Estudio del efecto antimicrobiano del aceite esencial de Lippia origanoides quimiotipo timol-carvacrol nanoencapsulado en polímeros biodegradables

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dc.contributor.advisorOrtiz López, Claudia Cristina
dc.contributor.advisorTorres Sáez, Rodrigo Gonzalo
dc.contributor.authorPortilla Restrepo, Raphael
dc.contributor.evaluatorRueda Forero, Nohora Juliana
dc.contributor.evaluatorGutiérrez Cifuentes, Jorge Andrés
dc.date.accessioned2024-05-03T21:02:10Z
dc.date.available2024-05-03T21:02:10Z
dc.date.created2024-04-01
dc.date.issued2024-04-01
dc.description.abstractIntroducción: En la actualidad existe gran preocupación por el aumento de la resistencia antibacteriana frente a los antibióticos convencionales. Por esta razón, surge la necesidad de encontrar nuevas alternativas terapéuticas como pueden ser los Aceites Esenciales. Sin embargo, su aplicación se ve limitada debido a la hidrofobicidad y volatilidad de sus compuestos. Objetivo: evaluar el uso de biopolímeros para la nanoencapsulación del aceite esencial de Lippia origanoides y probarlo frente a cinco especies de bacterias y dos especies de hongos. Metodología: La síntesis de nanopartículas utilizando diferentes biopolímeros se hizo mediante emulsificación y evaporación de solventes, determinándose el potencial Z, tamaño, índice de polidispersidad (PDI) y la estabilidad, mediante el análisis de dispersión de luz dinámica. La eficiencia de encapsulación y la morfología de las nanopartículas se determinó por medio de espectrofotometría UV-VIS y microscopia electrónica de barrido (SEM), respectivamente. Finalmente, se evaluaron la Concentración Mínima inhibitoria (CMI) y Concentración Mínima Microbicida (CMM) del aceite encapsulado y libre mediante la técnica de microdilución en caldo. Resultados: se obtuvieron nanopartículas a escala nanométrica, destacándose los resultados obtenidos con las nanopartículas de Quitosano cuyo tamaño fue de 198.3 ± 6.3 nm, PDI de 0.249 ± 0.026 y potencial Z de 18.8 ± 3.9 mV, cuyos valores se mantuvieron estables durante 30 días. La eficiencia de encapsulación fue del 27.5 %, correspondiendo a 1376 μg/mL. Por otro lado, en los ensayos de actividad antimicrobiana, la nanoencapsulación utilizando quitosano, permitió disminuir la CMI y CMM frente a todas las cepas evaluadas (S. aureus ATCC 29213, E. coli ATCC 25922, Salmonella enteritidis ATCC 13076, P. aeruginosa ATCC 27853, Candida albicans ATCC 10231 y Candida auris CDC B11903), alcanzando valores de CMI de 43 μg/mL y CMM de 172 μg/mL en la mayoría de las cepas. Conclusiones: se logró sintetizar nanopartículas de quitosano con aceite esencial de tamaño a escala nanométrico, carga superficial positiva y estabilidad durante 30 días. Se mejoró la actividad antimicrobiana del aceite esencial encapsulado en quitosano disminuyendo la CMI contra todas las cepas evaluadas. En consecuencia, constituye una alternativa promisoria para el desarrollo de tratamiento de infecciones microbianas.
dc.description.abstractenglishIntroduction: Currently, there is great concern about the increase of antibacterial resistance to conventional antibiotics. For this reason, it is needed to find new therapeutic alternatives to control this threat. Among available antimicrobial compounds, essential oils have emerged as a promising alternative for controlling of antibiotic-resistant microorganisms. However, their application is limited due to the hydrophobicity and volatility of these compounds. Objective: To evaluate the use of biopolymers for the nanoencapsulation of Lippia origanoides essential oil and test them against five species of bacteria and two species of fungi (S. aureus ATCC 29213, E. coli ATCC 25922, Salmonella enteritidis ATCC 13076 y P. aeruginosa ATCC 27853, Candida albicans ATCC 10231 y Candida auris CDC B11903). Methodology: Synthesis of nanoparticles of different polymers was performed by emulsification and solvent evaporation technique, determining Z-potential, size, polydispersity index (PDI) and stability though dynamic light scattering (DLS). The encapsulation efficiency and morphology of the nanoparticles were determined by UV-VIS spectrophotometry and scanning electron microscopy (SEM), respectively. Finally, Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Microbicidal Concentration (MMC) of both encapsulated and free oil were evaluated by broth microdilution technique. Results: Nanoparticles were obtained at nanometric scale, highlighting the results obtained with Chitosan nanoparticles, whose size was 198.3 ± 6.3 nm, PDI of 0.249 ± 0.026 and Z potential of 18.8 ± 3.9 mV, whose values remained stable for 30 days. The encapsulation efficiency was 27.5 %, corresponding to 1376 μg/mL. On the other hand, in the antimicrobial activity tests, the use of chitosan as a biopolymer for nanoencapsulation allowed a reduction in the MIC and MBC against all microbial strains evaluated, achieving MIC values of 43 μg/mL and MBC of 172 μg/mL in the most microbial strains. Conclusions: It was possible to synthesize chitosan nanoparticles with essential oil of nanometer-scale size, positive surface charge and stability of the nanoparticles for 30 days. The antimicrobial activity of the essential oil encapsulated in chitosan was improved, decreasing the MIC against all the strains evaluated. Consequently, nanoencapsulation of antimicrobial compounds constitutes a promising alternative for the development of treatment of microbial infections.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Microbiología
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2618-0199
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42310
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Salud
dc.publisher.programMaestría en Microbiología
dc.publisher.schoolEscuela de Microbiología
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectActividad antimicrobiana
dc.subjectAceites esenciales
dc.subjectNanopartículas
dc.subjectPolímeros
dc.subjectMicroorganismos patógenos
dc.subject.keywordAntimicrobial Activity
dc.subject.keywordEssential Oils
dc.subject.keywordNanoparticles
dc.subject.keywordPolymers
dc.subject.keywordPathogenic Microorganisms
dc.titleEstudio del efecto antimicrobiano del aceite esencial de Lippia origanoides quimiotipo timol-carvacrol nanoencapsulado en polímeros biodegradables
dc.title.englishStudy of the antimicrobial effect of the essential oil of Lippia origanoides chemotype thymol-carvacrol nanoencapsulated in biodegradable polymers
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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