Nanocelulosa Bacteriana Fortificada: Una Nueva Frontera en Biomateriales Sostenibles.
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- 6 ago
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Nanocelulosa Bacteriana Fortificada: Una Nueva Frontera en Biomateriales Sostenibles.
¿Qué es la Nanocelulosa Bacteriana?
La Nanocelulosa Bacteriana (NCB) es un biomaterial producido por bacterias como Komagataeibacter xylinus. A diferencia de la celulosa vegetal, la NCB presenta mayor pureza, mejor cristalinidad y una capacidad superior de absorción y liberación de agua. Estas propiedades la convierten en un recurso clave para la bioeconomía, con aplicaciones en salud, textiles, alimentos y más.
Innovación: Integración de Células de Chelidonium majus
Un equipo de investigadores europeos desarrolló un novedoso sistema bifuncional que combina Nanocelulosa Bacteriana (NCB) con células vegetales de Chelidonium majus, una planta medicinal conocida por sus compuestos antimicrobianos y antiinflamatorios.
Este sistema consiste en utilizar la NCB como matriz para cultivar células de C. majus, que secretan metabolitos activos como alcaloides isoquinolínicos y polifenoles directamente en la estructura de la nanocelulosa.
Beneficios de la NCB Fortificada
1. Actividad Antimicrobiana Potente
Inhibe el crecimiento de bacterias y hongos como Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa y Candida albicans.
Capacidad de eliminar tanto células libres como biopelículas microbianas.
2. Efecto Anti-Inflamatorio
Reduce la producción de citoquinas inflamatorias (TNF-α, IL-8, IL-1β) en células humanas.
No presenta toxicidad sobre neutrófilos humanos.
3. Biocompatibilidad y Sostenibilidad
No genera respuestas adversas en modelos in vitro.
Totalmente biodegradable y producida mediante procesos biotecnológicos amigables con el medio ambiente.
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9963514/
¿Cómo se Produce esta NCB Fortificada?
El proceso se realiza en varias etapas:
Síntesis de NCB mediante fermentación estática con K. xylinus por 3, 5 o 7 días.
Inoculación con células de Chelidonium majus en medios líquidos.
Incorporación de metabolitos bioactivos directamente en la red nanofibrilar de la NCB.
Evaluaciones biológicas mediante ensayos antimicrobianos, antiinflamatorios y microscopía electrónica.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ma/d1ma00116g
Parámetros Destacados de la NCB (3 días de cultivo):
Área superficial: 10,52 m²/g
Volumen de poro: 3,88 cm³/g
Diámetro de poro: 0,086 µm
Índice de hinchamiento: 397%
Aplicaciones Potenciales
Apósitos médicos inteligentes para heridas infectadas o crónicas.
Sistemas de liberación controlada de fármacos o fitocompuestos.
Biofilms funcionales para superficies médicas o dermatológicas.
Cosmética verde con propiedades antiinflamatorias y antimicrobianas.
Metabolitos Clave Detectados
Polifenoles
Ácido clorogénico
Ácido cafeico
Quercetina
Alcaloides Isoquinolínicos
Protopina
Sanguinarina
Chelidonina
Coptisina
Resultados Destacados
La NCB cultivada por 3 días sin purificación mostró la mayor acumulación de metabolitos y actividad biológica.
Esta matriz fue efectiva contra múltiples patógenos y demostró un potencial terapéutico elevado.
El sistema retuvo los compuestos bioactivos durante más de 28 días sin pérdida significativa de eficacia.
Preguntas Frecuentes (FAQs)
¿Qué es la nanocelulosa bacteriana?
Es una celulosa de alta pureza producida por bacterias, con aplicaciones en medicina, alimentos, cosméticos y más.
¿Cómo actúa la NCB contra infecciones?
Actúa como un vehículo que libera compuestos antimicrobianos naturales directamente sobre bacterias y hongos patógenos.
¿Es segura la NCB con bacterias vivas?
Según los estudios, no genera inflamación en células humanas. Se necesitan más estudios in vivo para confirmarlo.
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Referencias
Zielińska, S., et al. (2022). Bacterial Nanocellulose Fortified with Antimicrobial and Anti-Inflammatory Natural Products from Chelidonium majus Plant Cell Cultures. Materials, 15(1), 16. https://doi.org/10.3390/ma15010016
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