La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos

1. PRESENTADO POR
MAMANI RAMOS TANIA
MATERIA:BIOTECNOLOGIA
TRABAJO INDIVIDUAL: “MAPA
CONCEPTUAL -METABOLITOS PRIMARIOS Y
SECUNDARIOS EN ORGANISMOS ”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
E.P. DE INGENIERIA AMBIENTAL-EPIAM
MOQUEGUA -PERU
2021
DOCENTE: Blgo. SOTO GONZALES,
HEBERT HERNAN

2. EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS A
PARTIR DE: Bacillus thuringiensis
INTRODUCCION ANTECEDENTES OBJETIVOS
Metabolitos secundarios son moléculas sintetizadas por
determinados microorganismos, que se producen en la fase
estacionaria, juegan papeles como la protección y
supervivencia propia en el ambiente que lo rodea.
Q.F.B. Melanie Ramírez Rojano
Dentro de todos los microorganismos,
concretamente dentro de las
bacterias, el género Bacillus.
es capaz de
Producir un amplio rango de
metabolitos secundarios de
naturaleza y estructura muy diferente
mostrando un amplio espectro de
actividades.
se aisló una
Bacteria de Bacillus thuringiensis de
un suelo de Mérida Yucatán que
mostró una coloración marrón en
placas de cultivo en crecimiento.
se comprobó
Cepa llamada ELI52 producía
melanina, que es un agente
fotoprotector lo cual fue corroborado
por un IR comparado con la melanina
estándar
Extraer y
purificar
metabolitos
secundarios.
Identificarlos por
diferentes
técnicas
espectroscópicas.
Metabolismo secundario: fuente de
productos anti bactericidas y
antifúngicos
La biotecnología se refiere a toda aplicación
tecnológica que utilice sistemas biológicos y
organismos vivos.
→ La biotecnología roja
Bacillus thuringiensis como agente de
control biológico
Melanina, un pigmento
fotoprotector.
Dicetopiperazinas
Son importantes en el descubrimiento de nuevos fármacos debido a
que tiene una estructura rígida la cual imita la conformación
preferencial de los péptidos y contiene aminoácidos restringidos
embebidos dentro de la estructura sin tener las propiedades físicas no
deseadas.
De todos los productos
tradicionales obtenidos por
fermentación, los más
importantes para la salud
humana son los
metabolitos secundarios.
Actividad insecticida se basa
en la producción de cristales
tóxicos para los insectos.
Hidrofóbicos negativamente
cargados, de alto peso
molecular que contienen
compuestos fenólicos o
indólicos polimerizados.
Extracción, purificación y
caracterización de
metabolitos secundarios a
partir de un cultivo
bacteriano de Bacillus
thuringiensis.
▪ Obtener un extracto crudo
del caldo de cultivo de B.
thuringiensis.
▪ Realizar pruebas de
solubilidad al extracto crudo.
▪ Caracterizar mediante
técnicas de espectroscopia
cada uno de estos
metabolitos secundarios.
▪ Probar la actividad
antibacteriana de los
diferentes metabolitos
secundarios contra bacterias.
Valor comercial y
económico son
metabolitos secundarios.
Además de

3. DESARROLLO EXPERIMENTAL
Diagrama
general de
trabajo
Materiales y métodos
Extracción de metabolitos
secundarios de B.
thuringiensis cepa ELI52
Purificación y caracterización de
los compuestos obtenidos de B.
thuringiensis
Prueba de la actividad
antibacteriana de los
compuestos obtenidos
La esterilidad en el proceso de
inoculación se aseguró en una campana
de flujo laminar AYSPEL-aparatos
modelo CFL-A2.
Los puntos de fusión se determinaron en los
aparatos Barnstead/Electrothermal 9100,
utilizando tubo capilar abierto.
La centrifugación celular se llevó a cabo en
centrífuga Hettich ZENTRIFUGEN modelo
EBA 20.
La incubación se mantuvo en incubadora
con agitación orbital AYSPEL-aparatos
modelo INO 5-50.
Purificación y caracterización del
Ciclo (L-Pro-L-Leu). Esta prueba se determinó a
partir de antibiogramas
realizados en placas de agar
LB, con sensidiscos
impregnados de cada uno de
los compuestos.
Purificación y caracterización del
Ciclo (L-Pro-L-Val).
Purificación y caracterización del
Ciclo (L-Pro-L-Phe).
Purificación y caracterización del
Ciclo (L-Pro-L-Tyr).
Materiales y métodos
Los Rayos X se realizaron en el
difractometro Gemini Atlas, Xcalibur.
El cultivo bacteriano libre de células
se extrajo con 3 volúmenes de acetato
de etilo. Los extractos se evaporaron a
presión reducida a 40°C y el residuo
fue concentrado con cloruro de
metileno.

