Composición sintética con efecto xeroprotector.

La presente invención se refiere a una composición xeroprotectora sintética,

similar a la que puede obtenerse a partir del microorganismo de la especie bacteriana Arthrobacter sp. con número de acceso CECT7626, que comprende glucosa, acetato, lactato y valina, así como al uso de la composición xeroprotectora para la conservación de material biológico con un contenido de humedad residual igual o inferior al 10%. Además, la presente invención se refiere a un método para la conservación de dicho material biológico.

Composición sintética con efecto xeroprotector.

La presente invención se refiere a una composición xeroprotectora sintética, similar a la que puede obtenerse a partir del microorganismo de la especie bacteriana Arthrobacter sp. con número de acceso CECT7626, que comprende glucosa, acetato, lactato y valina.

La presente invención también se refiere al uso de la composición xeroprotectora para la conservación de material biológico con un contenido de humedad residual igual o inferior al 10%, donde el material biológico es un organismo invertebrado, una semilla, una plántula, un microorganismo, un órgano aislado, un tejido biológico aislado, una célula

o una molécula con actividad biológica como por ejemplo una enzima con actividad lipasa. Además, la presente invención se refiere a un método para la conservación de dicho material biológico.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

La conservación de materiales biológicos mediante deshidratación y osmoconcentración es una tecnología conocida. Sin embargo, los métodos actuales de conservación requieren de gran costo en energía y generalmente necesitan de almacenaje a bajas temperaturas. En ocasiones, después de su conservación, el material biológico tiene una actividad y/o viabilidad que no alcanza los niveles satisfactorios. Los métodos de conservación, tales como el secado a temperatura ambiente, formulaciones en líquido, el congelado con crioprotectores o la liofilización producen reducciones significativas en la actividad/viabilidad del material conservado.

Los procesos usados actualmente son lentos e implican un elevado consumo de energía. Además, la lioflización confere sólo un nivel modesto de termotolerancia en el producto fnal, y se requiere aún refrigeración para reducir el deterioro durante el almacenamiento.

Durante la selección natural evolutiva, ciertas especies de plantas y animales adquirieron la notable capacidad de tolerar la deshidratación extrema, permaneciendo latentes en medios hostiles durante períodos muy largos de tiempo y aún capaces de adquirir una actividad vital completa una vez hidratadas nuevamente. Ejemplos incluyen la “planta de la resurrección” Selaginella lepidophyla, el camarón de mar Artemia salina, la levadura Saccharomyces cerevisiae o el tardígrado Macrobiotus hufelandi. Estos organismos se denominan criptiobióticos y el procedimiento por el que sobreviven se conoce como anhidrobiosis. Todas las especies de animales y plantas que presentan esta capacidad, contienen moléculas protectoras formadoras de cristales amorfos como el disacárido trehalosa (a-Dglucopiranosil-a-D-glucopiranósido) .

La formación y uso de los cristales amorfos está bien documentada (Manzanera et al., 2002. Appl Environ Microbiol,

68: 4328-4333) . Algunos de los conservantes que forman estos cristales son adecuados para este tipo de conservación e incluyen hidratos de carbono no reductores como la trehalosa, hidroxiectoina, maltitol, lactitol (4-O-aD-glucopyranosyl-D-glucitol) , palatinit [mezcla de GPS (a-D-glucopiranosil-1-6-sorbitol) y GPM (a-D-glucopiranosil-16-manitol) ] y sus componentes individuales GPS y GPM. Los glicósidos no reductores de compuestos polihidroxilados pueden ser neotrehalosa, laconeotrehalosa, galactosil-trehalosa, sacarosa, lactosacarosa, rafinosa, etc. Otros conservantes formadores de cristales amorfos incluyen aminoácidos tales como la hidroxiectoina.

La presencia de agua en el estado seco es generalmente inferior a 0, 2 g/g de peso celular seco en la mayoría de los criptobiontes. Estos niveles de agua son suficientes para que estos organismos invertebrados o microorganismos resistan la deshidratación extrema, temperaturas elevadas, radiaciones ionizantes o también, en algunas especies de tardígrados, presiones de hasta 600 MPa.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una composición sintética con efecto xeroprotector que comprende glucosa, acetato, lactato y valina, similar a la que puede obtenerse a partir del microorganismo de la especie bacteriana Arthrobacter sp. con número de acceso CECT7626. La presente invención también se refiere al uso de la composición xeroprotectora para la conservación de material biológico con un contenido de humedad residual igual

o inferior al 10%, donde el material biológico es un organismo invertebrado, una semilla, una plántula, un microorganismo, un órgano aislado, un tejido biológico aislado o una célula, o una molécula con actividad biológica como por ejemplo una enzima con actividad lipasa. Además, la presente invención se refiere un método para la conservación de dicho material biológico.

