Evaluación de la formación de biopelículas por Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis y Escherichia coli en revestimientos de acero inoxidable compuestos de polipropileno con zeolita y polipropileno con vidrio y plata
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i10.9125Palabras clave:
Acero inoxidable; Mastitis bovina; Ganado lecheroResumen
La presencia de biofilm microbiano adherido a los equipos de ordeño, formado por una limpieza inadecuada, es una fuente constante de contaminación para los animales ordeñados y para la leche que va a la industria, comprometiendo tanto la salud del animal como la calidad de la leche producida. El objetivo de este estudio fue evaluar la formación de biopelículas en cuatro recubrimientos diferentes de acero inoxidable, compuestos de polipropileno virgen, polipropileno con 3% de zeolita, polipropileno con 6% de zeolita y polipropileno con vidrio y plata. Para la determinación de la formación de biofilm en los cuatro recubrimientos ensayados, se contaron las unidades formadoras de colonias de las células en biofilm, extracción de matriz por sonicación, cuantificación de proteínas extracelulares y polisacáridos, confirmada por análisis de imágenes generadas por microscopía confocal láser. . Se seleccionaron cinco muestras de Staphylococcus aureus, una de Staphylococcus epidermidis y cinco de Escherichia coli productoras de biofilms, cuya producción de biofilm fue evaluada en un estudio previo realizado para evaluar la adherencia a diferentes recubrimientos. Escherichia coli fue la bacteria con mayor producción de biopelícula en todos los recubrimientos probados y el polipropileno con 6% de zeolita mostró una mayor adhesión de biopelícula microbiana en comparación con el polipropileno con plata y vidrio. Se esperaba que el material compuesto por plata, vidrio y polipropileno tuviera menor adherencia a las biopelículas microbianas, pero en este estudio se observó que no hubo diferencia entre los recubrimientos de polipropileno virgen, con 3% de zeolita y con vidrio y plata.
Citas
Action. (2013). Estatcamp - Consultoria estatística e qualidade, São Carlos, SP, Brasil. Retrieved Ago 1, from http://www.portalaction.com.br/
Ayres, M., Ayres J.M., Ayres, D.L., & Santos, A.A.S. (2007). BioEstat 5.0: aplicações estatísticas nas áreas das ciências biológicas e médicas. Belém: Sociedade Civil Mamirauá; Brasília: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.
Azeredo, J.A., Lazarova, V., & Oliveira, R. (1999). Methods to extract the exopolymeric matrix from biofilms: a comparative study. Water Science Technology, 39(7), 243-250. doi:10.1016/S0273-1223(99)00174-2
Boari, C.A., Alves, M.P., Tebaldi, V.M.R., Savian, T.V., & Piccoli, R.H. (2009). Formação de biofilme em aço inoxidável por Aeromonas hydrophila e Staphylococcus aureus usando leite e diferentes condições de cultivo. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 29(4), 886-895. doi: 10.1590/S0101-20612009000400029
Chagas, L.G.S., Melo, P. C., Brasão, S. C., Silvestre, G.B.R., Guimarães, E.C., & Lima, A.M.C. (2017). Evaluation of biofilm formation by bacterial strains isolated from milking equipment and milk samples from cows with mastitis. Semina: Ciências Agrárias, 38(4), 1887-1896. doi: 10.5433/1679-0359.2017v38n4p1887
Ciccio, P. D., Vergara, A., Festino, A.R., Paludi, D., Zanardi, E., Ghidini, S., & Ianieri, A. (2015). Biofilm formation by Staphylococcus aureus on food contact surfaces: Relationship with temperature and cell surface hydrophobicity. Food Control, 50(1), 930-936. doi: 10.1016/j.foodcont.2014.10.048
