Academic literature on the topic 'Biopelículas'

Listeria monocytogenes es un microorganismo patógeno con capacidad de formar biopelículas en el ambiente de producción de alimentos, siendo difícil su remoción con los procedimientos normales de limpieza y desinfección. En el presente estudio, se evaluó la capacidad de formación de biopelículas de 20 cepas de L. monocytogenes aisladas de embutidos y superficies inertes de una planta de procesado cárnicos. La detección se realizó con GeneQuence Test y la capacidad de formación de biopelículas por el método de Djordjevic a 620nm. Se evaluó diferentes condiciones de temperatura: refrigeración (4ºC), ambiente (22ºC) y 35ºC, obteniendo formación de biopelículas en el 95% de las cepas según la clasificación Stepanovic. El 85% fueron productoras débiles de biopelícula a 4°C y 35°C; sin embargo a 35°C un 10% fueron productoras moderadas. La resistencia frente a dos desinfectantes a base de hipoclorito de sodio y amonio cuaternario se evaluó en tres tiempos de contacto (5, 10 y 30 minutos), demostrando que el hipoclorito de sodio es más eficiente para eliminar la biopelícula a partir de los 30 minutos de exposición.

En este estudio se han elaborado biopelículas a partir de cáscara de naranja, utilizando pectina, en calidad de reticulante y glicerina que hace las veces de plastificante. Asimismo, se ha determinado el efecto de la adición de celulosa bacteriana, obtenida de la fermentación estática de kombucha (Manchurian fungus), en tales biopelículas. Es destacable que la cáscara de naranja ha sido sometida previamente a un proceso de extracción por arrastre de vapor para recuperar su aceite esencial. Experimentalmente, se encontró que una formulación adecuada de biopelículas contiene los porcentajes másicos siguientes: cáscara de naranja, 15; celulosa bacteriana, 5; pectina, 40; y glicerina, 40. Dicha biopelícula ostentó una resistencia a la tensión de 5,53 N/mm2 , elongación de 51,60 % y permeabilidad de 0,0273 g.mm/(h.kPa.m2 ). El contenido de pectina afectó significativamente las propiedades de las biopelículas, debido a su interacción con el glicerol. La celulosa bacteriana contribuyó a incrementar la resistencia a la tensión de las biopelículas, pero redujo su elongación, y permeabilidad, Por ello se constituye en un agente reforzante efectivo cuya producción es sencilla y segura.

Las infecciones asociadas a bacterias formadoras de biopelículas, como estafilococos coagulasa negativos (ECoN), son difíciles de tratar debido a que en dicho estado son más resistentes a los antibióticos que en su forma planctónica, posiblemente porque no permiten la buena difusión del fármaco. El presente trabajo contribuye al conocimiento de las estrategias de resistencia por parte de estas comunidades microbianas, al plantearse como objetivos, aislar ECoN formadores de biopelículas desde catéteres venosos centrales (CVC), inducir la formación de biopelículas in vitro y evaluar la penetración de vancomicina a través de éstas. Se recolectaron 121 CVC de la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) del Hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen. Se aislaron 46 cepas identificadas como ECoN, de las cuales el 46% fueron productoras de biopelícula según el método en agar Rojo de Congo; como controles se utilizaron Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 (bacteria formadora de biopelículas) y Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 (bacteria no formadora de biopelículas). La penetración de vancomicina a través de las biopelículas inducidas in vitro, fue evaluada mediante el método de Ander et al., observándose que penetró en promedio el 57,5% de su concentración a través de las biopelículas después de seis horas de exposición, mientras que el control negativo difundió el 92,4%. Además se evidenció que el antibiótico continuó difundiéndose hasta las 24 horas, alcanzando una penetración promedio de 82,2%. El análisis estadístico demostró que no hubieron diferencias significativas entre las unidades formadoras de colonias (UFC) de las bacterias viables dentro de las biopelículas expuestas al antibiótico y sus respectivos controles.

Objetivo: Evaluar la susceptibilidad / resistencia in vitro de biopelículas y poblaciones planctónicas de Pseudomonas aeruginosa de origen hospitalario a la ciprofloxacina y compararlas con los resultados con las pruebas de susceptibilidad estándar obtenidos. Diseño: Estudio microbiológico. Lugar: Laboratorio de Microbiología Molecular, Facultad de Ciencias Biológicas, UNMSM. Material biológico: Cepas de Pseudomonas aeruginosa. Intervenciones: En cepas resistentes y sensibles obtenidas del Hospital del Niño, se realizó pruebas de concentración mínima inhibitoria (MIC); luego, se procedió a formar las biopelículas, en membranas de filtración y cultivos planctónicos en caldo, para ser sometidos ambos a diferentes concentraciones de ciprofloxacina y realizar el conteo en placas a intervalos de 40 minutos y a las 24 horas de exposición. Principales medidas de resultados: Susceptibilidad / resistencia in vitro de biopelículas y poblaciones planctónicas de Pseudomonas aeruginosa de origen hospitalario. Resultados: Al examinar la cepa sensible, ésta incrementa su resistencia en más de 200 veces, bajo la forma de biopelícula, encontrándose una diferencia poco significativa en las cepas resistentes, ya que la población comienza a disminuir alrededor de una concentración de 128 μg/mL de la droga. Conclusiones: Una misma cepa, como en el caso de la Pseudomona aeruginosa, tiene un comportamiento distinto a la ciprofloxacina, de acuerdo a su forma de crecimiento. Se recomienda la determinación del MIC en biopelículas de agentes etiológicos de infecciones recurrentes y crónicas que desarrollan el estado de biopelícula.

