Myrtus communis leaves: source of bio - actives, traditional use, their biological properties, and prospects / Hojas de Myrtus communis: fuente de bioactivos, uso tradicional, sus propiedades biológicas y perspectivas

Myrtus communis L., commonly known as true myrtle, is a medicinal plant native to the Mediterranean area. Since ancient times, the inhabitant s of this area have been using it for its cultural and medicinal properties. Because of the vast diversity of biomolecules in its aerial parts, it exhibits several biological properties, including antioxidant, antimicrobial, and anticancer properties. This review retrospect the research on the source, biological activities with empirical evidence, chemical composition, applications, and cellular targets of extracts and essential oils obtained from M. communis leaves, which provides a perspective for further studies on the applications and formulations of extract and EO of M. communis leaves. The efficacy of constituents' individually, in association with other bioactive constituents, or in combination with available commercial drugs would provide insights in to the development of these bio - actives as future drugs and their evolving future potential applications in the pharmaceutical, food, and aroma industries.

Myrtus communis L., comúnmente conocido como arrayán verdadero, es una planta medicinal originaria de la zona mediterránea. Desde la antigüedad, los habitantes de esta zona lo utilizan por sus propiedades culturales y medicinales. Debido a la gran div ersidad de biomoléculas en sus partes aéreas, exhibe varias propiedades biológicas, incluidas propiedades antioxidantes, antimicrobianas y anticancerígenas. Esta revisión retrospectiva de la investigación sobre la fuente, las actividades biológicas con evi dencia empírica, la composición química, las aplicaciones y los objetivos celulares de los extractos y aceites esenciales obtenidos de las hojas de M. communis , lo que brinda una perspectiva para futuros estudios sobre las aplicaciones y formulaciones de l os extractos y EO de M. communis . La eficacia de los componentes individualmente, en asociación con otros componentes bioactivos o en combinación con medicamentos comerciales disponibles proporcionaría información sobre el desarrollo de estos bioactivos co mo medicamentos futuros y sus futuras aplicaciones potenciales en las industrias farmacéutica, alimentaria y aromática

Aceite esencial de hojas de Minthostachys mollis [HBK] Griseb. del Ecuador: extracción, composición química, capacidad antioxidante y actividad antimicrobiana / Essential oil of Minthostachys mollis [HBK] Griseb. leaves from Ecuador: extraction, chemical composition, antioxidant capacity and antimicrobial activity

The aim of this study was to optimize by response surface design, the extraction of the leaf essential oil (EO) from Minthostachys mollis [HBK] Griseb., grown in Ecuador, using steam distillation. The factors used were extraction time (XTIE) of 60, 105 and 150 min and plant material/water ratio (XRMA) of 1:3, 1:4 and 1:5. The optimal combination was reached with XRMA 1:5 and XTIE 150 min, obtaining a process yield of 0.67%. The chemical composition of the EO analyzed by GC - MS was determined, where the main compounds were carvacryl acetate (44.01%), carvacrol (16.51%) and menthone (8.20%). The anti oxidant capacity of EO was evaluated using the FRAP and ABTS methodologies, with an IC 50 243.21 µmol Fe 2+ /g and 0.12 mg/mL, respectively. In addition, the antimicrobial activity of EO was found against Pseudomonas aeruginosa , Salmonella enterica , Escherich ia coli and Staphylococcus aureus .

El objetivo del estudio fue optimizar, mediante un diseño de superficie respuesta, la extracción d el aceite esencial (AE) de hojas de Minthostachys mollis [HBK] Griseb. del Ecuador, mediante destilación por arrastre de vapor. Los factores fueron el tiempo de extracción (XTIE) de 60, 105 y 150 min, y relación de material vegetal/ agua destilada (XRMA) d e 1:3, 1:4 y 1:5. La combinación óptima se logró con XTIE 150 min y XRMA 1:5 para un rendimiento de 0,67%. Se determinó la composición química del AE por GC - MS donde los compuestos mayoritarios fueron acetato de carvacrilo (44,01%), carvacrol (16,51%) y me ntona (8,20%). Se evaluó la capacidad antioxidante del AE por las metodologías FRAP y ABTS, con CI 50 de 243,21 µmol Fe 2+ /g y 0,12 mg/mL, respectivamente. Además, se demostró la actividad antimicrobiana contra Pseudomonas aeruginosa , Salmonella enterica , Es cherichia coli y Staphylococcus aureus .

