Recent applications of biosurfactants as biological and immunological molecules

Cameotra, Swaranjit Singh; Makkar, Randhir S.

doi:10.1016/j.mib.2004.04.006

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“…São propostas três funções principais para esses compostos: aumentar a área superficial de substratos hidrofóbicos insolúveis em água, aumentar a biodisponibilidade de substratos hidrofóbicos pelo aumento de sua solubilidade aparente e influenciar a adesão de microrganismos a superfícies. Essas funções têm forte influência na sobrevivência dos microrganismos produtores desses surfactantes no seu habitat natural (solo e rizosfera) 5 .…”

Section: Propriedades Funcionais E Toxicológicasunclassified

“…O modo de ação de muitos desses compostos não foi esclarecido em detalhe até o momento, apesar de se saber que suas atividades de superfícies e de membrana desempenham um papel importante em diversos sistemas. Muitos surfactantes lipopeptídicos possuem potentes atividades antibióticas e foram submetidos a diversos estudos na descoberta de novos antibióticos 5 . Dentre os lipopeptídeos, a surfactina é o representante mais investigado 36 , pois apresenta baixa CMC, alto poder de redução da tensão superficial 10,21,27,29,37 , além de apresentar diversas funções biológicas, como demonstrado na Tabela 1.…”

Section: Propriedades Funcionais E Toxicológicasunclassified

“…Compostos de origem microbiana que exibem atividade superficial são denominados biossurfactantes, consistindo em subprodutos de seus respectivos sistemas metabólicos 5 . Nas últimas décadas, diversos microrganismos têm sido relatados como produtores de vários tipos de surfactantes.…”

Section: Introductionunclassified

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Surfactina: propriedades químicas, tecnológicas e funcionais para aplicações em alimentos

Barros¹,

Quadros²,

Júnior³

et al. 2007

Quím. Nova

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Recebido em 11/11/05; aceito em 31/5/06; publicado na web em 19/1/07 SURFACTIN: CHEMICAL, TECHNOLOGICAL AND FUNCTIONAL PROPERTIES FOR FOOD APPLICATIONS. Surfactin, a lipopeptide produced by strains of Bacillus subtilis, has been proved to be a suitable biosurfactant in several applications. For many years, it has been investigated mainly for oil recovery and environmental usage. Its chemical, technological and functional characteristics turn surfactin into an attractive compound for several utilizations. In this review we emphasize some aspects of surfactin as a new food ingredient and its potential pharmaceutical and health applications.Keywords: surfactin; food ingredients; pharmaceutical applications. INTRODUÇÃOSurfactante é uma palavra derivada da contração da expressão "surface active agent", termo que significa, literalmente, agente de atividade superficial. Em outras palavras, surfactante é um composto caracterizado pela capacidade de alterar as propriedades superficiais e interfaciais de um líquido 1,2 . O termo interface denota o limite entre duas fases imiscíveis, enquanto o termo superfície indica que uma das fases é gasosa 1 . Outra propriedade fundamental dos surfactantes é a tendência de formar agregados chamados micelas que, geralmente, se formam a baixas concentrações em água. A concentração mínima na qual se inicia a formação de micelas chama-se concentração micelar crítica (CMC), sendo uma importante característica de um surfactante 1 . Estas propriedades tornam os surfactantes adequados para uma ampla gama de aplicações industriais envolvendo: detergência, emulsificação, lubrificação, capacidade espumante, capacidade molhante, solubilização e dispersão de fases 3 .A produção mundial de surfactantes excede 3 milhões de t/ano sendo que sua utilização se concentra nas indústrias de petróleo, de cosméticos, de produtos de higiene e de limpeza 3 , sendo que este último é o setor que utiliza a maior parte dos surfactantes produzidos como matéria-prima para fabricação de detergentes de uso doméstico 4 .A grande maioria dos surfactantes disponíveis comercialmente é sintetizada a partir de derivados de petróleo. Entretanto, o aumento da preocupação ambiental entre os consumidores, combinado com novas legislações de controle do meio ambiente levou à procura por surfactantes naturais como alternativa aos produtos existentes 4 .Compostos de origem microbiana que exibem atividade superficial são denominados biossurfactantes, consistindo em subprodutos de seus respectivos sistemas metabólicos 5 . Nas últimas décadas, diversos microrganismos têm sido relatados como produtores de vários tipos de surfactantes. A biodegradabilidade 6,7 e baixa toxicidade dos biossurfactantes constituem vantagens adicionais sobre os ingredientes sintéticos e, conseqüentemente, tornam-se substitutos dos emulsificantes convencionais em alimentos e cosméticos 6 , originando maior apelo de mercado pelo fato desses produtos serem considerados naturais, além de apropriados para aplicação ambiental 7 .As bactérias, juntamente com as ar...

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Section: Propriedades Funcionais E Toxicológicasunclassified

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Surfactina: propriedades químicas, tecnológicas e funcionais para aplicações em alimentos

Barros¹,

Quadros²,

Júnior³

et al. 2007

Quím. Nova

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“…It consists of a cyclic heptapeptide moiety with the typical sequence GluLeu-D-Leu-Val-Asp-D-Leu-Leu which is closed to a lactone ring by a C 14-15 b-hydroxy fatty acid. Surfactin is highly surface active, which may play a key role for the motility of the bacillus (Kinsinger et al 2003) as well as for technical applications (Cameotra and Makkar 2004). Given the great interest in the development of new peptide antibiotics, it is of particular relevance that surfactin possesses also hemolytic (Kracht et al 1999), anti-viral (Kracht et al 1999;Vollenbroich et al 1997a), anti-bacterial (Beven and Wroblewski 1997;Vollenbroich et al 1997b), and anti-tumor (Kameda et al 1974) activity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Leakage and lysis of lipid membranes induced by the lipopeptide surfactin

2006

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Surfactin is a lipopeptide produced by Bacillus subtilis which possesses antimicrobial activity. We have studied the leakage and lysis of POPC vesicles induced by surfactin using calcein fluorescence de-quenching, isothermal titration calorimetry and 31 P solid state NMR. Membrane leakage starts at a surfactin-to-lipid ratio in the membrane, R b % 0.05, and an aqueous surfactin concentration of C S w % 2 lM. The transient, graded nature of leakage and the apparent coupling with surfactin translocation to the inner leaflet of the vesicles, suggests that this low-concentration effect is due to a bilayer-couple mechanism. Different permeabilization behaviour is found at R b % 0.15 and attributed to surfactin-rich clusters, which can induce leaks and stabilize them by covering their hydrophobic edges. Membrane lysis or solubilization to micellar structures starts at R b sat = 0.22 and C S w = 9 lM and is completed at R m sol = 0.43 and C S w = 11 lM. The membrane-water partition coefficient of surfactin is obtained as K = 2 · 10 4 M -1 . These data resolve inconsistencies in the literature and shed light on the variety of effects often referred to as detergent-like effects of antibiotic peptides on membranes. The results are compared with published parameters characterizing the hemolytic and antibacterial activity.

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“…Some biosurfactants are a suitable alternative to synthesized medicines and may be used as safe and effective therapeutic agents (Singh and Cameotra, 2004). The antimicrobial activity of several biosurfactants has been reported against bacteria, fungi, algae and viruses (Cameotra and Makkar, 2004).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

In vitro synergistic effect of biosurfactant produced by Bacillus subtilis MTCC 441 against drug resistant Staphylococcus aureus

Irfan¹,

Shahi²,

Sharma³

2015

J App Pharm Sci

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Microorganisms are capable to produce a wide range of surface active metabolites which are known as biosurfactant. In the present study, the production of biosurfactant from Bacillus subtilis MTCC 441 and evaluation of its synergistic activities with known antibiotics against drug resistance Staphylococcus aureus were performed. Drops collapse grid method was developed for detection of biosurfactant production in the medium. The production of biosurfactant was done in previously defined Carvalho's medium. The extraction of biosurfactant was done in chloroform: methanol (2:1 v/v) solvent. The synergistic activity of crude biosurfactant was determined by disc diffusion and minimum inhibitory concentration assay. The Staphylococcus aureus was found resistant against ampicillin-sublactum (10µg), ampicillin (25µg), and cloxacillin (5µg), which showed no zone of inhibition but in the combination of crude biosurfactant, the zone of inhibition were measured as 14 mm, 14 mm and 19 mm, respectively. The crude biosurfactant showed good synergy with most of the antibiotics used in the study. The results demonstrated that biosurfactant possesses considerable potentiality to break the resistance of the pathogen tested. In future, it can be used for the development of effective drug against resistant bacteria.

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Recent applications of biosurfactants as biological and immunological molecules

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Surfactina: propriedades químicas, tecnológicas e funcionais para aplicações em alimentos

Surfactina: propriedades químicas, tecnológicas e funcionais para aplicações em alimentos

Leakage and lysis of lipid membranes induced by the lipopeptide surfactin

In vitro synergistic effect of biosurfactant produced by Bacillus subtilis MTCC 441 against drug resistant Staphylococcus aureus

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