Cos, P., Toté K., Horemans T., & Maes, L. (2010). Biofilms: an extra hurdle for effective antimicrobial therapy. Current Pharmaceutical Design, 16(20), 2279-2295. doi: 10.2174/138161210791792868
Costerton, J.W., Stewart, P.S., & Greenberg, E.P. (1999). Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections, Science, 284(5418), 1318-1322. doi: 10.1126/science.284.5418.1318
Cowan, M. M., Abshireb, K. Z., Houk, S.L., & Evans, S. M. (2003). Antimicrobial efficacy of a silver-zeolite matrix coating on stainless steel. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 30(2), 102-106. doi: 10.1007/s10295-002-0022-0
Cucarella, C., Tormo, M. A., Ubeda, C., Trotonda, M. P., Monzón, M., Peris, C., Amorena, B., Lasa, I., & Penadés, J. R. (2004). Role of biofilm associated protein Bap in the pathogenesis of bovine Staphylococcus aureus. Infection and Immunity, 72(4), 2177-2185. doi: 10.1128/IAI.72.4.2177-2185
Dubois, M., Gilles, K. A., Hamilton, J. K., Rebers, P. A., & Smith, F. (1956). Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry, 28(3), 350-356. doi: 10.1021/ac60111a017
Ebrahimi, R., Zandi, S., & Gharibi, F. (2014). Removal of nickel and total chromium using Escherichia coli biofilm supported on clinoptilolite. Journal of Advances in Environmental Health Research, 2(2), 126-133. doi: 10.22102/jaehr.2014.40153
Eriksson, H. (2008). Controlled release of preservatives using dealuminated zeolite Y. Journal of Biochemical and Biophysical Methods, 70(6), 1139–1144. doi: 10.1016/j.jbbm.2007.05.010
Freeman, D.J., Falkiner, F.R., & Keane, C.T. (1989). New method for detecting slime production by coagulase negative staphylococci. Journal Clinical Pathology, 42(8), 872-874. doi:10.1136/jcp.42.8.872
Fuster-Valls, N., Hemández-Herrero, M., Marín-de-Mateo, M., & Rodríguez-Jerez, J.J. (2008). Effect of different environmental conditions on the bacteria survival on stainless steel surfaces. Food Control, 19(3), 308-314. doi: 10.1016/j.foodcont.2007.04.013
Giulio, M.D., Bartololomeo, S.D., Campli, E.D., Sancilio, S., Marsich, E., Travan, A., Cataldi, A., & Cellini, L. (2013). The effect of a silver nanoparticle polysaccharide system on Streptococcal and saliva-derived biofilms. Internation Journal Molecular Sciences,14(7), 13615–13625. doi: 10.3390/ijms140713615
Gomes, F. I. A. (2010). New therapeutic strategies against Staphylococcus epidermidis biofilms. Tese de Doutorado, Universidade do Minho, Braga, Portugal. Retrieved from http://repositorium.sdum.uminho.pt/handle/1822/11720
Gurunathan, S., Han, J. W., Kwon, D. N., & Kim, J. H. (2014). Enhanced antibacterial and anti-biofilm activities of silver nanoparticles against Gram-negative and Gram-positive bacteria. Nanoscale Research Letters, 9(375), 1-17. doi: 10.1186/1556-276X-9-373
Hamadi, F., Asseme, F., Elabed, S., Bensouda, S., Mabrouki, M., & Latrache, H. (2014). Adhesion of Staphylococcus aureus on stainless steel treated with three types of milk. Food Control, 38(1), 104-108. doi: 10.1016/j.foodcont.2013.10.006
Khameneh, B., Zarei, H., & Bazzaz, B. S. F. (2014).The effect of silver nanoparticles on Staphylococcus epidermidis biofilm biomass and cell viability. Nanomedicine Journal, 1(5), 302-307. doi: 10.7508/nmj.2015.05.003
Koneman, E. W. (2001). Diagnóstico Microbiológico – Texto e Atlas Colorido. (5 ed.). Rio de Janeiro: Médica e Científica Ltda.