Screening of essential oils against oxacillin - resistant Staphylococcus aureus strains isolated from bovine mastitis / Screening de aceites esenciales frente a Staphylococcus aureus oxacilino - resistentes extraidos de aislados de mastitis bovina

Bovine mastitis is a disease wi th far - reaching consequences for the dairy industry. Staphylococcus aureus is a pathogen that is especially resistant to antibiotics. The objective of this study was to evaluate the antimicrobial activity of the essential oils Lippia citriodora (Lam.), Thy mus vulgaris (L), and a mixture of the essential oils Lippia citriodora and Thymus vulgaris (50/50 v/v), against isolates of oxacillin - resistant Staphylococcus aureus (n=15) of positive cases of bovine mastitis. For the statistical analysis, the IBM SPSS s tatistical package was used. The mixture of essential oils ( Lippia citriodora and Thymus vulgaris (50/50 v/v)) obtained the most significant antimicrobial activity in relation to pure essential oils. It is therefore concluded that the mixture of these oils boosts their antimicrobial activity ( p <0.05). The minimum inhibitory and bactericidal concentration of this mixture for the total isolations was 12 µL/L and 25 µL/mL, respectively.

La mastitis bovina es una enfermedad de gran impacto para la industria lechera. El Staphylococcus aureus es uno de los principales patógenos, especialmente aquellos resistentes a los antibióticos. El objetivo de este estudio fue evaluar la actividad antimicrobiana de los aceites esenciales de Lippia citriodora (Lam.), Thymus vulgaris (L), y una mezcla de aceites esenciales de Lippia citriodora y Thymus vulgaris (50/50 v/v), frente a aislamientos clínicos de Staph ylococcus aureus oxacilino - resistentes (n=15) de mastitis bovina. Se utilizó p rograma estadístico IBM SPSS y se concluyó la diferencia significativa a un p <0.05. La mezcla de aceites esenciales ( Lippia citriodora y Thymus vulgaris (50/50 v/v)), obtuvo la m ayor actividad antimicrobiana en relación a los aceites esenciales puros, se concluye que la mezcla de estos aceites potencia su actividad antimicrobiana ( p <0.019). La concentración mínima inhibitoria y bactericida de esta mezcla fue del 12 µL/mL y 25 µL/m L, respectivamente, y puede ser una alternativa terapéutica.

Chemical composition and antimicrobial activity of essential oil of Alpinia menghaiensis S Q Tong & Y M Xia in S Q Tong from Vietnam / Composición química y actividad antimicrobiana de aceite escencial de Alpinia menghaiensis S Q Tong y Y M Xia en S Q Tong de Vietnam

The chemical constituents and antimic robial activity of the essential oil isolated from the rhizomes of Alpinia menghaiensis S.Q. Tong & Y.M. Xia in S.Q. Tong from Vietnam was studied and reported. The techniques of gas chromatography (GC) and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS) were used to characterize the chemical constituents of the essential oil while the microdilution assay was used to evaluate the antimicrobial activity. The main compounds identified in the rhizome essential oil consist of ß - pinene (46.5%), ß - phellandrene (25.7%) and α - pinene (8.5%). The studied essential oil inhibited the growth of Pseudomonas aeruginosa ATCC27853 with minimum inhibitory concentrations (MIC) value of 15.32 µg/mL ± 0. 01, and median inhibitory concentration (IC50) value of 32.0 ± 0.01 µg/mL. The essential oil also displayed activity against Staphylococcus aureus ATCC25923 (MIC 31.57 ± 0.01 µg/mL) and Bacillus cereus ATCC14579 (MIC, 34.21 µg/mL ± 0.01 µg/mL), and IC 50 va lue of 64.0 ± 0.01 µg/mL. This is the first report on the rhizome oil composition, as well as the antimicrobial of essential oils from A. menghaiensis . The paper discusses further the comparative analysis of essential oils from A. menghaiensis .