En adelante se podrá hacer referencia al microorganismo CECT7626, depositado en la colección española de cultivos tipo (CECT) el 10 de noviembre de 2009 al que le correspondió el nº de depósito CECT7626, con el término “5J12A”, o como “microorganismo de la presente invención” o el “microorganismo de la invención”. La dirección de dicha Autoridad Internacional de depósito es: Universidad de Valencia / Edificio de investigación / Campus de Burjassot / 46100 Burjassot (Valencia) .

Una realización preferida de la presente invención se refiere a una composición xeroprotectora sintética, que comprende glucosa, acetato, lactato y valina.

Una realización más preferida de la presente invención se refiere a la composición xeroprotectora sintética, que comprende una proporción de entre 0, 5 y 1, 5 de glucosa: 0, 05 y 0, 35 de acetato: 0, 1 y 0, 4 de lactato: 0, 02 y 0, 6 de valina. Es decir, una proporción (glucosa) : (acetato) : (lactato) : (valina) , de (0, 5 a 1, 5) : (0, 05 a 0, 35) : (0, 1 a 0, 4) : (0, 02 a 0, 6) , respectivamente. Una realización aún más preferida se refiere a la composición xeroprotectora donde la proporción de (glucosa) : (acetato) : (lactato) : (valina) , es de (0, 7 a 1, 3) : (0, 07 a 0, 30) : (0, 12 a 0, 35) : (0, 04 a 0, 5) , respectivamente. Preferiblemente la composición xeroprotectora tiene una proporción de (glucosa) : (acetato) : (lactato) : (valina) , de (1) : (0, 1) : (0, 25) : (0, 37) , respectivamente o, de (1) : (0, 3) : (0, 12) : (0, 04) , respectivamente.

El término “proporción” tal como se entiende en la presente invención se refiere a la correspondencia debida de los elementos de la composición (glucosa, acetato, lactato y valina) relacionados entre sí. Es decir, se refiere a una relación matemática que vincula los elementos de la composición. Para que sirva de ejemplo, la composición xeroprotectora que tiene una proporción de (glucosa) : (acetato) : (lactato) : (valina) , de (1) : (0, 1) : (0, 25) : (0, 37) , respectivamente, puede tener por ejemplo, concentraciones de (2) : (0, 2) : (0, 5) : (0, 74) mg de cada elemento respectivamente/ml.

En adelante se podrá hacer referencia a cualquier composición descrita en los párrafos anteriores como “composición de la presente invención” o “composición de la invención”. El término “composición xeroprotectora” tal como se entiende en la presente invención, se refiere a una composición que previene los efectos adversos del estrés hídrico, que disminuye los efectos de dicho estrés hídrico en una planta o que promueve el crecimiento de una planta.

Otro aspecto de la presente invención se refiere al uso de la composición de la invención para la conservación de material biológico con un contenido de humedad residual igual o inferior al 10%. El contenido de humedad residual del material biológico puede ser igual o inferior al 9, 8, 7, 6 5, 4, 3, 2 ó 1% de humedad residual. La conservación de dicho material puede llevarse a cabo mediante la estabilización del mismo. En la presente invención, para referirse a este tipo de material biológico se puede emplear la expresión “material biológico en estado seco”. En estas condiciones, el conservante o estabilizador coalesce para alcanzar un estado no-cristalino, vítreo, y sólido (por ejemplo un cristal amorfo) . Las partículas de cristal orgánico que están formadas al secar el material biológico con el estabilizador, están cubiertas por el estabilizador que produce una alta estabilidad al reducir drásticamente las reacciones químicas. De esta forma el material biológico seco está incrustado en el cristal amorfo formado por el estabilizador.

El material biológico seco en presencia del estabilizador que... [Seguir leyendo]

1. Composición xeroprotectora sintética que comprende glucosa, acetato, lactato y valina.

2. Composición según reivindicación 1, que comprende una proporción de glucosa : acetato : lactato : valina, de entre (0, 5 y 1, 5) : (0, 05 y 0, 35) : (0, 1 y 0, 4) : (0, 02 y 0, 6) , respectivamente.

3. Composición según la reivindicación 2, donde la proporción de (glucosa) : (acetato) : (lactato) : (valina) , es de (0, 7 a 1, 3) : (0, 07 a 0, 30) : (0, 12 a 0, 35) : (0, 04 a 0, 5) , respectivamente

4. Uso de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para la conservación de material biológico con un contenido de humedad residual igual o inferior al 10%.

5. Uso según la reivindicación 4, donde el material biológico es un organismo invertebrado, una semilla, una 10 plántula, un microorganismo, un órgano aislado, un tejido biológico aislado o una célula.

6. Uso según la reivindicación 4, donde el material biológico es una molécula con actividad biológica.

7. Uso según la reivindicación 6, donde la molécula con actividad biológica es una enzima.

8. Uso según la reivindicación 7, donde la enzima es una lipasa.

160 140 120 100 80 60 40 20 0

FIG. 1

% de estabilización frente a desecación respecto a trehalosa

Ensayo de xeroprotección

Agua desionizada Trehalosa Glucosa 5J12A 5J12AD

Xeroprotector