Kunze, B., Reck, M., Dotsch, A., Lemme, A., Schummer, D., Irschik, H., Steimmetz, H., & Wagner-Dobler. (2010). Damage of Streptococcus mutans biofilms by carolacton, a secondary metabolite from the myxobacterium Sorangium cellulosum. BMC Microbiology. 10(199), 2-13. doi: 10.1186/1471-2180-10-199
Latorre, A. A., Van Kessel, J. S., Kams, J. S., Zurakiwski, M. J., Pradhan, A. K., Boor, K. J., Jayarao, B. M., Houser, B. A., Daugherty, C. S., & Schukken, Y. H. (2010). Biofilm in milking equipment on a dairy farm as a potential source of bulk tank milk contamination with Listeria monocytogenes. Journal of Dairy Science, 93(6), 2792–2802. doi: 10.3168/jds.2009-2717
Laverty, G., Gorman, S. P., & Gilmore, B. F. (2013). Biomolecular mechanisms of staphylococcal biofilm formation. Future Microbiology, 8, 509-524. doi: 10.2217/fmb.13.7
Lazarova, V., & Mamem, J. (1995). Biofilm characterization and activity analysis in water and wastewater treatment. Water Research, 29(10), 2227–2245. doi: 10.1016/0043-1354(95)00054-O
Lee, S. H. I., Mangolin, B. L. C., Gonçalves, J. L., Neeff, D. V., Silva, M. P., Cruz, A. G., & Oliveira, C. A. F. (2014). Biofilm-producing ability of Staphylococcus aureus isolates from Brazilian dairy farms. Journal of Dairy Science, 97(1), 1812–1816. doi: 10.3168/jds.2013-7387
Leite, B. A. (2013). Estudo da susceptibilidade e resposta dos biofilmes de estafilococos aos agentes antimicrobianos. Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP, Brasil. Retrieved from https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/263
Martin, J. G. P., Oliveira e Silva, G., Fonseca, C. R., Morales, C. B., Belmonte, C. P., Miquelutti, D. L. & Porto, E. (2016). Efficiency of a cleaning protocol for the removal of enterotoxigenic Staphylococcus aureus strains in dairy plants. International Journal of Food Microbiology, 238(1), 295-301. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2016.09.018
Monteiro, D. R., Silva, S., Negri, M., Gorup, L. F., Camargo, E. R., Oliveira, R., Barbosa, D.B., & Henriques, M. (2013). Silver colloidal nanoparticles: effect on matrix composition and structure of Candida albicans and Candida glabrata biofilms. Journal of Applied Microbiology, 114(4), 1175–1183. doi: 10.1111/jam.12102
Morita, Y., Imai, S., Hanyuda, A., Martin, K., Hanada, N., & Nakamura, Y. (2014). Effect of silver ion coating of fixed orthodontic retainers on the growth of oral pathogenic bacteria. Dental Materials Journal, 33(2), 268–274. doi: 10.4012/dmj.2013-216
Morones, J.R., Elechiguerra, J. L., Camacho, A., Holt, K., Kouri, J. B., Ramirez, J.T., & Yacaman, M. J. (2005). The bactericidal effect of silver nanoparticles. Nanotechnology, 16(10), 2346–2353. doi: 10.1088/0957-4484/16/10/059
Nagy, A., Harrison, A., Sabbani, S., Munson, Jr. R. S., Dutta, P.K., & Waldman, W. J. (2011). Silver nanoparticles embedded in zeolite membranes: release of silver ions and mechanism of antibacterial action. International Journal of Nanomedicine, 6(1), 1833–1852. doi: 10.2147/IJN.S24019
Neves, P. B. A., Agnelli, J. A. M., Kurachi, C., & Souza, C. W. O. (2014). Addition of silver nanoparticles to composite resin: effect on physical and bactericidal properties in vitro. Brazilian Dental Journal. 25(2), 141-145. doi: 10.1590/0103-6440201302398
Oliveira, E.S.D. (2013). Biocorrosão em cupons de aço carbono expostos à agua doce. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Pernambuco, Recife, Brasil. Retrieved from https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/13342
R Development Core Team. R. (2015). A language and environment for statistical computing, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. Retrieved from http://www.r-project.org
Saengmmee-Anupharb, S., Srikhririn, T., Thaweboon, B., Thaweboon, S., Amornsakchai, T., Dechkumakor, S., & Suddhasthira, T. (2013). Antimicrobial effects of silver zeolite, silver zirconium phosphate silicate and silver zirconium phosphate against oral microorganisms. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 3(1), 47-52. doi: 10.1016/S2221-1691(13)60022-2
Sousa, C., Teixeira, P., & Oliveira, R. (2009). Influence of surface properties on the adhesion of Staphylococcus epidermidis to acrylic and silicone. International Journal of Biomaterials, 9(1), 1-9. doi: 10.1155/2009/718017
Tran, P. A., & Webster, T. J. (2013). Understanding the wetting properties of nanostructured selenium coatings: the role of nanostructured surface roughness and air-pocket formation. International Journal of Nanomedicine, 8(1), 2001-2009. doi: 10.2147/IJN.S42970
Triola, M. F. (2014). Introdução à Estatística. (7ª ed.). Rio de Janeiro: LTC.
Tamanai-Shacoori, Z., Chahandad, F., Rébillard, A., Cillard, J., & Bonnaure-Mallet, M. (2014). Silver-zeolite combined to polyphenol-rich extracts of Ascophyllum nodosum: potential active role in prevention of periodontal diseases. Plos One, 9(10), 1-8. doi: 10.1371/journal.pone.0105475
Wang, S., & Peng, Y. (2010). Natural zeolites as effective adsorbents in water and wastewater treatment. Chemical Engineering Journal, Laussane, 156(1), 11-24. doi:10.1016/j.cej.2009.10.029
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