Se investigaron los componentes químicos y la actividad antimicrobiana del aceite escencial aislado de los rizomas de Alpinia menghaiensis S.Q. Ton g & Y. M. Xia en S.Q. Tong de Vietnam. Se usaron las técnicas de cromatografía de gases (GC) y cromatografía de gases con espectrometría de masas (GC/MS) para caracterizar los componentes químicos del aceite escencial, mientras que se utilizó un ensayo de microdilución para evaluar la actividad antimicrobial. Se identificaron los componentes principales en el aceite escencial del rizoma, compuesto de ß - pineno (46.5%), ß - fellandreno (25.7%) y α - pineno (8.5%). El aceite escencial estudiado inhibió el crecimie nto de Pseudomonas aeruginosa ATCC27853 con concentraciones de actividad mínima inhibitoria (MIC) de 15.32 µg/mL ± 0.01, y una m ediana de concentración inhibitoria (IC 50 ) de 32.0 ± 0.01 µg/mL. El aceite escencial también mostró actividad contra Staphylococ cus aureus ATCC25923 (MIC 31.57 ± 0.01 µg/mL) y Bacillus cereus ATCC14579 (MIC, 34.21 µg/mL ± 0.01 µg/mL), y valor IC 50 de 64.0 ± 0.01 µg/mL. Este es el primer reporte sobre la composición del aceite de rizoma, así como de las propiedades antimicrobianas d e los aceites escenciales de A. menghaiensis . El artículo discute el análisis comparativo de los aceites escenciales de A. menghaiensis .

Contenido de sodio en antimicrobianos parenterales: Una fuente extra de sodio a considerarse en pacientes hospitalizados / Sodium content in parenteral antibiotics: An extra source of sodium to be considered in hospitalized patients

Los antimicrobianos parenterales son esenciales en el tratamiento de infecciones intrahospitalarias, sin embargo, es importante considerar la carga de sodio y volumen que pueden aportar, especialmente, en pacientes con restricción sódica. En el presente estudio se identificaron los antimicrobianos parenterales usados en uno de los hospitales más grandes del Perú. Se revisó la cantidad de sodio intrínseco y se calculó la cantidad de sodio total por día de tratamiento según el régimen frecuentemente usado en adultos. Como resultado, se encontró que 22% de las terapias antimicrobianas superaban el requerimiento de sodio diario, lo que podría ser perjudicial para pacientes con insuficiencia cardiaca, enfermedad renal crónica, con cirrosis hepática, entre otros.

Parenteral antibiotics are essential in the treatment of nosocomial infections; however, their sodium load and volume should be considered as an extra source, especially, in patients with sodium restriction. In this study, we identified the parental antibiotics used in one of the largest hospitals in Peru. We reviewed the amount of intrinsic sodium and we calculated the sodium load per day of treatment according to the commonly used regimen in adults. As a result, we found that 22% of the antibiotic treatment regimens exceed the daily sodium requirement, which could be harmful for patients with heart failure, chronic kidney disease, liver cirrhosis, among others.

Phytochemical and biological study of phenolic components from Geoffroea decorticans stem bark / Estudio fitoquímico y biológico de los componentes fenólicos de la corteza de Geoffroea decorticans

The stem bark of Geoffroea decorticans (Gill.ex Hook. etArn.) Burk. was used medicinally to cure several skin affections; however, phytochemical and biological antecedents were not found. Analyses of purified methanolic extract from G. decorticans bark (PFGB), realized by silylation derivatization for GC/MS, C18-CC and HPLC followed by two-dimensional TLC and UV-Vis spectroscopy, allowed to characterize nine phenolic compounds, among these, two methoxy flavonoids. Antibacterial assays of PFGB showed the highest activity (MICs = 125 µg/mL) against Staphylococcus aureus (25923) and Enterococcus faecalis (29212) ATCC strains. Moreover, PFGB showed the highest intracellular antioxidant activity at low concentration (5 µg/mL), evaluated by using the fluorescent DA-H2DCF probe on lymphocyte culture; cytotoxic effects on lymphocytes activated or not by LPS were not observed, through Trypan Blue Exclusion and MTT colorimetric assays. The results obtained from the ethnomedicinal approach of this work contribute to the scientific validation of the vulnerary medicinal use of G. decorticans.

La corteza de Geoffroea decorticans (Gill.ex Hook. EtArn.) Burk. se utiliza con fines medicinales para curar diferentes afecciones de la piel; sin embargo, no encontramos antecedentes fitoquímicos y biológicos que validen las propiedades medicinales atribuidas. Analizamos el extracto metanólico purificado de corteza de G. decorticans (PFGB), por CG-EM de la muestra derivatizada por sililación, C18-CC y HPLC seguido de CCF bidimensional, y espectroscopia UV-Vis; estos métodos nos permitieron caracterizar nueve compuestos fenólicos, entre estos, dos metoxi-flavonoides. Los ensayos antibacterianos de PFGB mostraron mayor actividad (CIMs = 125 µg/mL) contra las cepas ATCC de Staphylococcus aureus (25923) y Enterococcus faecalis (29212). Además, PFGB evidenció la mayor actividad antioxidante intracelular a baja concentración(5 µg/mL), evaluada en cultivo de linfocitos, mediante el uso de sonda fluorescente DA-H2DCF; no se observaron efectos citotóxicos sobre linfocitos activados o no por LPS, a través de ensayos colorimétricos con MTT y test de exclusión con azul Tripán. Los resultados obtenidos del abordaje etnomedicinal de este trabajo, contribuyen con la validación científica del uso medicinal vulnerario de G. decorticans.

