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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4291| Evaluación del efecto inhibitorio de nanopartículas metálicas, sintetizadas por una vía verde utilizando a Ganoderma sessile, sobre Campylobacter jejuni Evaluation of the inhibitory effect of metallic nanoparticles on Campylobacter jejuni synthesized by a green pathway using Ganoderma sessile | |
| DANIEL RIVERA MENDOZA | |
| ERNESTINA CASTRO LONGORIA ALEJANDRO HUERTA SAQUERO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Nanopartículas, Campylobacter, Resistencia bacteriana, Ganoderma, Metaboloma Nanoparticles, Campylobacter, Bacterial resistance, Ganoderma, Metabolome | |
| Este estudio demuestra el potencial de las nanopartículas metálicas biosintetizadas a partir del hongo Ganoderma sessile como agentes antimicrobianos efectivos contra Campylobacter jejuni, así como contra otras especies relacionadas como Campylobacter coli y Campylobacter lari. Las nanopartículas de plata (AgNPs), con un tamaño modal de 5 nm, mostraron una acción inhibitoria rápida, con una concentración mínima inhibitoria (CMI) de 6.7 μg/mL, posiblemente debido a su interacción con la membrana bacteriana y la generación de estrés oxidativo en C. jejuni, mientras que las nanopartículas de óxido de cobre (CuONPs), con tamaño modal de 3 nm, exhibieron un efecto más lento, con una CMI de 10 μg/mL, atribuido a la capacidad de las bacterias para incorporar cobre en sus vías metabólicas. Estas CMI fueron notablemente bajas en comparación con estudios que emplean métodos químicos, destacando la eficacia de este enfoque verde. Además, las nanopartículas demostraron ser efectivas contra cepas de Campylobacter con perfiles de multirresistencia a antibióticos, incluyendo C. coli 2228, la cepa más resistente evaluada. El análisis del modo de acción reveló que las AgNPs actúan principalmente a través de la desestabilización de la membrana y la producción de especies reactivas de oxígeno, mientras que las CuONPs ejercen su efecto de manera más gradual, coincidiendo con estudios previos que resaltan la importancia del estrés oxidativo en la actividad antimicrobiana. Por otro lado, la exploración de la composición metabólica del extracto acuoso intracelular de G. sessile identificó acilos grasos y prenoles lípidos como los grupos más representativos, aunque su actividad inhibitoria moderada (40% en su concentración máxima) no mostró diferencias significativas contra la cepa C. coli 2228, sugiriendo que las moléculas responsables podrían haber sido afectadas por las condiciones experimentales. Sin embargo, el análisis de Incrustación de Vecinos Estocásticos con Distribución t (t-SNE) identificó al menos cuatro moléculas con estructuras similares a compuestos reportados por aprobado por agencias reguladoras de alimentos, como la FDA, con actividad antibacteriana, lo que abre nuevas vías de investigación. En resumen, este trabajo subraya el potencial de las nanopartículas biosintetizadas como una alternativa sostenible y efectiva para combatir patógenos provenientes de los alimentos multirresistentes a antibióticos, reduciendo la dependencia de métodos químicos tradicionales This study highlights the potential of biosynthesized metal nanoparticles derived from the fungus Ganoderma sessile as effective antimicrobial agents against Campylobacter jejuni and related species, including Campylobacter coli and Campylobacter lari. Silver nanoparticles (AgNPs), exhibiting a modal size of 5 nm, demonstrated intense inhibitory activity, with a minimum inhibitory concentration (MIC) of 6.7 μg/mL, likely due to their ability to disrupt bacterial membranes and induce oxidative stress in C. jejuni. In contrast, copper oxide nanoparticles (CuONPs), with sizes ranging close to 3 nm, exhibited a slower antimicrobial effect, with an MIC of 10 μg/mL, which may be attributed to bacterial mechanisms incorporating copper into metabolic pathways. These MIC values were significantly lower than those reported in studies using chemically synthesized nanoparticles, underscoring the efficiency of this green synthesis approach. Notably, the nanoparticles were effective against multi-antibiotic-resistant strains of Campylobacter, such as C. coli strain 2228, the most resistant strain evaluated. Mechanistic studies revealed that AgNPs primarily destabilize bacterial membranes and generate reactive oxygen species. At the same time, CuONPs exert their effects more gradually, consistent with the role of oxidative stress in their antimicrobial activity. Additionally, analysis of the intracellular aqueous extract of G. sessile identified fatty acyls and prenol lipids as the predominant metabolite groups. Although the extract showed moderate inhibitory activity (40% at maximum concentration), no significant differences were observed against C. coli strain 2228, suggesting that experimental conditions may have impacted the bioactive molecules. Nevertheless, the t- distributed stochastic neighbor embedding (t-SNE) analysis identified at least four molecules structurally similar to approved by regulatory food agencies antibacterial compounds, providing promising leads for future research. In conclusion, this work demonstrates the potential of biosynthesized nanoparticles as a sustainable and effective alternative for controlling multidrug- resistant foodborne pathogens by reducing reliance on conventional chemical synthesis methods. Future research will focus on identifying the metabolites responsible for antibacterial activity and optimizing synthesis conditions to enhance the efficacy of this approach as a promising strategy for combating foodborne infections. | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Rivera Mendoza, D. 2025. Evaluación del efecto inhibitorio de nanopartículas metálicas en Campylobacter jejuni sintetizadas por una vía verde utilizando a Ganoderma sessile. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 81 pp. | |
| OTRAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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