El almidón de plátano (AP) y proteínas del suero (PS) de leche (α-LA, β-LGA y β-LGB) fueron mezcladas para elaborar biopelículas por el método de vaciado en placa. La solubilidad en las biopelículas AP/PS (32.42%) fue mayor que las control, elaboradas con AP (7.2%). La adición de las PS en la biopelícula, mejoró las propiedades mecánicas, ya que aumentaron los valores del módulo de Young y esfuerzo máximo a la ruptura, patrón inverso fue observado en la elongación al rompimiento. La película AP/α-LA mostró mayor incremento en la temperatura de fusión que las mezclas AP/β-LGA y AP/β-LGB. La estabilidad a la temperatura (ΔH) en las biopelículas fue mejorado por la adición de PS. Los estudios de espectrofotometría mostraron una mayor longitud de banda en 3500 cm–1 en películas de AP/PS indicando un incremento en los grupos –OH, lo que tiene relación con la mayor solubilidad que presentaron estas biopelículas.

Las infecciones fúngicas en el ser humano están relacionadas con la formación de biopelículas resistentes a tratamientos farmacológicos. El complejo de S. schenckii presenta micosis crónicas y sistémicas con resistencia farmacológica. Sin embargo, en S. schenckii no se ha descrito la formación de biopelículas; este aspecto se aborda en la presente investigación, analizando las características bioquímicas de la formación y desarrollo de las biopelículas, aplicando técnicas de microscopía óptica y métodos fisicoquímicos. Los resultados indican que la adhesión y desarrollo de la comunidad fúngica es tiempo dependiente (12 h, 24 h y 48 h); consecuentemente se presenta incremento de la biomasa (0.19 Abs - 0.5 Abs) y carbohidratos totales (1.12 µg/µl - 3.28 µg/µl). Estructuralmente, la adhesión y desarrollo de S. schenckii presenta redes de hifas con centros de nucleación que consolidan la biopelícula. La prospectiva del estudio de las biopelículas de S. schenckii impactará en las estrategias farmacológicas del tratamiento de las micosis.

Partiendo de 30 aislados bacterianos de diferentes tipos (fundamentalmente Bacillus), previamente aislados e identificados por métodos microbiológicos y moleculares, provenientes de biopelículas epilíticas traídas del Castillo de Chapultepec de la ciudad de México, DF. Se realizaron diferentes metodologías como comprobación y determinación de formación biopelículas y su cuantificación, prueba de ureasa y la producción de cristales de carbonato de calcio en placa Petry con LB enriquecido con carbonato de calcio al 0.2 %. Los cristales fueron enviados a difracción de rayos X y Microscopia Electrónica de Barrido.Los resultados muestran que en alguna medida todos los microorganismos probados participan en el proceso de formación de biopelículas y un total de 12 aislados destacaron como los mejores formadores de biopelículas, sobresaliendo las cepas IS16 y IIIS10 (Bacillus subtilis), IIS15a (Bacillus cereus) por ser las que mayores UFC/mL presentaron en la biopelícula. Todos los buenos formadores de biopelículas resultan también adecuados en cuanto a bioprecipitación de carbonatos, destacando las cepas IIIS4 (Bacillus megaterium), IS5 (Bacillus subtilis) e IIIS9b (Bacillus subtilis), 21 (Pantoea agglomerans) y la IIIS5 (Bacillus simplex). Poco o nada se sabe hasta el momento de la participación de Pantoea agglomerans en procesos de biorrestauración mediante bioprecipitación de cristales de carbonato de calcio y debido a que se obtuvo buena respuesta a la prueba de ureasa y los cristales obtenidos fueron mayormente Calcita (99 %), este trabajo muestra la factibilidad de usar la biota nativa para su activación y así lograr la restauración de los monumentos biodeteriorados.

Acinetobacter baumannii es una bacteria Gram negativa asociada a infecciones intrahospitalarias por su gran facilidad de supervivencia en condiciones adversas y el desarrollo de multirresistencia a diversos antimicrobianos. Durante años se han registrado brotes hospitalarios en diferentes países asociados a esta bacteria, lo que aumento el interés de estudio de las biopelículas y los genes involucrados en su producción, debido a que se demostró una asociación a la resistencia antibiótica. Con este fin se realizó este estudio sobre 191 cepas de Acinetobacter baumannii provenientes de dos centros hospitalarios para la identificación de genes asociados a las biopelículas y posterior cuantificación de acuerdo a la técnica descrita por Badmasti y Azizi. Los resultados revelaron una asociación positiva entre la cantidad de biopelícula formada y la resistencia antibiótica, bacterias formadoras fuertes de biopelículas presentan mayor resistencia a los carbapenems. En cuanto a los genes, el gen ompA demostró una asociación con la cantidad de biofilm producido, bap y csuE son genes involucrados en el primer paso de formación de biofilm, pero no se asocian con la cantidad formada por la bacteria.

