of cellulose produced.

Neste estudo foi avaliado o efeito do melaço tratado com ácido sulfúrico (MZA-TR) e das condições da cultura (estática) sobre a síntese de celulose pelo Gluconacetobacter xylinus IFO 13693. Para isso, foi utilizado um reator com 0,2 litros de meio de cultura, com concentrações iniciais de 13,3 e 26,6% de MZA-TR, e pH igual a 5,6. O volume de inoculo foi de 10% do volume total do meio, e o processo foi realizado a temperatura ambiente (30°C), com tempos de 3, 7, 14, 21 e 28 dias. Além disso, foram avaliados os distintos parâmetros físico-químicos e mecânicos da celulose. A espessura máxima que apresentou o filme de celulose foi de 2,5 cm, sendo o melhor resultado obtido, ao comparar com os reportados anteriormente na literatura. Verificou-se também que ao usar MZA-TR no meio de cultura houve um aumento considerável na produção de celulose no meio estático aos 28 dias de incubação. Finalmente foi observado que o consumo de glicose e frutose diminuiu durante a síntese de celulose bacteriana (CB). Durante os três primeiros dias de incubação verificou-se a diminuição máxima, o que permite correlacionar a produção de CB com o consumo do meio. A concentração de 13,3% apresentou os melhores resultados nos parâmetros da velocidade de crescimento microbiano, quantidade e qualidade da celulose produzida.

Estudio preliminar de la enzima ubiquitina carboxiterminal hidrolasa 14 (UBP6) en Giardia intestinalis: análisis bioinformático de su estructura y perfil transcripcional durante la enquistación

This paper presents a combined approach with two aims. The first is to analyze the reported sequence of the enzyme ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 14 of Giardia intestinalis (UBP6) through computational methods to find components related with its hypothetical function. The second is to determine if the protein-coding gene is expressed in G. intestinalis and, if such is the case, also determine its transcription pattern along the life cycle of the parasite. It was established that the protein belongs to the family of Cys-dependent deubiquitinases and more specifically to ubiquitin specific proteases (USPs). Moreover, the catalytic center with the complete triad as well as typical features of the USP motif were also identified. Since the computational findings suggest that the enzyme could be functional, reverse transcription coupled to PCR was used as a first approach to establish if in fact the coding gene is expressed in the parasite. Interestingly, it was found not only that the gene is expressed, but also that there is a transcription variation along the life cycle of the parasite. These two findings are the starting point for further studies since they tentatively suggest that this enzyme could be involved in the protein turnover that occurs during parasite encystation. Although preliminary, this study is the first report concerning the study of a specific deubiquitinating enzyme in the parasite G. intestinalis.

En este trabajo se presenta una estrategia combinada que buscaba, primero, analizar por métodos computacionales la secuencia de la enzima ubiquitina carboxilo-terminal hidrolasa 14 de Giardia intestinalis (UBP6) reportada para buscar componentes relacionados con su función hipotética y segundo, determinar si el gen que codifica para la proteína se expresa en G. intestinalis y si lo hace, cómo es su patrón de transcripción a lo largo del ciclo de vida del parásito. Se encontró que la proteína pertenece a la familia de deubiquitinasas dependientes de cisteína y más específicamente a las proteasas específicas para ubiquitina (USPs por ubiquitin specific proteases). También se identificaron el centro catalítico con la triada completa así como características típicas del motivo USP. Teniendo en cuenta que los resultados computacionales sugieren que la enzima puede ser funcional, se usó la técnica de transcripción reversa acoplada a PCR como un primer acercamiento para establecer si el gen codificante se expresa en el parásito. De manera interesante, se determinó no solo que el gen se expresa sino que existe una variación de su transcripción a lo largo del ciclo de vida del parásito. Estos hallazgos son el punto de partida para posteriores estudios ya que sugieren de manera preliminar que esta enzima podría estar involucrada en el recambio de proteínas que ocurre en el parásito durante el proceso de enquistación. Aunque preliminar, este estudio es el primer reporte acerca de una enzima deubiquitinadora específica en el parásito G. intestinalis.

Este artigo apresenta uma abordagem combinada com dois objetivos. A primeira é analisar a sequência informou da enzima ubiquitina carboxil-terminal hidrolase 14 de Giardia intestinalis (UBP6) através de métodos computacionais para encontrar os componentes relacionados com a sua função hipotética. A segunda é para determinar se o gene de codificação da proteína é expressa em G. intestinalis e, se for o caso, também determinar o seu padrão de transcrição ao longo do ciclo de vida do parasita. Foi estabelecido que a proteína pertence à família de deubiquitinases Cys-dependentes e mais especificamente para proteases específicas de ubiquitina (USPs por ubiquitin specific proteases). Além disso, o centro catalítico com a tríade completo, bem como as características típicas do motivo USP também foram identificados. Uma vez que os resultados computacionais sugerem que a enzima poderia ser funcional, a transcrição reversa acoplada a PCR foi utilizado como uma primeira abordagem para determinar se, de facto, o gene codificante é expressa no parasita. Curiosamente, verificou-se não só que o gene é expresso, mas também que há uma variação de transcrição ao longo do ciclo de vida do parasita. Estes dois elementos são o ponto de partida para estudos posteriores, uma vez que tentativas sugerem que esta enzima pode estar envolvida no refill de proteínas que ocorre durante o parasita encistamento. Embora preliminares, este estudo é o primeiro relatório relativo ao estudo de uma enzima deubiquitinadora específica no parasita intestinalis.

