Revista Colombiana de Química

**Design of peptides based on similar sequence of negative repressor icaR of Staphylococcus sp**

La biopelícula como un mecanismo de virulencia en Staphylococcus involucrada en infecciones intrahospitalarias es regulada por un represor negativo icaR, responsable de la transcripción completa del operón icaADBC. La búsqueda de dominios funcionales por modulación computacional de icaR permitió hallar las secuencias peptídicas con actividad biológica análoga a la proteína icaR. Mediante biología computacional se diseñaron péptidos empleando el programa de predicción AntiBP (http://www.imtech.res.in/raghava/antibp/); la síntesis química se hizo por Nα-Fmoc y se caracterizaron y purificaron tres moléculas por RP-HPLC y MALDI-TOF. Se evaluó su seguridad biológica mediante ensayo de actividad citotóxica realizada sobre macrófagos murinos de la línea J774 y la actividad hemolítica se determinó mediante el uso de glóbulos rojos. Los tres péptidos caracterizados IR1, IR2 e IR3, presentaron estructura secundaria predominantemente alfa helicoidal, alto grado de pureza y alto score antimicrobiano; además, mostraron baja toxicidad, evidenciada por la actividad citotóxica y hemolítica en las concentraciones ensayadas y en comparación con los controles usados, que permitiría su potencial uso como moléculas candidatas o principios activos con actividad análoga al represor nativo icaR, frente a la biopelícula de los Staphylococcus sp.

Staphylococcus sp. biofilm, formed as a mechanism of virulence that is involved in hospital acquired infections, is regulated by a negative repressor icaR, which is responsible for the full transcription of the operon icaADBC. This study, through functional commands by computational modulation of icaR, allowed to find peptide sequences with similar biological activity to the icaR protein. Peptides were designed by means of computational biology using the prediction program AntiBP (http://www.imtech.res.in/raghava/antibp/). The chemical synthesis of peptides was performed by Nα-Fmoc. The purification and characterization of three molecules were carried out using RP-HPLC and MALDI-TOF. Biological safety of peptides was evaluated by tests of cytotoxic activity on murine macrophage cells line J774, and their hemolytic activity was determined by using red cells. The three characterized peptides IR1, IR2 and IR3 presented a predominantly secondary alpha helical structure with a high degree of purity and high antimicrobial scores. In addition, the peptides exhibited low toxicity, proved by their low cytotoxic and hemolytic activity in the tested concentrations and in comparison to the standards used. These results allow the potential use of these peptides as candidate molecules or active principles with similar activity to the native repressor icaR against the Staphylococcus biofilm.

O biofilme formado como um mecanismo de virulência em Staphylococcus sp., que está envolvido com infecções intra-hospitalares, é regulado por um repressor negativo icaR, o qual é responsável pela plena transcrição do operão icaADBC. Por tanto, o presente estudo, avaliando a segurança biológica de moléculas, concebeu peptídeos antibiofilme semelhantes ao repressor icaR. Por meio da biologia computacional foram concebidos peptídeos usando o programa de predição AntiBP (http://www.imtech.res.in/raghava/antibp/) para identificar as sequências com uma atividade biologicamente similar à da proteína icaR. A Síntese química dos peptídeos se fez pelo Nα-Fmoc e foram caracterizadas e purificadas três moléculas por RP-HPLC e MALDI-TOF. O ensaio de atividade citotóxica foi realizado nos macrófagos murinos da linha J774 e a atividade hemolítica foi determinada por meio do uso de glóbulos vermelhos. Foram caraterizados três peptídeos IR1, IR2 e IR3, além de mostrarem uma estrutura secundaria predominantemente alfa helicoidal, com alto grau de pureza, alto score antimicrobiano e baixa toxicidade, estes podem ser postulados como moléculas candidatas ou princípios ativos com uma atividade similar ao repressor nativo icaR frente ao biofilme dos Staphylococcus sp.

**Identification of microorganisms associated with castor (Ricinus communis) waste**

El objetivo de este artículo fue aislar e identificar los microorganismos presentes en los residuos de fruto y torta de higuerilla (Ricinus communis). Se utilizaron medios de cultivo selectivos para la caracterización morfológica y bioquímica y para la identificación molecular se usó la técnica de PCR con oligonucleótidos universales RM y RB del gen 16S para bacterias y secuencias intergénicas ITS1 e ITS4 para hongos y levaduras. Las secuencias fueron analizadas identificándose nueve especies de hongos, siendo Penicillium brevicompactum predominante; 12 especies de bacterias, donde el género más recurrente fue Bacillus sp.; y dos especies de levaduras, Rhodosporidium paludigenum y Pichia burtonni. La identificación de la microbiota nativa presente en los residuos de higuerilla es muy promisoria, aportando un amplio conocimiento sobre la versatilidad metabólica de cada una de las cepas aisladas. El mayor número de aislamientos se obtuvieron de la torta por el alto contenido de nutrientes presentes en este residuo.

