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Vol. 22 Núm. 2 (2022)
Julio - Diciembre

ARTICULOS DE INVESTIGACION

ANTIMICROBIAL EFFECT OF BIOLOGICAL AND CHEMICAL SILVER NANOPARTICLES IN ENVIRONMENTAL SAMPLES

https://doi.org/10.19053/1900771X.v22.n2.2022.15025

Publicado 2022-09-29

  • Diana Alexandra Calvo Olvera
    • ,
  • Luz Irene Rojas Avelizapa
    • ,
  • Norma Gabriela Rojas Avelizapa

Diana Alexandra Calvo Olvera
Department of Environmental Biotechnology, Instituto Politécnico Nacional, CICATA-QRO, Querétaro, México

Luz Irene Rojas Avelizapa
Laboratory of Microbial Biotechnology, Universidad Veracruzana, Peñuela Veracruz, México

Norma Gabriela Rojas Avelizapa
2Laboratory of Microbial Biotechnology, Universidad Veracruzana, Querétaro, México

Resumen

La resistencia de las cepas bacterianas a los agentes antimicrobianos y las infecciones asociadas a biopelículas provoca pérdidas económicas considerables y muertes en todo el mundo. De  continuar este problema, se estima que en el año
2050 podrían ocurrir alrededor de 10 millones de muertes humanas y los costos alcanzarían 1 billón de dólares a nivel mundial. La mayoría de los estudios de evaluación del efecto antimicrobiano se han enfocado en el estudio de cultivos puros, aun cuando se sabe que los microorganismos viven en comunidades que interactúan entre sí, lo anterior ocasiona
que el efecto antimicrobiano de los compuestos objetivo sea menos eficiente. Debido a esto, es necesaria la búsqueda de métodos alternativos que sean efectivos y no generen resistencia bacteriana; las nanopartículas de plata (AgNPs) pueden ser una excelente alternativa, así también es muy importante la evaluación de estos agentes antimicrobianos en
comunidades microbianas provenientes de muestras ambientales. En este estudio se reporta la síntesis de AgNPs esféricas
por métodos biológicos y químicos con un diámetro promedio de 10,32 y 9,53 nm respectivamente; se evalúa el efecto antimicrobiano de ambos tipos de nanopartículas en la población microbiana proveniente de tres muestras ambientales
diferentes (teclado de computadora, agua del grifo y un exudado faríngeo). Los resultados mostraron que ambos tipos de AgNPs son excelentes agentes antimicrobianos obteniendo en ambos casos porcentajes de inhibición mayores al 90%.

Palabras clave

efecto antimicrobiano, nanopartículas biológicas, nanopartículas químicas, muestras ambientales, nanopartículas de plata

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Biografía del autor/a

Diana Alexandra Calvo Olvera

Bióloga por la Universidad Autónoma de Querétaro, Maestra en Tecnología Avanzada con la especialidad de biotecnología por el Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA-QRO). Actualmente se encuentra cursando el doctorado en el mismo centro de investigación, sus líneas de investigación son Bionanotecnología y Biología molecular.

Luz Irene Rojas Avelizapa

Bióloga por la Universidad Veracruzana, Maestra en Biotecnología en Fermentaciones por el Instituto Tecnológico de Veracruz, Doctora en Ciencias Biológicas con especialidad en Biotecnología por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM-Iztapalapa). Profesor tiempo completo y base en la ENCB-IPN (1999-2013), actualmente Profesor titular C, tiempo completo en la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (Región Orizaba-Córdoba)

Norma Gabriela Rojas Avelizapa

Química Industrial por la Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Veracruzana, Mexico, Maestría y Doctorado en Ciencias con especialidad en Biotecnología Ambiental por el Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional. Investigador Científico en el Instituto Mexicano del Petróleo (1999-2005), actualmente Profesora Titular C, tiempo completo en el Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Nacional, Campus Querétaro. Líneas de interés Bionanotecnología, Biorremediación de sitios contaminados, Biolixiviación, Aprovechamiento y valorización de residuos agro-industriales.