**Fenoles totales y actividad antioxidante en hojas de dos especies colombianas del género Meriania (melastomataceae)**

Se estudiaron las hojas de las especies Meriania speciosa y Meriania nobilis, obteniendo extractos de diferente polaridad, a los que se les realizaron diversas pruebas cualitativas. Se determinó el contenido de fenoles totales y se evaluó la actividad captadora de radicales con DPPH (FRS50: capacidad captadora de radicales que reduce en un 50% al radical DPPH) en microplacas de 96 pozos. Este estudio determinó que las dos especies presentan una buena actividad antioxidante. Los extractos que mayor actividad antioxidante mostraron fueron: butanol con FRS50 de 7,6 ± 0,8 y 23,4 ± 2,4; acuoso con FRS50 de 28,5 ± 2,9 y 63,0 ± 2,6 y hexano 2 con FRS50 de 17,0 ± 2,6 y 18,2 ± 2,5 mg/L, para las especies M. speciosa y M. nobilis respectivamente. Los extractos que presentaron un alto contenido de fenoles totales fueron: metanol 2 con valor de 0,47 ± 0,06 y 0,40 ± 0,03 mg equivalentes de ácido gálico (EAG)/g extracto seco (ES) y el extracto acuoso: 0,16 ± 0,06 y 0,12 ± 0,03 mg EAG/g ES para las especies M. speciosa y M. nobilis respectivamente. El extracto butanólico de la especie M. speciosa mostró la mayor actividad antioxidante con un FRS50 de 7,6 mg/L ± 0,8, este valor es comparable con el valor hallado para la quercetina FRS50: 4,2 mg/L ± 0,4, lo que indica que este extracto es promisorio en el contenido de metabolitos secundarios que exhiben actividad antioxidante y para la fabricación de productos agroquímicos, cosméticos y farmacéuticos.

The leaves of two species, Meriania speciosa and Meriania nobilis were studied, obtaining extracts of different polarity, which were submitted to tests for their DPPH antioxidant activity (FRS50: free radical scavenging capacity to reduce in 50% the DPPH) and total phenolics in a 96 wells format. This study determined that the two species have good antioxidant activity. The extracts that showed higher antioxidant activity were butanolic FRS50 of 7.6 ± 0.8 and 23,4 ± 2.4; aqueous FRS50 of 28.5 ± 2.9 y 63.0 ± 2.6; and hexane 2 FRS50 17.0 ± 2.6 and 18.2 ± 2.5 mg/L, for M. speciosa and M. nobilis, respectively; the extracts that showed a higher content of total phenolics were methanol 2 with a value of 0.47 ± 0.06 and 0.40 ± 0.03 and aqueous extract with a value of 0.16 ± 0.06 and 0.12 ± 0.03 mg EqAG/g ES for M. speciosa and M. nobilis, respectively. The extract showing better activity between the two species, was the butanolic of M. speciosa, with FRS50 7.6 mg/L ± 0.8, this value is comparable with the positive control, quercetine FRS50: 4.2 mg/L ± 0.4, which indicates that the butanolic extract is promissory in the content of secondary metabolites with antioxidant activity and for the production of agrochemicals, cosmetics and pharmaceuticals.

Duas espécies, Meriania speciosa e nobilis Meriania foram estudados, a obtenção de extratos de polaridade diferente, que foram submetidos a testes para a sua atividade antioxidante DPPH (FRS50: livre capacidade de eliminação de radicais para reduzir em 50% o DPPH) e fenóis totais em formato de 96 poços. Este estudo permitiu determinar que as duas espécies têm boa atividade antioxidante em extratos iniciais. Os extratos que apresentaram maior atividade antioxidante foram butanólico FRS50 de 7,6 ± 0,8 e 23,4 ± 2,4; FRS50 aquosa de 28,5 ± 2,9; 63,0 ± 2,6 y; e hexano 2 FRS50 17,0 ± 2,6 e 18,2 ± 2,5 mg/L; os extratos apresentaram maior teor de fenólicos totais foram metanol 2 valor de 0,47 ± 0,06 e 0,40 ± 0,03 e aquosa extrair valor de 0,16 ± 0,06 e 0,12 ± 0,03 mg EqAG / g ES para M. speciosa e M. nobilis, respectivamente. O extracto que mostra uma melhor actividade entre as duas espécies, foi o de M. butanólica speciosa, com FRS50 7,6 mg / L ± 0,8, este valor é comparável ao do controlo positivo, quercetine FRS50: 4,2 mg / L ± 0,4, o que indica butanólica extrato é promissória no conteúdo de metabólitos secundários com atividade antioxidante e para a produção de agroquímicos, cosméticos e farmacêuticos.