The aim of this article is to isolate and to identify microorganisms present in the fruit and cake waste of castor (Ricinus communis). Selective culture media for morphological and biochemical characterization were used. For molecular identification, PCR technique was performed with universal primers RM and RB from the bacterial 16S gene and the ITS5 and ITS4 intergenic sequences from molds and yeasts. Sequences were analyzed identifying 9 fungal species being predominant Penicillium brevicompactum; 12 species of bacteria, where genus Bacillus sp. was the most recurrent; and two species of yeast Pichia burtonni and Rhodosporidium paludigenum. The identification of this native microbiota in the waste of castor is very promising, providing a broad knowledge of the metabolic versatility of each of the isolates. The majority of isolates were obtained from the cake by the high content of nutrients in the waste.

O objetivo da pesquisa foi isolar e identificar os microrganismos presentes nos resíduos da fruta e bolo de mamona (Ricinus communis). Foram utilizados meios de cultura seletivos para caracterização morfológica e bioquímica. Para a identificação molecular empleou-se a técnica de PCR com primers gerais RM do gen RB 16S para bactérias e sequências intergênicas ITS1 e ITS4 para fungos e leveduras. As sequências foram analisadas e identificaram-se nove espécies de fungos, sendo o predominante Penicillium brevicompactum; 12 espécies de bactérias, nas quais o gênero mais recorrente foi o Bacillus sp.; e duas espécies de levedura Rhodosporidium paludigenum e Pichia burtonni. A identificação da microbiota nativa presente nos resíduos de rícino é muito promissoria, proporcionando um amplo conhecimento da versatilidade metabólica de cada uma das cepas isoladas. A maioria das amostras foram obtidas a partir do bolo pelo alto conteúdo de nutrientes nestos resíduos.

Gelatinization mechanism of native starch from exportable banana of Ecuador

El presente trabajo tuvo como objetivo fundamental estudiar el mecanismo de gelatinización del almidón nativo de banano de la especie Musa sapientum L. exportable del Ecuador. Se estudiaron las variedades Cavendish, Filipino, Valery y Orito, y a su vez, se estudió su potencial para ser añadido en alimentos que demanden características tecnológicas funcionales deseables como agentes espesantes, gelificantes y estabilizantes. También se determinó el tamaño, la forma de gránulos de almidón, temperatura de gelatinización y viscosidad máxima; obteniéndose los siguientes valores: de 25 a 35 μm; 77,7 a 80 °C y de 259 a 270 UB, respectivamente. Según los resultados obtenidos, el almidón nativo de banano de las variedades estudiadas, puede ser incorporado en la elaboración de alimentos que demanden las características mencionadas.

A presente pesquisa teve como principal objetivo estudar o mecanismo de gelatinização do amido nativo da banana exportável do Equador (Musa sapientum L). Foram estudadas as variedades de banana Cavendish, Filipino, Valery e Orito, também foi estudado seu potencial para ser adicionado em alimentos que requeiram características tecnológicas funcionais desejáveis como agentes espessantes, gelificantes e estabilizantes. Também foi determinado o tamanho, a forma dos grânulos de amido, temperatura de gelatinização e viscosidade máxima; foram obtidos os seguintes valores: 25 a 35 μm, 77,7 a 80 °C y 259 a 270 UB, respectivamente. Segundo os resultados obtidos, o amido nativo da banana das variedades estudadas, pode ser incorporado na elaboração de alimentos que demandem as características mencionadas.

The fundamental aim of this work was to research the mechanism of native starch gelatinization banana species Musa sapientum L, exportable Ecuador. Cavendish, Filipino, Valery and Orito, varieties were researched and in turn, we studied its potential to be added in foods that claim desirable functional technological features as thickening agents, gelling agents and stabilizers. The size, form starch granules, gelatinization temperature and maximum viscosity is also determined; obtaining the following values: 25 to 35 μm; 77.7 to 80 °C and 259 to 270 UB, respectively. According to the results, the native banana starch varieties researched can be incorporated into food processing demanding such features.