Antecedentes y Objetivos: La colonización de los sustratos líticos por comunidades fúngicas está determinada por las propiedades del sustrato (bioreceptividad) y las condiciones climáticas y microclimáticas. Sin embargo, los efectos del tiempo de exposición de la superficie de la roca calcárea al ambiente sobre la composición de las comunidades fúngicas no se ha investigado. En este estudio, analizamos la composición y estructura de las comunidades fúngicas inmersas en biopelículas asociadas a roca calcárea, en paredes de edificaciones modernas construidas a diferentes tiempos en un ambiente subtropical en Campeche, México.Métodos: Se consideró una cronosecuencia de paredes construidas a uno, cinco y 10 años. Sobre cada pared, se rasparon tres superficies de 3 × 3 cm para cada biopelícula. Los hongos se aislaron por la técnica de lavado y filtración de partículas, posteriormente se inocularon en dos medios de cultivo contrastantes (un medio oligotrófico y uno copiotrófico). Los hongos se identificaron de acuerdo a sus características macro y microscópicas.Resultados clave: Encontramos 73 géneros y 202 especies de 844 aislados. Los resultados mostraron que las comunidades fúngicas son diferentes en las tres biopelículas. En la biopelícula de desarrollo intermedio encontramos un alto número de aislados, pero tanto la riqueza como la diversidad fueron bajas. En contraste, en la biopelícula avanzada, los valores de riqueza de especies y diversidad fueron altos, y las especies abundantes fueron Hyphomycete 1, Myrothecium roridum y Pestalotiopsis maculans. Las especies dominantes en la biopelícula intermedia fueron Curvularia lunata, Curvularia pallescens, Fusarium oxysporum y Fusarium redolens, y en la biopelícula joven fueron Cladosporium cladosporioides, Curvularia clavata, Paraconiothyrium sp. y Phoma eupyrena.Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que la composición de la comunidad fúngica en cada biopelícula cambia de acuerdo al tiempo de exposición de la roca calcárea al ambiente. Además, como parte de la composición de la comunidad fúngica, encontramos un conjunto de especies poco comunes que podrían ser autóctonas en la roca calcárea.

<span>En muchos ecosistemas diversos, que van desde ecosistemas acuáticos hasta los intestinos de mamíferos e implantes médicos, las poblaciones y comunidades de bacterias existen como biopelículas (biofilms). El proceso de desarrollo de las biopelículas ha sido bien estudiado para aquellos producidos por bacterias unicelulares como<em> Pseudomonas aeruginosa</em>, pero se conoce muy poco acerca del desarrollo de biopelículas asociadas con microorganismos filamentosos. La Enfermedad de Banda Negra (EBN) de coral es caracterizada como una comunidad polimicrobiana que forma una biopelícula (lecho), visualmente-dominada por una cianobacteria filamentosa. El lecho migra a través de un huésped de coral vivo, rompiendo completamente el tejido del coral y dejando atrás el esqueleto de coral expuesto. Es la única biopelícula cianobacteriana que migra a través de un sustrato, por lo tanto esto genera preguntas acerca de los mecanismos y las características únicas de este sistema. Fragmentos del coral <em>Montastraea annularis</em>, cinco artificialmente infectados con EBN y dos colectados de una colonia EBN-infectada, fueron usados para abordar estas preguntas mediante exámenes detallados con microscopía electrónica de barrido y de transmisión (MEB y MET). En zonas cercanas a la interfaz de tejido del coral y la banda de la enfermedad madura, se han observado dos tipos de grupos de cianobacterias, uno con orientación aleatoria y otro con una orientación paralela de los filamentos. Este último exhibe la secreción activa de polisacáridos extra-celulares (PEC), mientras que los grupos orientados al azar no lo hicieron. Dentro de la banda de filamentos cianobacterianas bien desarrollados se observó que estaban integradas en PEC y que se presentaban como capas de cianobacteria con orientación paralela. Estas observaciones sugieren que la cianobacteria de EBN se orienta a sí misma y produce PEC en un proceso secuencial durante la migración para formar la matriz complejo de EBN.</span>

Diversas especies del género Agrobacterium producen tumores en gran cantidad de plantas cultivadas, causando la enfermedad conocida en inglés como "crown gall". En esta tesis se ha demostrado que cepas patógenas y no patógenas de las especies A. tumefaciens, A. rhizogenes y A. vitis son capaces de formar biopelículas tanto sobre superficies inertes como sobre raíces de tomate. Las cepas de A. tumefaciens y A. vitis se unieron a poliestireno y polipropileno, mientras que las de A. rhizogenes sólo se unieron a polipropileno. Se ha constatado que la formación de biopelículas in vitro sobre superficies abióticas en Agrobacterium spp. depende de la especie (biovar), la superficie y las condiciones de cultivo. Mediante microscopía electrónica de barrido y microscopía láser confocal, utilizando cepas marcadas con GFP, se demostró que las tres especies formaban estructuras complejas compuestas por numerosas células bacterianas dispuestas según alguno de los siguientes modelos: 1) tapices densos y continuos, 2) grandes agregados irregulares embebidos en material extracelular, o 3) en forma de setas globulares atravesadas internamente por canales. Los resultados sugieren que la formación de biopelículas puede estar asociada a la colonización y supervivencia de estas especies bacterianas en la rizosfera. Además, la capacidad del agente de biocontrol A. rhizogenes K84 de formar biopelículas durante su interacción con la planta podría ser una característica relevante para el control de la enfermedad. Con el propósito de ahondar y conocer genes implicados en la formación de biopelículas en este agente de biocontrol se han utilizado dos estrategias. Mediante genética clásica, se analizó una librería de mutantes al azar de la cepa K84 y se identificaron dos mutantes afectados en la formación de biopelículas. Uno fue incapaz de unirse y formar biopelículas sobre polipropileno, pero por el contrario se unió y formó biopelículas sobre ápices radiculares. El otro mutante produjo más biopelícula que la cepa K84, tanto en superficie abiótica como en ápices radiculares.
Abarca Grau, AM. (2011). Biopelículas en Agrobacterium spp [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11670
Palancia