Citas

  1. C.E. Cabrera, R.F. Gómez y A. E. Zúniga, “La resistencia de bacterias a antibioticos, antisepticos y desinfectantes una manifestación de los mecanismos de supervivencia y adaptación”. Colomb. Med. [online]. 2007, vol.38, n.2, pp.149-158. ISSN 1657-9534. Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S1657-95342007000200008&script=sci_abstract&tlng=es
  2. W. K. Jung, H. C. Koo, K. W. Kim, S. Shim, S. H. Kim and Y.H. Park, “Antibacterial activity and mechanism of action of the silver ion in Staphylococcus aureus and Escherichia coli” Applied and Environmental Microbiology. 2008 Apr;74(7):2171-8. DOI: 10.1128/AEM.02001-07 DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.02001-07
  3. N. Beyth, Y. Houri-Haddad, A. Domb, W. Khan and R. Hazan, “Alternative antimicrobial approach: Nano-antimicrobial materials”. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. Vol. 2015. pp. 1-17 https://doi.org/10.1155/2015/246012 DOI: https://doi.org/10.1155/2015/246012
  4. A. Ortega, et al “SP477QUATERNARY AMMONIUM POLYETHYLENEIMINE NANOPARTICLES: ANTIMICROBIAL EVALUATION AGAINST BACTERIA FROM PERITONEAL DIALYSIS RELATED PERITONITIS”. Nephrology Dialysis Transplantation. 2015 / 05 Vol. 30; Iss. suppl_3 DOI:10.1093/ndt/gfv196.03 DOI: https://doi.org/10.1093/ndt/gfv196.03
  5. A. Rodríguez, “Estudio del efecto antimicrobiano de nanopartículas de FeAg funcionalizadas con lectinas sobre Escherichia coli 0157:H7 Y Staphylococus aureus”. Tesis de Maestría, Universidad Industrial Santander, Bucaramanga, Colombia. 2012.
  6. C. Flores, “Nanopartículas de plata con potenciales aplicaciones en materiales implantables : síntesis, caracterización fisicoquímica y actividad bactericida”. Tesis de Doctorado no publicada, Universidad Nacional de la plata, Facultad de ciencias exactas, La Plata, Argentina. 2014.
  7. Sánchez-López E, Gomes D, Esteruelas G, Bonilla L, Lopez-Machado A, Galindo R, Cano A, Espina M, Ettcheto M, Camins A, Silva A, Durazzo A, Santini A, Garcia M, Souto E “Metal-based nanoparticles as antimicrobial agents: An overview”. Nanomaterials, Vol. 10, núm. 2, pp. 1–39, febrero, 2020. https://doi.org/10.3390/nano10020292 DOI: https://doi.org/10.3390/nano10020292
  8. A. Ávalos, Al. Haza and D. Mateo, “Nanopartículas de Plata: Aplicaciones y Riesgos Tóxicos para la Salud Humana y El Medio Ambiente”. Revista Complutense de Ciencias Veterinarias, Vol. 7, núm. 2, 2013, págs. 1-23. http://dx.doi.org/10.5209/rev_RCCV.2013.v7.n2.43408 DOI: https://doi.org/10.5209/rev_RCCV.2013.v7.n2.43408
  9. S. Pal, J. K. Tak and J. M. Song, “Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the gram-negative bacterium Escherichia coli”. Applied and Environmental Microbiology, Vol. 73, núm. 6, 2007, pp. 1712–1720. https://doi.org/10.1128/AEM.02218-06 DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.02218-06
  10. M.A. Aguilar-Méndez, E. San Martín-Martínez, L. Ortega-Arroyo, G. Gobián-Portillo and E. Sánchez-Espíndola “Synthesis and characterization of silver nanoparticles: effect on phytopathogen Colletotrichum gloesporioides”. Journal of Nanoparticles Research, Vol. 13, 2011, pp. 2525-2532. https://doi.org/10.1007/s11051-010-0145-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s11051-010-0145-6
  11. A. Calvo and N. Rojas “Antimicrobial effect of silver nanoparticles synthesized by Paecilomyces”. 2019 IEEE International Conference on Applied Science and Advanced Technology (iCASAT), Queretaro, Mexico, 2019, pp. 1-6. DOI: 10.1109/iCASAT48251.2019.9069536. DOI: https://doi.org/10.1109/iCASAT48251.2019.9069536
  12. M. Balouiri, M. Sadiki and S. K. Ibnsouda, “Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review”. Journal of pharmaceutical analysis, vol. 6, no. 2, 2016, pp. 71-79. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005
  13. E. Saion, E. Gharibshahi and K. Naghavi, “Size-Controlled and Optical Properties of Monodispersed Silver Nanoparticles Synthesized by the Radiolytic Reduction Method”. International Journal of Molecular Sciences, Vol. 14(4), 2013, pp. 7880-7896. https://doi.org/10.3390/ijms14047880 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms14047880
  14. B.P. Colman, S.-Y. Wang, M. Auffan, M. R. Wiesner and E. S. Bernhardt, “Antimicrobial effects of commercial silver nanoparticles are attenuated in natural streamwater and sediment”, Ecotoxicology, vol. 21, no. 7, 2012, pp. 1867-1877.https://doi.org/10.1007/s10646-012-0920-5 DOI: https://doi.org/10.1007/s10646-012-0920-5
  15. P. Bhattacharyya, B. Agarwal, M. Goswami D, D. Maiti, S. Baruah and P. Tribedi “Zinc oxide nanoparticle inhibits the biofilm formation of Streptococcus pneumoniae”, Antonie Van Leeuwenhoek, vol. 111, no. 1, 2018, pp. 89-99. doi: 10.1007/s10482-017-0930-7 DOI: https://doi.org/10.1007/s10482-017-0930-7
  16. A. M. Abdalhamed, A. A. Ghazy, E.S. Ibrahim, A.A. Arafa and G.S.G. Zeedan, “Therapeutic effect of biosynthetic gold nanoparticles on multidrug-resistant Escherichia coli and Salmonella species isolated from ruminants”, Veterinary World, Vol. 14, núm. 12, 2021, pp. 3200-3210. doi: www.doi.org/10.14202/vetworld.2021.3200-3210 DOI: https://doi.org/10.14202/vetworld.2021.3200-3210
  17. J. G. Leid, A. J. Ditto, A. Knapp, P. N. Shah, B. D. Wright, R. Blust, L. Christensen, C. B. Clemons, J. P. Wilbert, G. W. Ypung, et al. “In vitro antimicrobial studies of silver carbene complexes: activity of free and nanoparticle carbene formulations against clinical isolates of pathogenic bacteria”. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, Vol. 67, Issue 1, January 2012, pp. 138–148. https://doi.org/10.1093/jac/dkr408 DOI: https://doi.org/10.1093/jac/dkr408

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