Influence of the formulation ingredients and temperature on the texture of a canned product

Se determinó la influencia de los componentes de la receta y la temperatura sobre algunas propiedades de pasta de pescado, obtenida a partir del picadillo de pescado tratado térmicamente. Entre las propiedades estudiadas se encuentran: dureza, representada por el grado de penetración, capacidad de enlace de agua, representada por la pérdida de aguay parámetros sensoriales del producto. También se analizó el efecto de la sustitución de la harina de trigo por otros ligantes como el almidón de yuca y de maíz. Los resultados indican que la elevación del contenido de proteínas y/o carbohidratos provoca un endurecimiento del producto y una disminución de pérdida de agua. El aumento de la temperatura ocasiona, a su vez, endurecimiento de la textura y aumento de pérdida de agua. Los resultados demuestran que existe estrecha correlación entre la dureza y la pérdida de agua. Es posible sustituir la harina de trigo, usada como ligante en la producción de pastas de pescado, por almidón de yuca o de maíz sin cambios significativos en los parámetros físico-químicos y sensoriales del producto analizado.

Foi determinada a influência dos componentes da formulação e da temperatura sobre algumas propriedades da pasta de pescado, obtida de picadinho de pescado, tratado termicamente. Entre as propriedades avaliadas encontram-se: dureza, representada pelo grau de penetração, a capacidade de retenção da água, representada pela perda da água e parâmetros sensoriais do produto. Além, foi analisada a substituição da farinha de trigo por outros agentes de ligação tais como amido de mandioca e amido do milho. Os resultados refletem que a elevação do conteúdo de proteínas e/ou carboidratos provoca um endurecimento do produto e uma redução das perdas da água. O aumento da temperatura provoca o endurecimento da textura e o aumento das perdas de água. Os resultados mostram que existe uma forte correlação entre a dureza e a perda de água. A farinha de trigo, utilizada como agente de ligação na produção da pasta de pescado, pode ser substituída pelo amido de mandioca ou pelo amido do milho, sem alterações significativas nos parâmetros físico-químicos e sensoriais dos produtos analisados.

The influence of the recipe components and the temperature on some fish paste properties obtained from heat treated minced fish was evaluated. Hardness, represented by the degree of penetration, water binding capacity, represented by water loss, and sensory parameters of the product were tested. The replacement of wheat flour by other binders as cassava starch or corn starch was also analyzed. The results indicate that the increase of protein and/or carbohydrates causes hardening of the product and water loss reduction. The increase in the temperature of processing causes hardening of texture and water loss increases. The results show that there is close correlation between hardness and water loss. Replacing the wheat flour used as a binder in the production of fish paste can be performed through cassava starch or corn starch without significant changes in sensory and physico-chemical parameters of the product.

**Antioxidant capacity and total phenol content of Hyptis spp., P. heptaphyllum, T.panamensis, T. rhoifolia and Ocotea sp**

In this work, the possible correlation between the antioxidant activities and the Total Phenolic Content (TPC) and chemical composition of Lamiaceae (H. conferta, H. dilatata, H. mutabilis, H. suaveolens), Burseraceae (P. heptaphyllum, T. rhoifoila, T. panamensis), and Lauraceae (Ocotea sp.) were evaluated. The Trolox Equivalent Antioxidant Capacity or the Total Antioxidant Activity (TAA) was determined by using a colorimetric assay with the ABTS radical cation, Effective Concentration (EC50) was evaluated with the DPPH radical, and the TPC was established by the Folin-Ciocalteu method, for ethanolic extracts obtained by cold maceration and evaporation to dryness. Both the TAA and the EC50 were highly correlated with the TPC. The barks of T. rhoifolia and T. panamensis demonstrated the highest antioxidant capacities. The Burseraceae spp. exhibited the highest TPC, and the Lamiaceae (Hyptis spp.) demonstrated the lowest TPC.

Neste trabalho foi avaliada a possível correlação entre as atividades antioxidantes, o conteúdo de fenóis totais e a composição química de Lamiaceae (H. conferta, H. dilatata, H. mutabilis, H. suaveolens), Burseraceae (P. heptaphyllum, T. rhoifoila, T. panamensis), e Lauraceae (Ocotea sp.). Para os extratos de etanol obtidos por maceração em frio e evaporação até a secura, a Capacidade Antioxidante Equivalente ao Trolox ou à Atividade Antioxidante Total (AAT), foi determinada por meio de um ensaio colorimétrico com o cátion radical ABTS, a concentração eficaz (EC50) foi avaliada com o radical DPPH, e o Conteúdo de Fenóis Totais (CFT) foi estabelecido pelo método do Folin-Ciocalteu. Tanto a AAT quanto a EC50 estiveram altamente relacionadas com a CFT. A casca de T. rhoifolia e T. panamensis apresentaram as maiores capacidades antioxidantes. As Burseraceae spp. apresentaram o CFT mais alto, e as Lamiaceae (Hyptis spp.) apresentaram o CFT mais baixo.

