Análisis metabolómico basado en espectrometría de masas del efecto antimicrobiano del aceite esencial de Lippia origanoides sobre Escherichia coli ATCC 11775

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dc.contributor.advisorHidalgo Bucheli, William Fernando
dc.contributor.advisorCáceres Ortiz, Marlon Yesid
dc.contributor.authorAcuña Garcia, Luis Eduardo
dc.contributor.evaluatorStashenko, Elena
dc.contributor.evaluatorPoveda Jaramillo, Juan Carlos
dc.date.accessioned2023-11-15T15:26:17Z
dc.date.available2023-11-15T15:26:17Z
dc.date.created2023-11-14
dc.date.issued2023-11-14
dc.description.abstractLa pérdida de efectividad de los antimicrobianos clásicos para tratar infecciones bacterianas ha mostrado la urgencia con la que se requiere investigar y desarrollar nuevos antibióticos. Uno de los microorganismos que más preocupa a diversas autoridades de salud es Escherichia coli, esto debido a su capacidad para desarrollar mecanismos de resistencia y a su prevalencia en ambientes hospitalarios. Una de las alternativas sustentables al uso de antimicrobianos clásicos que ha surgido desde la investigación de productos naturales es el uso de los aceites esenciales y extractos vegetales, puesto que presentan buena efectividad antibiótica, y baja citotoxicidad en mamíferos. Sin embargo, se requiere un mayor número de estudios sobre el mecanismo de acción de estos fito-fármacos y sobre la estabilidad de sus componentes para que puedan llegar a ser una fuente importante de nuevos agentes antimicrobianos. Para responder a esta problemática, el presente estudio tuvo como objetivo investigar los cambios metabólicos en Escherichia coli durante el tratamiento con el aceite esencial de Lippia origanoides. La Concentración Mínima Inhibitoria 50 (CMI50) del aceite esencial se determinó en 0,24 mg/mL mediante el método microdilución en caldo. La investigación del modo de acción antimicrobiano del aceite esencial se realizó mediante una aproximación de metabolómica no dirigida basada en cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución. Esta metodología, permitió identificar de manera presuntiva, la modulación diferenciada de 59 metabolitos bacterianos,asociados con el metabolismo de la espermina y la espermidina, el ciclo de la urea, el metabolismo del triptófano y el ácido indol acético, la degradación de la lisina, la degradación de la leucina y la valina, y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos como las principales rutas metabólicas afectadas por el aceite esencial de L. origanoides. De igual manera, el estudio permitió establecer, la posible presencia de productos degradados de componentes minoritarios de este aceite esencial. Los resultados de este estudio indican los posibles targets afectados en el metabolismo de E. coli y, sirven como base para investigar estrategias que permitan mejorar la efectividad antibiótica de estos fito-fármacos y, en consecuencia, fortalecer su uso como una fuente sostenible de fitoterapéuticos.
dc.description.abstractenglishThe loss of effectiveness of classical antimicrobials to treat bacterial infections has shown the urgency with which research and development of new antibiotics are required. One of the microorganisms of greatest concern to various health authorities is Escherichia coli, due to its ability to develop resistance mechanisms and its prevalence in hospital environments. One of the sustainable alternatives to substitute classical antimicrobials is the use of essential oils and plant extracts since they present good antibiotic effectiveness and low cytotoxicity in mammals. However, more studies on the mechanism of action of these phytopharmaceuticals and on the stability of their components are required for them to become an important source of new antimicrobial agents. In response to this problem, the present study aimed to investigate the metabolic changes in Escherichia coli during the antibacterial action of the essential oil of Lippia origanoides. The minimum inhibitory concentration50 of the essential oil was established as 0,24 mg/mL and was determined by the micro-broth dilution method. The investigation of the antimicrobial mode of action of the essential oil was performed using a non-targeted metabolomics approach based on liquid chromatography hyphenated with mass spectrometry. This methodology made it possible to presumptively identify 59 differential bacterial metabolites and to establish that the metabolic pathways affected by treatment with the essential oil corresponded to spermine and spermidine metabolism, the urea cycle, tryptophan, and indole acetic acid metabolism, lysine degradation, leucine and valine degradation, and the tricarboxylic acid cycle. Likewise, the study allowed us to establish for the first time, the possible presence of degraded products of minor components of this essential oil. The results of this study are intended to serve as a basis for investigating strategies to improve the antibiotic effectiveness of these phytopharmaceuticals and, consequently, to strengthen their use as a sustainable source of drugs.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001712799
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0009-0004-4093-0322
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/20.500.14071/15353
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
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.subjectAceite esencial
dc.subjectAntimicrobiano
dc.subjectMetabolómica no dirigida
dc.subjectMecanismo de acción
dc.subject.keywordEssential oil
dc.subject.keywordAntimicrobial agent
dc.subject.keywordUntargeted metabolomics
dc.subject.keywordMode of action
dc.titleAnálisis metabolómico basado en espectrometría de masas del efecto antimicrobiano del aceite esencial de Lippia origanoides sobre Escherichia coli ATCC 11775
dc.title.englishMass spectrometry-based metabolomic analysis of the antimicrobial effect of Lippia origanoides essential oil on Escherichia coli ATCC 11775
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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