4. DIAGRAMA GENERAL DE TRABAJO

5. Obtención del
extracto crudo
Análisis de la
solubilidad del
extracto crudo
Elucidación del Ciclo
(L-Pro-L-Leu)
(3S,8aS)-hexahidro-3-
isobutilpirrolo[1,2-
a]pirazin-1,4-diona.
Elucidación del Ciclo
(L-Pro-L-Val)
(3S,8aS)-hexahidro-3-
isopropilpirrolo[1,2-
a]pirazin-1,4-diona.
Elucidación del Ciclo (L-
Pro-L-Phe) (3S,8aS)-3-
benzilhexahidropirrolo[1,
2-a]pirazin-1,4-diona.
Elucidación del Ciclo
(L-Pro-L-Tyr)
(3S,8aS)-3-(4-
hidroxibenzil)-
hexahidropirrolo[1,2
-a]pirazin-1,4-diona.
Prueba de actividad
antibacteriana de
los compuestos
obtenidos.
1
2
3
4
5
6
7
▪La incubación de la cepa ELI52 se llevó a cabo bajo condiciones
de esterilidad.
▪Se mantuvieron en agitación a 175 rpm, por 7 días a 29°C.
▪Transcurrido este tiempo, el caldo se centrifugó por 10 min a
6000 rpm, (células vegetativas se separaran del caldo de cultivo).
▪Consistencia viscosa, de color café obscuro y olor
desagradable y el extracto es de naturaleza polar.
▪Las muestras mayormente disueltas (en DMF,
diclorometano, metanol, DMSO y piridina (carriles del
1 al 5) fueron las que mostraron mayor concentración
y corrimiento en placa TLC.
Figura 10. Punto 1.
Diclorometano, punto 2. DMF,
punto 3. Metanol, punto 4.
DMSO, punto 5. Piridina. a)
diclorometano: acetato de
etilo 8:2. b) diclorometano:
metanol 9:1
▪ Se le realizó espectrometría de
masas de alta resolución por FAB y
con todos estos datos se realizó un
análisis para la elucidación
estructural del compuesto 1.
Se obtuvo a partir de la elución de la columna cromatográfica con
200 mL de acetato de etilo: acetona 90:10, se observó una banda
azul intensa con un factor de retención (Rf) = 0.45, por lo que, al
observar la pureza, se le realizó de una manera muy similar al
anterior compuesto una RMN de 1H y 13C.
En el espectro de RMN 13C se observaban doce
señales de las cuales dos eran intensas (en la región
de los compuestos aromáticos). De forma similar se
procedió a la elucidación estructural del compuesto.
▪Se obtuvo el espectro de RMN
1H en donde destacaba en
aproximadamente 7.0 ppm un
par de señales dobles, sistema
característico de un grupo
fenilo.
▪Se le realizó espectrometría de
masas de alta resolución por
impacto electrónico
▪Se realizaron pruebas de resistencia o sensibilidad
(antibiogramas) con bacterias importantes a nivel hospitalario.
▪Los tratamientos de erradicación se llevan a cabo con fármacos
como la ciprofloxacina que son del grupo de las
fluoroquinolonas, tetraciclinas y cloranfenicol.
▪Se realizó un ensayo, en donde se observó que el compuesto 2
(ciclo (L-Pro-L-Val)), inhibió a la mayoría de las bacterias sin
necesidad de mezclar con otros compuestos como se observa en
la figura 46 encerrado en rojo.

6. CONCLUSIONES
Se obtuvo un extracto crudo a partir de un cultivo de B. thuringiensis cuyo análisis
espectroscópico por RMN de 1H y 13C mostró una gran complejidad de composición.
Por medio de todas las técnicas espectroscópicas y espectrométricas se pudieron identificar
los cinco compuestos elucidando su estructura.
El compuesto L-Pro-L-Tyr presentó dos formas diferentes (polimorfos) uno en forma de
polvo y otro en forma de cristal.
Se comprobó mediante antibiogramas que estos compuestos tienen actividad
antibacteriana contra bacterias de gran interés médico como lo son V. cholerae,
V.parahemolitycus, Klebsiella pneumoniae, Shigella spp y L. monocytogenes.
El compuesto L-Pro-L-Val presentó mayor actividad antagónica que los demás compuestos
▪ Ramírez, R. M. (2016). EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS A PARTIR
DE Bacillus thuringiensis. Mexico: BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA.
Recuperado de: http://sigeun.unam.edu.pe/storage/AulaVitual/Repositorio/113/1621373788.pdf
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA