Articulo de referencia

Reuterina

La reuterina ( 3-hidroxipropionaldehído ) es el compuesto orgánico con la fórmula HOCH₂CH₂CHO . Es una molécula bifuncional, que contiene grupos funcionales hidroxilo y aldehído...

La reuterina ( 3-hidroxipropionaldehído ) es el compuesto orgánico con la fórmula HOCH₂CH₂CHO . Es una molécula bifuncional, que contiene grupos funcionales hidroxilo y aldehído .

El nombre reuterina deriva de Limosilactobacillus reuteri , que produce el compuesto biosintéticamente a partir de glicerol como un antibiótico de amplio espectro ( bactericocina ). [ 1 ] L. reuteri recibe su nombre del microbiólogo Gerhard Reuter, quien realizó trabajos pioneros para distinguirlo como una especie distinta.

Estructura de la solución

En solución acuosa, el 3-hidroxipropionaldehído existe en equilibrio con su hidrato (1,1,3-propanotriol), en el cual el grupo aldehído se convierte en un diol geminal :

HOCH 2 CH 2 CHO + H 2 O → HOCH 2 CH 2 CH (OH) 2

El hidrato también se encuentra en equilibrio con su dímero (2-(2-hidroxietil)-4-hidroxi-1,3-dioxano), que predomina a altas concentraciones. Por lo tanto, estos tres componentes —el aldehído, su dímero y el hidrato— se encuentran en un equilibrio dinámico. [ 2 ]

Además, el 3-hidroxipropionaldehído sufre una deshidratación espontánea en solución acuosa, y la molécula resultante se llama acroleína . [ 3 ]

De hecho, el término reuterina es el nombre que se le da al sistema dinámico formado por el 3-hidroxipropionaldehído, su hidrato, el dímero y la acroleína. Esta última molécula, la acroleína, se incluyó recientemente en la definición de reuterina. [ 3 ] [ 4 ]

Estructura del dímero de 3-hidroxipropionaldehído

Síntesis y reacciones

El 3-hidroxipropionaldehído se forma por condensación de acetaldehído y formaldehído . Esta reacción, cuando se realiza en fase gaseosa, fue la base de una ruta industrial ahora obsoleta para la acroleína : [ 5 ]

CH3CHO + CH2OHOCH2CH2CHO
HOCH 2 CH 2 CHO → CH 2 =CHCHO + H 2 O

Actualmente, el 3-hidroxipropionaldehído es un intermediario en la producción de pentaeritritol . La hidrogenación de la reuterina produce 1,3-propanodiol .

Actividad biológica

La reuterina es un intermediario en el metabolismo del glicerol a 1,3-propanodiol, catalizado por la glicerol deshidratasa dependiente de la coenzima B12 .

La reuterina es un potente compuesto antimicrobiano producido por Lactobacillus reuteri . Inhibe el crecimiento de algunas bacterias Gram negativas y Gram positivas dañinas, así como de levaduras , mohos y protozoos . [ 6 ] L. reuteri puede secretar cantidades suficientes de reuterina para inhibir el crecimiento de organismos intestinales dañinos, sin matar las bacterias intestinales beneficiosas, lo que le permite eliminar los invasores intestinales manteniendo intacta la flora intestinal normal . [ 7 ]

La reuterina es soluble en agua, eficaz en un amplio rango de pH , resistente a las enzimas proteolíticas y lipolíticas, y se ha estudiado como conservante de alimentos o agente terapéutico auxiliar. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

Se ha demostrado que la reuterina, como compuesto extraído, es capaz de eliminar Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes , y que la adición de ácido láctico aumenta su eficacia . [ 3 ] [ 10 ] También se ha demostrado que elimina Escherichia coli O157:H7 cuando es producida por L. reuteri . [ 11 ]

