Búsqueda de nuevos materiales de orígen natural: seda de Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) y cecidia de Rachiptera limbata (Diptera: Tephritidae)

Abstract

La búsqueda de nuevos materiales de origen natural y con potencial de aplicabilidad ha sido tema de gran desarrollo en los últimos años. Dentro de los organismos que producen estos materiales los insectos han sido ampliamente estudiados. En este contexto, el objetivo principal de este trabajo fue caracterizar las propiedades fisicoquímicas de superficie de materiales con potencial biotencológico provenientes de dos especies de insectos: Plodia interpunctella (Lepidóptero) y Rachiptera limbata (Díptero). En particular, se ha reportado que extractos obtenidos de la seda de P. interpunctella poseen actividad antibacterial y citotóxica contra células cancerígenas, mientras que R. limbata genera un material que forma una cecidia cuya composición y propiedades son desconocidas. Para cumplir este objetivo se realizaron ensayos de solubilidad, titulaciones potenciométricas, análisis de los espectros infrarrojos y de resonancia magnética nuclear, análisis termogravimétricos preliminares, ensayos cualitativos y análisis de actividad antibacterial. Los resultados obtenidos indican que las propiedades fisicoquímicas de los extractos obtenidos de P. interpunctella difieren significativamente de la seda sin tratar. Se sugiere que existe alguna reacción de baja eficiencia que permite obtener extractos con grupos nitro en su composición. La actividad antimicrobiana de estos extractos en superficie resultó ser muy poco eficiente en la mayoría de las muestras realizadas, sin embargo, puede que existan más variables involucradas en esta actividad. Paralelamente, se concluyó que la cecidia de R. limbata está compuesta por una o más glicoproteínas. En superficie, la cecidia solubilizada en DMSO presentó un aumento del crecimiento bacteriano a excepción de S. aureus, la cual fue inhibida considerablemente. Interesantemente, la cecidia cruda presentó un 100% de inhibición de crecimiento bacteriano para las tres bacterias utilizadas.

Great interest has been shown in recent years in the development of new alternative materials to traditional materials. Among the options being studied are materials from insects. The main objective of this work was to characterize the surface physicochemical properties of materials with biotechnological potential from two insect species: Plodia interpunctella and Rachiptera limbata. In particular, it has been reported that extracts obtained from the silk of P. interpunctella possess antibacterial and cytotoxic activity against cancer cells, while R. limbata generates a cecidia-forming material whose composition and properties are unknown. To meet this objective, solubility tests, potentiometric titrations, analysis of infrared and nuclear magnetic resonance spectra, preliminary thermogravimetric analysis, qualitative assays and antibacterial activity analysis were performed. The results obtained indicate that the physicochemical properties of the extracts obtained from P. interpunctella differ significantly from untreated silk. It is suggested that there is some low efficiency reaction that allows obtaining extracts with nitro groups in their composition. The surface antimicrobial activity of these extracts proved to be very low efficient in most of the samples performed, however, there may be more variables involved in this activity. In parallel, it was concluded that the cecidia of R. limbata is composed of one or more glycoproteins. On surface, cecidia solubilized in DMSO presented an increase in bacterial growth with the exception of S. aureus, which was significantly inhibited. Interestingly, the crude cecidia presented 100% inhibition of bacterial growth for the three bacteria used.