La biolixiviación de minerales de cobre es un proceso que ha sido ampliamente estudiado debido principalmente a la importancia económica que tiene el optimizar este tipo de procesos para así lograr una mayor recuperación del mineral deseado. El mineral sulfurado de cobre más abundante es la calcopirita, pero a su vez el más difícil de lixiviar: la acumulación de partículas insolubles sobre la superficie del mineral produce la formación de una capa impermeable, la cual impide la correcta difusión de los compuestos lixiviantes hacia el mineral, volviéndola ineficiente. Un estudio anterior realizado en nuestro laboratorio, “Non-Homogeneous Biofilm Modeling Applied to Bioleaching Processes” [1], estudia el fenómeno de acumulación de partículas de azufre insolubles sobre la superficie del mineral y sus consecuencias en la biolixiviación del mineral. Sin embargo, no toma en cuenta la precipitación de otro compuesto insoluble: la jarosita. El objetivo de este trabajo es estudiar el fenómeno de precipitación de jarosita sobre la superficie, específicamente, de calcopirita y analizar el efecto que podría tener en la biolixiviación la formación de una capa impermeable de este compuesto. Para esto se incorporan al modelo ya estudiado las variables que definen este fenómeno, tal como los compuestos involucrados y reacciones con sus respectivos parámetros. Lo primero que se debió analizar fue el fenómeno de precipitación de jarosita. De esta forma los resultados obtenidos pueden ser comparados con curvas experimentales y así realizar los ajustes de parámetros que sean necesarios en el modelo para lograr obtener curvas similares. Los resultados obtenidos muestran una clara tendencia en el crecimiento de la capa de jarosita sobre la superficie del mineral y en la mayoría de las curvas puede observarse la ausencia de una “etapa inicial”. En algunos casos no se logró llegar a la “etapa estacionaria” debido a la larga duración de la “etapa de crecimiento”. Sin embargo fue posible obtener curvas similares a la teórica en términos de duración del fenómeno, las cuales fueron utilizadas para llevar a cabo las simulaciones incorporando la acumulación de azufre y formación de la biopelícula de microorganismos. Se observó la relevancia del parámetro constante k en la obtención de distintos resultados. La variación en su orden de magnitud permitió obtener curvas muy distintas unas de otras. En el caso de los tres fenómenos ocurriendo simultáneamente, se tiene que la precipitación de jarosita se incrementa al momento que las bacterias se van multiplicando. Se cree que esto puede deberse a la presencia de ión Fe3+ en los alrededores de estas, el cual es utilizado por la cinética de formación de jarosita.

Pseudomonas aeruginosa, es uno de los más importantes patógenos humanos oportunistas, que puede colonizar no solo superficies abióticas, sino también superficies bióticas. Una vez colonizadas estas superficies, dicha bacteria produce exopolisacárido originando la formación de biopelículas, en consecuencia, estas bacterias son mil veces más resistentes, no sólo a antibióticos, sino también a biocidas y desinfectantes, constituyendo un problema de salud pública. Para este trabajo de investigación se recolectaron 62 cepas aisladas de líquidos biológicos y secreciones de pacientes procedentes del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins durante el periodo de Enero a Setiembre del 2006, identificándose el 100% de ellas como cepas de Pseudomonas aeruginosa. Sólo se escogió el 81% de las cepas formadoras de biopelículas para investigar la influencia del mucolítico NAC sobre las biopelículas de Pseudomonas aeruginosa, ya que éstas presentaron mayor producción durante la cuantificación realizada por el Método de O’Toole and Kolter
Pseudomonas aeruginosa, is one of the most important human pathogens opportunistic, that can colonizes not only abiotics surfaces, also biotics surfaces. Once colonized these surfaces produce extracellular polysaccharides originating the biofilms formation, in consequence, these bacterias are thousand times more resistant to antibiotics, biocides and desinfectants, constituting a problem of public health. For this study, were collected 62 strains isolated from biological fluids and secretions of patients from the Edgardo Rebagliati Martins National Hospital during the period from January to September 2006, indentifying 100% of them like Pseudomonas aeruginosa strains. The determination of biofilm production we preferred to use Congo Red Agar Method (ARC), for its sensibility and reproducibility which showed that 42% were biofilm producers, whereas 48% were biofilm non developed. Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 (non producer) were used as negative control. Only the 81% of them was chosen to investigate the influence of mucolitic N-acetylcysteine (NAC) on Pseudomonas aeruginosa biofilms, by the biggest biofim production during the quantification by O’Toole and Kolter Method