En este trabajo se evaluó la posible correlación entre las actividades antioxidantes, el contenido de fenoles totales (CFT) y la composición química de Lamiaceae (H. conferta, H. dilatata, H. mutabilis, H. suaveolens), Burseraceae (P. heptaphyllum, T. rhoifoila, T. panamensis) y Lauraceae (Ocotea sp.). Para los extractos etanólicos obtenidos por maceración en frio y evaporación a sequedad, la Capacidad Antioxidante Equivalente al Trolox o la Actividad Antioxidante Total (AAT), fueron determinadas mediante un ensayo colorimétrico con el catión radical ABTS, la Concentración Efectiva (EC50) fue evaluada con el radical DPPH, y el Contenido de Fenoles Totales (CFT), fue establecido mediante el método de Folin-Ciocalteu. Tanto la AAT como la EC50 estuvieron altamente correlacionados con el CFT. Las cortezas de T. rhoifolia y T. panamensis mostraron las capacidades antioxidantes más altas. Las Burseraceae spp. mostraron los TPC más altos y las Lamiaceae (Hyptis spp.) mostraron los TPC más bajos.

Some numerical analyses on the solubility of vanillin in Carbitol® + water solvent mixtures

In this communication some reported solubility values of vanillin (component 3) in 2-(2-ethoxyethoxy)ethanol (Carbitol®, component 1) + water (component 2) mixtures at five temperatures from 298.15 to 318.15 K were correlated with the Jouyban-Acree model combined with van't Hoff or Apelblat equations, obtaining models in second degree regarding the mixtures compositions. Mean percentage deviations were near to 6.0%. On the other hand, by means of the inverse Kirkwood-Buff integrals it was demonstrated that vanillin is preferentially solvated by water in water-rich mixtures (with a minimum δx1,3 value in the mixture x1 = 0.05, i.e. -4.29 x 10-2) but preferentially solvated by the cosolvent in mixtures with compositions 0.12 < x1 < 1.00 (with a maximum δx1,3 value equal to 3.61 x 10-2 in the mixture x1 = 0.25). It is conjectural that hydrophobic hydration plays a relevant role in the first case, whereas, in the second case, vanillin would be acting as Lewis acid with Carbitol®.

Nesta pesquisa alguns valores de solubilidade da vanilina (componente 3) em misturas 2-(2-etoxietoxi)etanol (Carbitol®, componente 1) + água (componente 2) em várias temperaturas (298,15-318,15 K) foram correlacionados com o modelo Jouyban-Acree combinado com as equações do van't Hoff ou Apelblat obtendo modelos de ordem dois. Os desvios médios percentuais foram cercanos a 6,0%. Por outro lado, por meio das integrais inversas do Kirkwood-Buff demonstrou-se que a vanilina é preferencialmente solvatada pela água em misturas ricas em agua (com um valor mínimo de δx1,3 igual a -4,29 x 10-2 obtido na mistura de composição x1 = 0,05), mas, preferencialmente, solvatada pelo cosolvente, em misturas com composições 0,12 < x1 < 1,00 (com um valor máximo de δx1,3 igual a 3,61 x 10-2 obtido na mistura de composição x1 = 0,25). É conjecturável que a hidratação hidrofóbica desempenha um papel relevante no primeiro caso, enquanto que, no segundo caso a vanilina está atuando como ácido de Lewis com moléculas do Carbitol®.

En esta comunicación se presenta la correlación de algunos valores de solubilidad de vainillina (componente 3) en mezclas 2-(2-etoxietoxi)etanol (Carbitol®, componente 1) + agua (componente 2) reportados previamente en la literatura a cinco temperaturas desde 298,15 hasta 313,15 K mediante el modelo de Jouyban-Acree combinado con las ecuaciones de van't Hoff y de Apelblat. En el análisis se obtuvieron modelos de segundo orden respecto a la composición de las mezclas disolventes. Las desviaciones porcentuales promedio fueron cercanas al 6,0%. Por otro lado, mediante las integrales inversas de Kirkwood-Buff se demostró que la vainillina es solvatada preferencialmente por el agua en mezclas ricas en agua (con un valor mínimo de δx1,3 igual a -4,29 x 10-2 obtenido en la mezcla de composición x1 = 0,05) pero preferencialmente solvatada por el cosolvente en mezclas con composiciones 0,12 < x1 < 1,00 (con un valor máximo de δx1,3 igual a 3,61 x 10-2 obtenido en la mezcla de composición x1 = 0,25). Se podría conjeturar que la hidratación hidrofóbica juega un papel relevante en el primer caso, mientras que en el segundo caso, la vainillina estaría actuando como ácido de Lewis frente a las moléculas de Carbitol®.