In vitro antiparasitic and antibacterial evaluation of organic extracts of Salvadoran flora / Evaluación antiparasitaria y antibacterial in vitro de extractos orgánicos de la flora salvadoreña

Currently, in developing countries, parasitic and bacterial diseases as amebiasis, giardiasis, trichonomiasis, leishmaniasis, trypanosomiasis, tuberculosis, and nocardiasis are a public health problem. The pharmacological treatment for these diseases is not completely effective and causes several side effects in patients. Therefore, the search for new compounds with biological activity is very important to develop new drugs safely and more efficiently. In this study, different organic extracts obtained from thirty-seven species of the Salvadoran flora were evaluated in several in vitro models to determine their potential activity against five protozoa (Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Trichomonas vaginalis, Leishmania mexicana, and Trypanosoma cruzi) and three bacteria (Acinetobacter baumanni, Mycobacterium tuberculosis, and Nocardia brasiliensis). The results showed the activity of eight extracts with IC50values of less than 100 µg/mL against L. mexicanaand five extracts with MICs values less than <50 µg/mL against M. tuberculosis. Besides, seven plant species showed MICs ≤3.125 µg/mL against N. brasiliensis. Additionally, secondary metabolites (flavonoids and monoterpene oxygenate) previously reported as active were fingerprint by UPLC-MS to establish a potential correlation with the biological activity showed.

Actualmente, en los países en vías de desarrollo, enfermedades parasitarias y bacterianas como la amebiasis, giardiasis, trichonomiasis, leishmaniasis, tripanosomiasis, tuberculosis y nocardiasis son un problema de salud pública. El tratamiento farmacológico de estas enfermedades no es del todo eficaz y provoca varios efectos secundarios en los pacientes. Por lo tanto, la búsqueda de nuevos compuestos con actividad biológica es muy importante para desarrollar nuevos fármacos, seguros y eficaces. En este estudio se evaluaron diferentes extractos orgánicos obtenidos de treinta y siete especies de la flora salvadoreña en varios modelos in vitro para determinar su actividad potencial contra cinco parásitos (Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Trichomonas vaginalis, Leishmania mexicana y Trypanosoma cruzi) y tres bacterias (Acinetobacter baumanni, Mycobacterium tuberculosis y Nocardia brasiliensis). Los resultados mostraron la actividad de ocho extractos con valores de CI50 menores a 100 µg/mL contra L. mexicana y cinco extractos con valores de CIMs <50 µg/mL contra M. tuberculosis. Además, siete especies de plantas presentaron CIM ≤3,125 µg/mL frente a N. brasilienses. Finalmente, los metabolitos secundarios (flavonoides y monoterpenos oxigenados) previamente reportados como activos fueron determinados por UPLC-MS para establecer una posible correlación con la actividad biológica mostrada.

Preparation, properties and antibacterial applications of medical nano-metals and their oxides: a review / 生物工程学报

Antibiotics are playing an increasingly important role in clinical antibacterial applications. However, their abuse has also brought toxic and side effects, drug-resistant pathogens, decreased immunity and other problems. New antibacterial schemes in clinic are urgently needed. In recent years, nano-metals and their oxides have attracted wide attention due to their broad-spectrum antibacterial activity. Nano-silver, nano-copper, nano-zinc and their oxides are gradually applied in biomedical field. In this study, the classification and basic properties of nano-metallic materials such as conductivity, superplasticity, catalysis, and antibacterial activities were firstly introduced. Secondly, the common preparation techniques, including physical, chemical and biological methods, were summarized. Subsequently, four main antibacterial mechanisms, such as cell membrane, oxidative stress, DNA destruction and cell respiration reduction, were summarized. Finally, the effect of size, shape, concentration and surface chemical characteristics of nano-metals and their oxides on antibacterial effectiveness and the research status of biological safety such as cytotoxicity, genotoxicity and reproductive toxicity were reviewed. At present, although nano-metals and their oxides have been applied in medical antibacterial, cancer treatment and other clinical fields, some issues such as the development of green preparation technology, the understanding of antibacterial mechanism, the improvement of biosafety, and the expansion of application fields, require further exploration.

