Inhibition of quorum sensing by compounds from two eunicea species and synthetic saturated alkylglycerols / Inhibición del quorum sensing por compuestos de dos especies de Eunicea y alquilgliceroles saturados sintéticos

Background: the emergence of bacterial resistance has led to a search for new natural products as alternatives starting points to prevent and control diseases caused by microorganisms. Among the potential candidates were bioactive compounds from octocorals of the genus Eunicea due to their chemical structures and their wide range of biological activities. Objective: the purpose of this study was to evaluate the quorum sensing inhibition (QSI) and antibacterial activity of compounds previously isolated from two Eunicea species and synthesized alkylglycerols (AKG). Methods: the QSI of three nonpolar compounds and a mixture of AKGs from Eunicea were evaluated by a microtiter plate assay using Chromobacterium violaceum (ATCC 31532). Four naturally occurring, saturated, and enantiomerically pure AKGs, all of which were derived from the chiral precursor (R)-solketal, were synthesized from alkyl chains of 12, 14, 16 and 18 carbons, and their structures were spectroscopically verified by NMR, ESI-MS and optical rotation data. Their QSI by the disc diffusion assay and minimum inhibitory concentrations (MIC) against 14 clinical bacterial isolates in microtiter plates were determined. Results: cembradiene 1, the AKG mixture and AKG (2S)-3-O-dodecyl-1,2-propanediol 4 inhibit QS at the same concentration as kojic acid (10 µg/well or 20 µg/disc, respectively). In this study, the bioactive compounds 1, stearyl oleate 2, acylglycerol 3 and AKGs 4 and (2S)-3-O-tetradecyl-1,2-propanediol 5 showed in vitro IQS activity for the first time. Additionally, 4 and 5 displayed in vitro antibacterial activity against Listeria innocua and Staphylococcus aureus (MIC = 32 µg/mL for both 4 and 5), Enterococcus faecalis (128 µg/mL and 64 µg/mL respectively), Micrococcus luteus (128 µg/mL for both) and Brevibacillus brevis (Bacillus brevis) (512 µg/mL and 64 µg/mL respectively). Conclusion: results suggest that natural compounds 1, 2, 3, 4 and 5 showed QSI, also 4 and 5 have antibacterial activity and they are an interesting alternative to continue researching their effect against pathogenic microorganisms.

Antecedentes: la aparición de resistencia bacteriana ha llevado a la búsqueda de nuevos productos naturales como puntos de partida alternativos para prevenir y controlar las enfermedades causadas por microorganismos. Entre los posibles candidatos se encontraban los compuestos bioactivos de octocorales del género Eunicea debido a sus estructuras químicas y su gama amplia de actividades biológicas. Objetivos: el propósito de este estudio fue evaluar la inhibición del quorum sensing (IQS) y la actividad antibacteriana de compuestos aislados previamente de dos especies de Eunicea y de alquilgliceroles (AQG) sintetizados. Métodos: la IQS de tres compuestos no polares y de una mezcla de AQGs de Eunicea se evaluaron mediante un ensayo de placa de microtitulación usando Chromobacterium violaceum (ATCC 31532). Cuatro AQG naturales, saturados y enantioméricamente puros, todos los cuales se derivaron del precursor quiral (R)-solketal, se sintetizaron a partir de cadenas alquílicas de 12, 14, 16 y 18 carbonos, y sus estructuras se verificaron espectroscópicamente mediante RMN, ESI-MS y datos de rotación óptica. Se determinó su IQS mediante el ensayo de difusión de disco y las concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) en placas de microtitulación frente a 14 aislamientos bacterianos clínicos. Resultados: cembradieno 1, la mezcla de AQGs y AQG (2S)-3-O-dodecil-1,2-propanodiol 4 inhiben el QS a la misma concentración que el ácido kójico (10 µg/pocillo o 20 µg/disco, respectivamente). En este estudio, los compuestos bioactivos 1, estearil oleato 2, acilglicerol 3 y AQGs 4 y (2S)-3-O-tetradecil-1,2-propanodiol 5 mostraron actividad de IQS in vitro por primera vez. Además, 4 y 5 presentaron actividad antibacteriana in vitro contra Listeria innocua y Staphylococcus aureus (CIM = 32 µg/mL para 4 y 5), Enterococcus faecalis (128 µg/mL y 64 µg/mL respectivamente), Micrococcus luteus (128 µg/mL para ambos) y Brevibacillus brevis (Bacillus brevis) (512 µg/ mL y 64 µg/mL respectivamente). Conclusiones: los resultados sugieren que los compuestos naturales 1, 2, 3, 4 y 5 mostraron IQS, también 4 y 5 tenían actividad antibacteriana y son una alternativa interesante para continuar investigando su efecto contra microorganismos patógenos.