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario
Salmonella spp. es el agente etiológico de la salmonelosis, enfermedad entérica transmitida principalmente por los alimentos. Este patógeno está ampliamente difundido en el medio ambiente y anualmente infecta a millones de animales y personas en todo el mundo. Salmonella es capaz de establecerse en un estado de biopelícula, el que se caracteriza por ser una comunidad de células de una o varias especies protegidas por sustancias poliméricas extracelulares (EPS) autogeneradas y fijadas a una superficie inerte o un tejido vivo. Las biopelículas son de gran importancia pues permiten la persistencia de los patógenos tanto dentro del hospedero como en el medio ambiente. El objetivo de este trabajo fue caracterizar la formación de biopelículas de los diferentes serotipos de S. enterica aisladas de distintos hospederos en Chile. Se cuantificó la formación de biopelículas por medio del método colorimétrico de titulación en placa y a través del coeficiente de correlación de Pearson's se estableció si las características de expresión fenotípica de las biopelículas tenían relación con la capacidad de supervivencia a condiciones de estrés, de las cepas en estado planctónico. Como resultado no se encontró una asociación significativa entre hospedero, serotipos y formación de biopelícula. Las propiedades de supervivencia a condiciones de estrés de las cepas de S. enterica ser. Enteritidis en estado de vida libre fueron independientes de la formación de biopelículas. Junto a esto, se estudió el fenotipo expresados por las cepas en placas de agar. Para observar la producción de fimbrias curli y celulosa se usaron placas de agar con tinción de Rojo Congo y Azul de Comassie, mientras que para determinar la expresión de ácido colánico se utilizaron placas de agar con tinción de Calcofluor. Este análisis evidencio que el morfotipo BDAR (café, seco y rugoso) que expresa fimbiras curli pero no celulosa es ampliamente expresado por los serotipos S. Agona (83%), S. Havana (60%), S. Infantis (57%) y S. Heidelberg (83%). Esto podría indicar que este morfotipo, relativamente poco estudiado, puede estar siendo expresado ampliamente por las cepas de Salmonella no Enteritidis en el medio ambiente. vi Mientras que los serotipos S. Agona, S. Anatum, S. Enteritidis, S. Havana, S. Heidelberg y S. Infantis resultaron positivos a ácido colánico. Lo que les otorgaría a estas cepas una mayor capacidad para formar biopelículas sobre células epiteliales. Palabras claves: Salmonella, Serotipo, Biopelícula, Morfotipo, Sustancias poliméricas extracelulares (EPS).
Fondo de Apoyo a la Investigación Universidad Autónoma 2013

I RESUMEN La presente investigación se llevó a cabo en dos etapas la primera consistió en el desarrollo de una biopelícula activa con extracto de ajo (All i um sativum) como antimicrobiano, a base de colágeno extraído de residuos de pescado. La segunda etapa , consistió en la aplicación de la biopelícula al filetes de pescado y evaluación en vida de anaquel, para determinar el efecto sobre características físicas y microbiológicas del pescado fresco. Se realizó un análisis microbiológico a cuatro tratamientos. El tratamiento 1 (T1), estuvo representado por pescado sin recubrir. El tratamiento 2 (T2) representado por pescado recubierto con película sin antimicrobiano. El tratamiento 3 (T3), representado por pescado recubierto con biopelícula activa con extracto d e ajo ( Allium sativum ). El tratamiento 4 (T4), representado por pescado recubierto con película plástica comercial. Se realizó la determinación de Mesófilos Aerobios, psicotróficos y Coliformes Totales, de acuerdo con las Normas Oficiales Mexicanas NOM - 11 0 - SSA1 - 1994, NOM - 092 - SSA1 - 1994, aunado a lo anterior, se llevó a cabo la medición de pH y color durante 12 días Y 5 días de medición. Los resultados obtenidos mostraron que el T3 representado por pescado recubierto con biopelícula activa, fue el mejor tra tamiento para el experimento mostrando diferencias significativas ( P ≤0.05) en todas las pruebas, comprobando la hipótesis inicial que una biopelícula activa a base de colágeno activa con extracto de ajo como agente antimicrobiano permite aumentar la vida de anaquel del pescado fresco