Referencias

  1. Talarico TL, Casas IA, Chung TC, Dobrogosz WJ (diciembre de 1988). "Producción y aislamiento de reuterina, un inhibidor del crecimiento producido por Lactobacillus reuteri" . Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 32 (12): 1854–8 . doi : 10.1128/AAC.32.12.1854 . PMC 176032. PMID 3245697 .  
  2. Vollenweider S, Grassi G, König I, Puhan Z (mayo de 2003). "Purificación y caracterización estructural del 3-hidroxipropionaldehído y sus derivados". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 51 (11): 3287–93 . Bibcode : 2003JAFC...51.3287V . doi : 10.1021/jf021086d . PMID 12744656 . 
  3. 1 2 3 Engels C, Schwab C, Zhang J, Stevens MJ, Bieri C, Ebert MO, McNeill K, Sturla SJ, Lacroix C (noviembre de 2016). "La acroleína contribuye fuertemente a las actividades antimicrobianas y de transformación de aminas heterocíclicas de la reuterina" . Scientific Reports . 6 (1) 36246. Bibcode : 2016NatSR...636246E . doi : 10.1038/srep36246 . PMC 5098142. PMID 27819285 .  
  4. Stevens M, Vollenweider S, Lacroix C (2011). "El potencial de la reuterina producida por Lactobacillus reuteri como conservante de amplio espectro en alimentos". Cultivos protectores, metabolitos antimicrobianos y bacteriófagos para la biopreservación de alimentos y bebidas . Elsevier. págs. 129–160 . doi : 10.1533/9780857090522.1.129 . ISBN  978-1-84569-669-6.
  5. Dietrich Arntz; Achim Fischer; Mathias Hopp; Silvia Jacobi; Jörg Sauer; Takashi Ohara; Takahisa Sato; Noboru Shimizu; Helmut Schwind (2012). "Acroleína y Metacroleína". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a01_149.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  6. Talarico TL, Dobrogosz WJ (mayo de 1989). " Caracterización química de una sustancia antimicrobiana producida por Lactobacillus reuteri" . Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 33 (5): 674– 9. doi : 10.1128/aac.33.5.674 . PMC 172512. PMID 2751282 .  
  7. Casas IA, Dobrogosz WJ (1 de diciembre de 2000). "Validación del concepto probiótico: Lactobacillus reuteri confiere protección de amplio espectro contra enfermedades en humanos y animales" . Ecología microbiana en la salud y la enfermedad . 12 (4): 247– 285. doi : 10.1080/08910600050216246-1 . S2CID 86853703 . 
  8. Vollenweider S, Lacroix C (marzo de 2004). "3-hidroxipropionaldehído: aplicaciones y perspectivas de la producción biotecnológica" (PDF) . Microbiología Aplicada y Biotecnología . 64 (1): 16– 27. doi : 10.1007/s00253-003-1497-y . hdl : 20.500.11850 /51119 . PMID 14669058. S2CID 27112296 .  
  9. Axelsson LT, Chung TC, Dobrogosz WJ, Lindgren SE (1989). "Producción de una sustancia antimicrobiana de amplio espectro por Lactobacillus reuteri" . Ecología microbiana en la salud y la enfermedad . 2 (2): 131– 136. doi : 10.3109/08910608909140210 .
  10. 1 2 El-Ziney MG, van den Tempel T, Debevere J, Jakobsen M (marzo de 1999). "Aplicación de reuterina producida por Lactobacillus reuteri 12002 para la descontaminación y conservación de carne" . Journal of Food Protection . 62 (3): 257– 61. doi : 10.4315/0362-028X-62.3.257 . PMID 10090245 . 
  11. ^ Muthukumarasamy P, Han JH, Holley RA (noviembre de 2003). "Efectos bactericidas de Lactobacillus reuteri y isotiocianato de alilo sobre Escherichia coli O157: H7 en carne molida refrigerada" . Revista de protección de alimentos . 66 (11): 2038– 44. doi : 10.4315/0362-028X-66.11.2038 . PMID 14627280 .