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Artículo de método

Cromatográfico en capa fina (TLC) Separaciones y bioensayos de extractos vegetales para identificar compuestos antimicrobianos

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DOI:

10.3791/51411

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27 de marzo de 2014

 , 

En este artículo

Resumen

Se describen procedimientos para cromatografía en capa fina (TLC) separación de extractos de plantas y el contacto bioautografía para identificar metabolitos antibacterianos. Los métodos se aplican a la selección de compuestos fenólicos de trébol rojo que inhiben las bacterias productoras de amoniaco hiper (HAB) nativas para el rumen bovino.

Resumen

Una pantalla común para los compuestos antimicrobianos de plantas consiste en la separación de extractos de plantas por papel o cromatografía en capa fina (PC o TLC), la exposición de los cromatogramas a las suspensiones microbianas (por ejemplo hongos o bacterias en caldo o agar), dejando tiempo para que los microbios para crecer en un ambiente húmedo, y la visualización de zonas sin crecimiento microbiano. La eficacia de este método de detección, conocido como bioautografía, depende tanto de la calidad de la separación cromatográfica y el cuidado con las condiciones de cultivo microbianos. Este artículo describe los protocolos estándar para TLC y el contacto bioautografía con una novedosa aplicación a los amino ácidos bacterias que fermentan. El extracto se separa en (aluminio con respaldo) placas de TLC de sílice flexibles, y las bandas se visualizaron bajo luz ultravioleta (UV). Las zonas se cortaron y se incubaron boca abajo en agar inoculado con el microorganismo de ensayo. Bandas inhibidoras se visualizaron por tinción de la placa de agars con tetrazolio rojo. El método se aplica a la separación de trébol rojo (Trifolium pratense cv. Kenland) compuestos fenólicos y su programación para la actividad contra Clostridium sticklandii, una bacteria productora de amoníaco hiper (HAB) que es nativa al rumen bovino. Los métodos de TLC se aplican a muchos tipos de extractos de plantas y otras especies bacterianas (aeróbicas o anaeróbicas), así como hongos, pueden ser utilizados como organismos de prueba si las condiciones de cultivo se modifican para adaptarse a los requisitos de crecimiento de las especies.

Introducción

El ensayo para compuestos antimicrobianos en las plantas requiere la separación de los componentes de un extracto de la planta, la exposición de un microorganismo de ensayo a los componentes, y la determinación de si el crecimiento del microorganismo es inhibido por cualquiera de los compuestos. Separaciones por papel o la cromatografía en capa fina (PC o TLC) son convenientes porque muchos compuestos pueden ser separados en una superficie plana. La separación se basa en la polaridad, con algunos compuestos que se unen fuertemente al adsorbente (celulosa en el caso de la PC, y una variedad de adsorbentes en el caso de TLC) y la migración de menos que otros 1.

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Protocolo

1. Preparación del extracto de la planta

  1. Ver Kagan y Flythe 10 para la extracción de compuestos fenólicos de cv Trifolium pratense. Kenland.
  2. Para extraer otros compuestos en otras plantas, comprobar la literatura análisis fitoquímico para los métodos de extracción de plantas-o-metabolitos específicos (muchos se describen), o buscar protocolos tales como los de Khurram et al. 7,8 que aíslan muchos compuestos con una amplia gama de polaridades.

2. Preparación de las placas de capa fina

  1. Limpiar las placas de TLC mediante el desarrollo en uno o más disolventes polar....

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Resultados

Representante separaciones TLC de sílice de trébol rojo (Trifolium pratense cv. Kenland) extractos, que contienen compuestos fenólicos, se muestran en la Figura 2. Separación de extracto de trébol rojo en acetato de etilo-hexano (9:1, v / v), más de 8,5 cm, dio lugar a cinco bandas, una forma incompleta resuelto desde el origen (Figura 2A). Sin embargo, la Figura 2B demuestra que alrededor del doble de las bandas fueron reveladas cuando una muestra diferente de.......

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Discusión

Este protocolo describe un método sencillo para la separación de un extracto en subconjuntos de compuestos y ensayando esos subconjuntos por contacto bioautografía. El método es bastante similar a uno utilizado por Chomnawang et al. 15 para la detección de metabolitos vegetales inhibitorios para las bacterias que causan la gonorrea. El tipo de bioautografía empleado para la detección de compuestos antimicrobianos de plantas depende de muchos factores, incluyendo el microorganismo de ensayo, la config.......

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Divulgaciones

La mención de nombres comerciales o productos comerciales en el artículo es el único fin de proporcionar información específica y no implica recomendación ni aprobación por el USDA. Los autores declaran no tener ningún interés financiero en competencia.