This thesis is focused on the development of microsensors specially designed for biofilms monitoring and on the application of these devices to study and characterize different biofilms. Using micro-electromechanical systems (MEMS) technology, an amperometric microsensor for DO monitoring, which improves the performance of the available microsensors, has been designed, constructed and validated. The multi-electrode design of these device, allows to obtain simultaneous information about dissolved oxygen (DO) concentration at 8 different depths through a biofilm, with an excellent DO sensitivity and a high spatial resolution (<50 µm). The high robustness exhibited by the microsensor has been exploited for the monitoring of biotrickling filters, obtaining instantaneous information of DO concentration inside biofilms. Heterotrophic biofilms monitoring has served to quantify mass transport rates within biofilms. These results have been used to increase the knowledge of mechanisms involved in these processes and to establish the relationship between mass transport mechanisms, hydrodynamic conditions and biofilm structure. The information obtained in these studies highlighted how important is to include biofilms heterogeneity in mass transport description, and has been used in the development of two correlations for the estimation of mass transport rate within biofilms. Biofilms monitoring has been also used in the development of specific kinetic models to replace those developed in suspension cultures, used conventionally to describe biofilms activity. From DO, H2S and pH recorded profiles was possible to calibrate kinetic models, which accurately described the activity of heterotrophic and sulfuroxidizing biofilms. Microsensors measurements proved to be an excellent tool to validate biofiltration models and to more accurately predict their behaviour from the characterization of mass transport and biokinetic. Results obtained during the simulations revealed that using microsensors measurements within biofilms, as central elements of bioprocess, increase the thoroughness and the ability to accurately predict the behavior of biofilms. The developed methodology allowed to design a novel MEMS microsensor, based on DO microsensor, integrating into a single device DO and pH measurement. The design and construction of the firts prototype was modified to include a second microelectrodes array to potentiometric pH detection, and some improvements. The reduction of microsensors dimensions and the protection of microelectrodes reduced biofilm perturbations during needle insertion and increased sensor response stability. These improvements place the microsensor as a powerful tool, and as an alternative to conventional monitoring systems, allowing obtaining simultaneous spatial and temporal information within low thickness biofilms.
Esta tesis se centra en el desarrollo de nuevos microsensores diseñados específicamente para la monitorización de biopelículas y en su aplicación para el estudio y caracterización de biopelículas de diferente origen (heterótrofas y autótrofas). Utilizando tecnología de sistemas micro-electromecánicos se ha diseñado, fabricado y validado un microsensor amperométrico para la detección del oxígeno disuelto (OD), que mejora las prestaciones de los microsensores disponibles. El diseño multi-electrodo de este dispositivo permite obtener información simultánea de la concentración de OD en 8 puntos diferentes a lo largo de una biopelículas, con una excelente sensibilidad para la detección del OD y una elevada resolución espacial (<50 µm). La elevada robustez que presenta este tipo de dispositivos ha sido aprovechada para monitorizar biofiltros percoladores, obteniendo información a tiempo real de la concentración de OD en el interior de las biopelículas. La monitorización de las biopelículas heterótrofas ha servido para cuantificar en su interior las velocidades de transporte de materia. Estos resultados han sido utilizados para incrementar el conocimiento sobre los mecanismos que intervienen en estos procesos y para establecer la relación entre estos mecanismos, las condiciones hidrodinámicas del sistema y la estructura de la biopelícula. La información obtenida en estos estudios ha demostrado la importancia de incluir la heterogeneidad de las biopelículas en la descripción del transporte de materia, y ha sido utilizada para desarrollar dos correlaciones para la estimación de las velocidades de transporte de materia en el interior de las biopelículas estudiadas. La monitorización de biopelículas también se ha utilizado para desarrollar modelos cinéticos específicos para sustituir los modelos desarrollados en cultivos en suspensión, utilizados tradicionalmente para describir la actividad de biopelículas. A partir de la adquisición de perfiles de OD, H2S y pH en el interior de biopelículas ha sido posible calibrar modelos cinéticos que describen con precisión la actividad de microorganismos en el interior de biopelículas heterótrofas y sulfuroxidantes. Las medidas obtenidas con microsensores demostraron ser una excelente herramienta para validar los modelos de biofiltración y predecir con mayor precisión su comportamiento a partir de la caracterización del transporte de materia y la biocinética. Los resultados obtenidos en la simulación demostraron que la utilización de medidas directas en el interior de biopelículas, como elementos centrales del proceso biotecnológico, aumenta la rigurosidad de los modelos de biofiltración. La metodología desarrollada permitió diseñar un nuevo microsensor MEMS, basado en el de OD, que incorporó en un solo dispositivo la medida de OD y pH. El diseño y la fabricación del primer prototipo se modificaron para incluir una segunda matriz de electrodos para la detección potenciométrica del pH y para incorporar mejoras. La reducción de las dimensiones del microsensor y la protección de los electrodos hizo menos invasiva su medida y aumentó la estabilidad de su respuesta. Estas mejoras sitúan el microsensor como una herramienta de gran potencial, alternativa a los sistemas de monitorización convencionales, que permite obtener información simultánea espacial y temporal de la concentración de OD y pH en el interior de biopelículas con bajo grosor

