Fluorescencia del NADH

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NADH

El NADH es una coenzima encargada del transporte de electrones en reacciones redox del metabolismo. Es la forma reducida del NAD+ (agente oxidante).

Estructura molecular del NADH

Fluorescencia

Es la emisión de fotones por la transición electrónica de un estado excitado de singletes un estado basal.

Espectroscopía de fluorescencia

La espectroscopia es la rama de la física que se dedica al estudio de los diversos métodos de para la obtención de espectros, su medida y aplicaciones; su interpretación teórica en relación con la estructura atómica-molecular de la materia; y la relación de los estados energéticos de los átomos con las longitudes de onda que emiten.

Lactobacillus casei Shirota

Es una especie de bacteria anaerobia Gram+ que realiza la fermentación homoláctica: oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y obtiene ácido láctico como producto de deshecho.

Lactobacillus casei Shirota

Desarrollo experimental

Inoculamos a los microorganismos (de muestras colectadas en Xochimilco y L. casei Shirota) en agua peptonada y los dejamos crecer por 6h. El agua peptonada es un medio líquido de enriquecimiento no selectivo que permite la agitación durante la exposición a la luz UV. Es una disolución de peptona de carne y cloruro de sodio en agua. La peptona de carne es una mezcla de aminoácidos. Vaciamos estos cultivos a cubetas de cuarzo, pues este es un material que transmite la luz UV de excitación. Expusimos las muestras a radiación ultravioleta, que tiene una longitud de onda de 355nm con un láser Nd-YAG que emite a 1064nm y que se dobla con espejos a 532nm y después a 355nm, la longitud de onda deseada.

Resultados y análisis

Gráfica de emisión de las Lactobacillus casi Shirota (verde), microorganismos colectados en Xochimilco (azul) y blanco (magenta)

La muestra de L. casi Shirota presentó alta intensidad de fluorescencia en el rango del NADH (440-460nm). Esto puede indicarnos una alta actividad metabólica o una alta densidad poblacional en la muestra. A pesar del doblamiento de la longitud de onda, quedan remanentes del primer haz luz del láser, y esto es lo que genera el pico de emisión que vemos en nuestra gráfica de emisión en 532nm. La muestra de microorganismos colectados en Xochimilco, a pesar de mostrar la curva característica de NADH, presentó una menor intensidad de fluorescencia. Esto puede indicarnos una baja actividad metabólica o una población pequeña de microorganismos en la muestra. La muestra blanco (medio de agua peptonada) presentó fluorescencia. Este fue un resultado no esperado, pero que explicamos con la presencia de triosina, triptofano y fenilalanina (aminoácidos que fluorescen bajo la excitación de luz UV) en el medio.

Aminoácidos presentes en el agua peptonada que presentan fluorescencia

Gráficas de fluorescencia de aminoácidos presentes en al agua peptonada

Conclusiones

Referencias