Agradecimientos

Damos las gracias al difunto Dr. Norma Taylor, Dept. Vegetal y Edafología de la Universidad de Kentucky, por permitirnos usar muestras de sus parcelas de trébol rojo para este estudio. Este proyecto fue financiado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Sílice F254 Placas TLC, con respaldo de aluminio, 0,2 mm de espesor, 20 cm x 20 cmEMD Chemicals5554/7Estas placas están recubiertas con sílice que contiene un indicador fluorescente a 254 nm. Los compuestos que se absorben en esa longitud de onda aparecen oscuros sobre un fondo verde fluorescente. Las fuentes alternativas incluyen Analtech, Selecto Scientific, Fluka. Es posible que se necesiten adsorbentes distintos de la sílice. Las placas con respaldo de plástico pueden ser adecuadas, dependiendo de los solventes que se utilicen.
Tijeras afiladas y resistentes cualquier empresa de suministrosde costura similar a Fiskars 175800-1002para cortar placas TLC. También se puede usar un cortador de papel con una cuchilla afilada. No inhale polvo de sílice.
Horno de secado a 100 & grados; C (convección mecánica)Thermo ScientificPR305225MQuincy Lab, Inc., Chicago, IL (www.quincylab.com); Cascade Technical Sciences, Hillsboro, OR (www.cascadetek.com)
Cámara TLCKimble Chase416180-0000Fuentes alternativas:  Aldrich. Los vasos de precipitados o tarros de conserva Pyrex se pueden utilizar para platos pequeños (por ejemplo, de 5 cm x 10 cm).  Cubra con papel de aluminio (las tapas de los frascos pueden contener material extraíble por vapores de solventes).
50 y micro; l Jeringa con punta de aguja planaHamilton80965Para cargar cantidades de patrón o muestra superiores a 5-10 µl.  Las fuentes alternativas son equivalentes.
MicropipetasDrummond2-000-001Para cargar pequeñas cantidades de patrones o muestras. Fuentes alternativas:  VWR.  Además, las pipetas Pasteur se pueden estirar hasta un diámetro más delgado con un soplete de butano.  
Papel de filtro (grado #1)Whatman1001 917Sirve como mecha de cámara. Otros grados de papel de filtro están bien. Este tamaño se puede recortar para las cámaras que contienen placas de 20 cm x 20 cm.      
Pinzas para vasos de precipitadosFisher Scientific15-186Para colocar placas dentro y fuera de una cámara TLC grande. Fuentes alternativas: VWR 
Pinzas de borde planoFisher Scientific10-275Para colocar placas dentro y fuera de una cámara pequeña. Fuentes alternativas: VWR
Pequeña lámpara UV portátil con bombillas de 4 W o 6 W para la iluminación con luz UV de onda corta y larga (254 y 365 nm, respectivamente)Productos ultravioleta95-0271-01Fuentes alternativas: Spectronics Corporation (www.spectroline.net)
Gabinete de visualización para uso con lámpara UV de manoProductos ultravioletaChromato-Vue C-10ELas bandas activas a los rayos UV se enmarcan más fácilmente en un círculo si las placas se pueden colocar aquí. Fuentes alternativas: Spectronics Corporation.
Sistema de fotodocumentación con lámpara UV de techo y lámpara visibleKodakGel Logic 200  Fuentes alternativas: Productos ultravioleta (www.uvp.com).  Consulte el protocolo para la alternativa casera.
Cámara Anaeróbica, Tipo A, ViniloCoy7150000Esta cámara es apropiada para bacterias anaeróbicas, como Clostridium sticklandii, como se describe. Sin embargo, las condiciones de crecimiento deben adaptarse al organismo utilizado en el ensayo. Se debe tomar una cabina de bioseguridad y otras precauciones si se utilizan organismos patógenos. Fuentes alternativas: Anaerobe Systems, BioRad, Plas Labs, otros 
Tetrazolio rojoSigma-AldrichT8877Fuentes alternativas: MP Biomedicals, Santa Cruz Biotechnology, Alfa Aesar
Ingredients for HAB media
Pyridoxamine · 2HClSigma-AldrichP9380Para esto y para todos los demás reactivos de esta tabla, las fuentes alternativas son equivalentes.
RiboflavinaSigma-AldrichR4500
Tiamina HClSigma-AldrichT3902
NicotinamidaSigma-AldrichN3376
D-Pantotenato de calcioSigma-AldrichC8731
Ácido lipoico Sigma-AldrichT5625
ácido p-aminobenzoico Sigma-AldrichA9878
Ácido fólicoSigma-AldrichF8798
BiotinaSigma-AldrichB4639
Cobalamina Sigma-AldrichC3607
Pyridoxal HClSigma-AldrichP9130
PiridoxinaSigma-AldrichP5669
EDTASigma-AldrichE6758
Sulfato de hierro · 7H2OSigma-AldrichF8263
Sulfato de zinc · 7H2OSigma-AldrichZ0251
Cloruro de manganeso · 4H2OSigma-AldrichM8054
Ácido bóricoSigma-AldrichB6768
Cloruro de cobalto · 6H2OSigma-AldrichC8661
Cloruro de cobre · 2H2OSigma-Aldrich
Cloruro de níquel · 6H2O Sigma-Aldrich203866
Molibdato de sodio · 2H2OSigma-Aldrich331058
Tripticasa (digestión pancreática de la caseína)Thermo FisherB11921
Fosfato de potasio monobásico anhidroThermo FisherP284
Carbonato de sodio · H2O Thermo FisherS636
AgarThermo Fisher50841063
Sulfato de magnesio · 6H2OThermo Fisher7791-18-6
Cloruro de calcio · 2H2OThermo FisherBP510
Cisteína HClThermo Fisher19464780
Potasio fosfato dibásico anhidroThermo FisherP290
Cloruro de sodioThermo FisherBP358
459097

Referencias

  1. Stahl, E., Ashworth, M. R. F. Thin-layer chromatography. , Springer. (1969).
  2. Marston, A. Thin-layer chromatography with biological detection in phytochemistry. J. Chromatogr. A. 1218 (19), 2676-2683 Forthcoming.
  3. Homans, A. L., Fuchs, A.

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Reimpresiones y permisos

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