Pseudomonas aeruginosa, es uno de los más importantes patógenos humanos oportunistas, que puede colonizar no solo superficies abióticas, sino también superficies bióticas. Una vez colonizadas estas superficies, dicha bacteria produce exopolisacárido originando la formación de biopelículas, en consecuencia, estas bacterias son mil veces más resistentes, no sólo a antibióticos, sino también a biocidas y desinfectantes, constituyendo un problema de salud pública. Para este trabajo de investigación se recolectaron 62 cepas aisladas de líquidos biológicos y secreciones de pacientes procedentes del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins durante el periodo de Enero a Setiembre del 2006, identificándose el 100% de ellas como cepas de Pseudomonas aeruginosa. Sólo se escogió el 81% de las cepas formadoras de biopelículas para investigar la influencia del mucolítico NAC sobre las biopelículas de Pseudomonas aeruginosa, ya que éstas presentaron mayor producción durante la cuantificación realizada por el Método de O’Toole and Kolter.
Pseudomonas aeruginosa, is one of the most important human pathogens opportunistic, that can colonizes not only abiotics surfaces, also biotics surfaces. Once colonized these surfaces produce extracellular polysaccharides originating the biofilms formation, in consequence, these bacterias are thousand times more resistant to antibiotics, biocides and desinfectants, constituting a problem of public health. For this study, were collected 62 strains isolated from biological fluids and secretions of patients from the Edgardo Rebagliati Martins National Hospital during the period from January to September 2006, indentifying 100% of them like Pseudomonas aeruginosa strains. The determination of biofilm production we preferred to use Congo Red Agar Method (ARC), for its sensibility and reproducibility which showed that 42% were biofilm producers, whereas 48% were biofilm non developed. Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 (non producer) were used as negative control. Only the 81% of them was chosen to investigate the influence of mucolitic N-acetylcysteine (NAC) on Pseudomonas aeruginosa biofilms, by the biggest biofim production during the quantification by O’Toole and Kolter Method.
Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
Evalúa e identifica nuevos poliquétidos de la clase de compuestos de piranonaftoquinonas (PNQs), de las especies de Streptomyces, con potencial contra biopelículas de Staphylococcus aureus. Determina el potencial antimicrobiano de los compuestos contra las células planctónicas y biopelículas a través de la tinción de viabilidad con base de tinte redox. La eficacia anti-biopelícula es confirmada por el recuento de viabilidad (Logaritmo de reducción). La alnumicina D resulta ser el más potente poliquétido de PNQ anti-biopelícula dentro del grupo de las alnumicinas. Es importante resaltar que la alnumicina D es un compuesto derivado de la ruta biosintética de las PNQs y que el producto final, alnumicina A, no muestra actividad significativa anti-biopelícula; así también, se observa que la presencia de la poco frecuente unidad C-ribosil en la forma de piranosa es esencial para presentar elevado potencial en el grupo de las alnumicinas. Por otro lado, la medermicina, compuesto glicosilado con una unidad de aminoazúcar cargada y derivada de glucosa, no presenta elevada actividad anti-biopelícula en comparación con su unidad de aglicona kalafungina. La granaticina B exhibe similar potencial anti-biopelícula que la alnumicina D y además ambas comparten características estructurales como el de no poseer carga, ser glicosilados y mostrar similar patrón de oxigenación. En consecuencia, estos hallazgos resaltan la ruta biosintética de los antibióticos como potencial fuente de efectivos compuestos anti-biopelículas.
Tesis

Este documento es un trabajo de tesis correspondiente a la Licenciatura en Biotecnología
En los últimos años, la contaminación ambiental resultante de los materiales derivados de petróleo se ha convertido en un grave problema a nivel mundial, gran parte es debida a la cantidad de materiales y empaques de las diferentes industrias principalmente la alimenticia. Materiales tales como poliestireno (PS), polietileno (PE), polipropileno (PP) y el tereftalato de polietileno (PET) se han utilizado ampliamente en las industrias de alimentos y envases. Estos materiales requieren cientos de años para degradarse en compuestos básicos. En la actualidad, se están realizando esfuerzos en el diseño de películas a base de productos orgánicos, que brinden propiedades de barrera y que mantengan la calidad de los productos. A grandes rasgos el desarrollo y aplicación específica de biopelículas es un reto, ya que estas no pueden ser usadas de forma universal. Entre los materiales más utilizados para el desarrollo de las películas se encuentran los polisacáridos, como gomas, almidones, quitosano, carrageninas, proteínas, etc. El quitosano es el segundo polisacárido más abundante que se encuentra en la naturaleza, tiene características de biocompatibilidad, biodegradabilidad y actividad antimicrobiana, que son de gran interés en los empaques alimenticios. Debido a sus propiedades de formación de película y su carácter antimicrobiano, el quitosano es un material potencialmente útil en el embalaje de alimentos. Sin embargo, las biopelículas presentan propiedades físicas y mecánicas que deben mejorarse para competir con los polímeros derivados del petróleo. Actualmente se están investigando combinaciones de polisacáridos y plastificantes para mejorar dichas características. El objetivo del presente proyecto de tesis fue la elaboración y caracterización de biopelículas hechas a base de quitosano adicionadas con partículas de almidón de maíz. Para ello se procedió a la elaboración de las películas, a la obtención de las partículas de almidón de maíz, para posteriormente evaluar las propiedades físicas, ópticas y mecánicas de las diferentes formulaciones que se analizaron. Las biopelículas resultantes fueron translúcidas, la adición de las partículas de almidón de maíz en la formulación provocó que el porcentaje de solubilidad en agua de la biopelícula disminuyera este valor de 61.44% a 56.17%. Las propiedades físicas y mecánicas de las biopelículas obtenidas fueron aceptables comparadas con las reportadas en estudios donde usaron quitosano y almidón de maíz. El análisis de color mostró que la adición de partículas de almidón de maíz en las biopelículas provoca diferencias significativas en la coordenada b* teniendo una influencia hacia el color azul o amarillo de las biopelículas. La microscopía óptica mostró que la adición de partículas de almidón de maíz provocó irregularidades en las biopelículas debido a la aglomeración de las mismas. Al aumentar la concentración de partículas aumentaron las irregularidades, sin embargo, esto no tuvo un efecto significativo en el espesor de las biopelículas, estas fueron delgadas y homogéneas de 0.05 mm de espesor. Las propiedades mecánicas indicaron que la adición de partículas de almidón disminuye la resistencia a la tracción de 5 MPa hasta 4.3 MPa de las biopelículas. Esto significa que la adición de las partículas de almidón hace que las biopelículas se estiren menos y se rompan con menor fuerza aplicada.
No aplica