Estudio de la composición química y actividad antifouling del extracto de la esponja marina Cliona delitrix / Study of the chemical composition and antifouling activity of the marine sponge Cliona delitrix extract

El extracto crudo y la fracción orgánica de la esponja marina Cliona delitrix, recolectada en San Andrés Islas (Caribe Colombiano), muestra actividad antifouling en ensayos de campo. La fracción orgánica es separada por cromatografía en columna logrando obtener fracciones enriquecidas en glicéridos, glicolípidos, fosfolípidos, ácidos grasos libres, ésteres metílicos y monohidroxiesteroles. Cada una de las fracciones es identificada de manera preliminar por TLC y técnicas de dereplicación (RMN). Los ácidos grasos obtenidos de la hidrólisis de cada una de las fracciones de glicéridos, glicolípidos y fosfolípidos son transformados en sus correspondientes ésteres metílicos, los cuales son analizados por CGAREM; luego se convierten en sus derivados pirrolidínicos y también se analizan por CG-EM. El estudio cuidadoso de los EM, tanto del éster metílico como de las pirrolidina, y los valores de ECL permiten identificar 89 ácidos grasos diferentes. Entre éstos se destacan: el ácido 7,10,12,14-icosatetraenoico, que se reporta por primera vez, y los ácidos 5,9-hexacosadienoico y hexadecanoico, por ser los más abundantes en todas las fracciones. Adicionalmente se identifican, mediante análisis de CG-EM y H-RMN, 19 monohidroxiesteroles. Se destacan el colestanol y el clionasterol, por ser los más abundantes, y también es de notar la presencia de estanoles (cerca del 30%) que no se habían informado antes para este género.

In a field test for antifouling activity the raw extract and the organic fraction obtained from the marine sponge Cliona delitrix, collected at the San Andrés Islas (Colombia, Caribbean Sea), showed activity. The organic fraction was separated by column chromatography to obtain enriched fractions of glycerides, glycolipids, phospholipids, free fatty acids, fatty acids methyl esters (FAMEs) and monohydroxysterols identified by TLC and dereplication techniques (NMR). The glyceride, glycolipid, and phospholipid fractions were hydrolyzed, and the fatty acids methyl esters obtained, together with the initial fatty acids fraction were converted into their methyl esters and analyzed by HRGC-MS. In order to locate unsaturations and alkyl branches in fatty acids, their methyl esters derivates were transformed to the corresponding pyrrolidides and subsequently analyzed by HRGC-MS. The identification of the fatty acids was carried out using their ECL value as methyl esters, and particularly the study of their pyrrolidide spectra was used to locate unsaturations and alkyl branch positions. The analysis allowed the identification of 89 fatty acids. The main acids include the new 7,10,12,14-icosatetraenoic acid, as well as 5,9-hexacosadienoic acid and hexadecanoic acid. Additionally, 19 monohydroxysterols were identified by HRGC-MS and NMR H. Cholestanol and clionasterol were the most abundant compounds and the stanols presence (near to 30%) was not previously reported for this genus.