Tesis para optar al Grado de Magíster en Ciencias Animales y Veterinarias
La mastitis bovina es la enfermedad de mayor prevalencia en la industria lechera y la de mayor importancia, ya que provoca enormes pérdidas económicas que oscilan entre el 30 y el 70% de las pérdidas totales. El principal problema a nivel productivo está representado por la mastitis subclínica, la cual tiende a la persistencia o cronicidad, y a ser refractaria a tratamiento antibiótico. Este tipo de mastitis es comúnmente causado por Staphylococcus aureus y suele ser la forma de presentación más frecuente en los planteles lecheros a nivel mundial. El objetivo de esta tesis fue determinar diferencias entre cepas de S. aureus provenientes de vacas con mastitis persistentes y de vacas con mastitis transitorias respecto a su capacidad de formación de biofilm e invasión celular, y a su genotipificación capsular. Para ello, se seleccionaron aislados provenientes de mastitis bovinas persistentes y transitorias, que fueron caracterizados según su perfil de resistencia a antibióticos y tipificados mediante la técnica de Electroforesis en Campo Pulsado (Pulsed-Field). Se evaluó in vitro la formación de biofilm en placas de 96 pocillos y la invasión celular con células MAC-T. La genotipificación capsular (cap5-cap8) de las cepas se llevó a cabo mediante técnica de PCR. Además, mediante esta misma técnica se realizó la detección de los genes implicados en la formación de biofilm e invasión celular (operón icaADBC, bap, fnbA, fnbB). Se lograron identificar aislados de S. aureus persistentes y transitorios (n=30) en la glándula mamaria bovina mediante PFGE. Dichos aislados se agruparon en diferentes pulsotipos, demostrando una elevada diversidad genética, y en general fueron sensibles a todos los antibióticos ensayados (n=12), incluída la meticilina. El gen cap5 fue el de mayor frecuencia, pesquisándose en todas las cepas provenientes de vacas con mastitis persistentes y en una cepa proveniente de una vaca con mastitis transitoria; el resto de las cepas fueron “no tipificables”. Todas las cepas analizadas fueron capaces de formar biofilm, sin embargo, las cepas de S. aureus provenientes de vacas con mastitis persistentes formaron mayor cantidad de biofilm que las cepas de S. aureus provenientes de vacas con mastitis transitorias. En paralelo, todas las cepas fueron capaces de invadir células MAC-T, sin embargo, esta última capacidad fue baja en general y no se asoció con la manifestación de la mastitis o con el origen de las cepas (cepas provenientes de vacas con mastitis persistentes o mastitis transitorias). En conclusión, las cepas de S. aureus provenientes de vacas con mastitis persistentes codificaron en su genoma el gen cap5 y formaron mayor cantidad de biofilm que las cepas de S. aureus provenientes de vacas con mastitis transitorias
Bovine mastitis is the most prevalent and important disease in the dairy industry, since it causes huge economic losses ranging among 30 and 70% of total losses. The main problem at the production level is represented by subclinical mastitis, which tends to persistence or chronicity and to be refractory to antibiotic treatment. This type of mastitis is commonly caused by Staphylococcus aureus and is usually the most frequent form of presentation in dairy farms in the world. The aim of this thesis was to determine differences between strains of S. aureus from cows with persistent mastitis and cows with transient mastitis respect to their biofilm formation capacity, cell invasion capacity, and their capsular genotyping. isolates from persistent and transient bovine mastitis were selected and characterized according to their antibiotic resistance profile and typified by the Pulsed-Field technique. The formation of biofilm in 96 well plates and the cellular invasion with MAC-T cells were evaluated. Capsular genotyping (cap5-cap8) of the strains was carried out by PCR technique. In addition, the detection of the genes involved in the formation of biofilm and cellular invasion (operon icaADBC, bap, fnbA, fnbB) was carried out using the same technique. It was possible to identify persistent and transient S. aureus isolates (n=30) in the bovine mammary gland using the Pulsed-Field technique. Those isolates were grouped into different pulsotypes showing a high genetic diversity, and in general were sensitive to all antibiotics tested (n=12), including methicillin. The cap5 gene was the most frequent, being identified in all strains from cows with persistent mastitis and in one strain from a cow with transient mastitis; the rest of the strains were "non-typeable". All the strains were able to form biofilm, however, strains of S. aureus from cows with persistent mastitis formed more biofilm than strains of S. aureus from cows with transient mastitis. In parallel, all the strains were able to invade MAC-T cells, however, this last capacity was low in general and was not associated with the manifestation of mastitis or with the origin of the strains (strains from cows with persistent mastitis or transient mastitis). In conclusion, S. aureus strains from cows with persistent mastitis encoded the cap5 gene in their genome and formed more biofilm than S. aureus strains from cows with transient mastitis