An antibacterial peptides recognition method based on BERT and Text-CNN / 生物工程学报

Antimicrobial peptides (AMPs) are small molecule peptides that are widely found in living organisms with broad-spectrum antibacterial activity and immunomodulatory effect. Due to slower emergence of resistance, excellent clinical potential and wide range of application, AMP is a strong alternative to conventional antibiotics. AMP recognition is a significant direction in the field of AMP research. The high cost, low efficiency and long period shortcomings of the wet experiment methods prevent it from meeting the need for the large-scale AMP recognition. Therefore, computer-aided identification methods are important supplements to AMP recognition approaches, and one of the key issues is how to improve the accuracy. Protein sequences could be approximated as a language composed of amino acids. Consequently, rich features may be extracted using natural language processing (NLP) techniques. In this paper, we combine the pre-trained model BERT and the fine-tuned structure Text-CNN in the field of NLP to model protein languages, develop an open-source available antimicrobial peptide recognition tool and conduct a comparison with other five published tools. The experimental results show that the optimization of the two-phase training approach brings an overall improvement in accuracy, sensitivity, specificity, and Matthew correlation coefficient, offering a novel approach for further research on AMP recognition.

Preparation, characterization and activity evaluation of Spirulina-chitooligosaccharides capable of inhibiting biofilms / 生物工程学报

The biofilms formed by pathogenic microorganisms seriously threaten human health and significantly enhance drug resistance, which urgently call for developing drugs specifically targeting on biofilms. Chitooligosaccharides extracted from shrimp and crab shells are natural alkaline oligosaccharides with excellent antibacterial effects. Nevertheless, their inhibition efficacy on biofilms still needs to be improved. Spirulina (SP) is a microalga with negatively charged surface, and its spiral structure facilitates colonization in the depth of the biofilm. Therefore, the complex of Spirulina and chitooligosaccharides may play a synergistic role in killing pathogens in the depth of biofilm. This research first screened chitooligosaccharides with significant bactericidal effects. Subsequently, Spirulina@Chitooligosaccharides (SP@COS complex was prepared by combining chitooligosaccharides with Spirulina through electrostatic adsorption. The binding of the complex was characterized by zeta potential, z-average size, and fluorescence labeling. Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) showed the encapsulation efficiency and the drug loading efficiency reached up to 90% and 16%, respectively. The prepared SP@COS2 exhibited a profound synergistic inhibition effect on bacterial and fungal biofilms, which was mainly achieved by destroying the cell structure of the biofilm. These results demonstrate the potential of Spirulina-chitooligosaccharides complex as a biofilm inhibitor and provide a new idea for addressing the harm of pathogenic microorganisms.

Antibacterial potential of essential oils against planktonic and sessile cells of Escherichia coli isolated from diarrhea cases in swine / Potencial antibacteriano de aceites esenciales contra células de Escherichia coli planctónicas y sésiles aisladas de diarrea porcina

Escherichia coli is a pathogen associated with infections in piglets in the post-weaning phase, its pathogenicity is related to the animal's susceptibility to bacterial enterotoxins. The objective of the present study was to determine the EOs activity against E. colistrain, in the form planktonic and sessile. Although the Disc-Diffusion tests to determine the Minimum Inhibitory Concentration, do not fully corroborate with the other analyzes of this study, it was noticed bacteria inhibition. The EOs were prepared at 0.4%, 0.8% and 1.0% for tests. The tested EOs were effective against E. coliplanktonic cells (p<0.05). As for the sessile cells, the most significant result was inhibition and 100% sessile cells at the concentration of 1.0% of Cymbopogon citratusEO. Although there was resistance in some treatments, the tested EOs demonstrated inhibition capacity, constituting promising alternatives for the control of E. coli, especially of planktonic cells.

Escherichia coli es un patógeno asociado con infecciones en lechones en la fase posterior al destete, su patogenicidad está relacionada con la susceptibilidad del animal a las enterotoxinas bacterianas. El objetivo del presente estudio fue determinar la actividad de contra E. coli, en la forma planctónico y sésil. Aunque las pruebas de difusión de disco para determinar la concentración inhibitoria mínima, no corroboran completamente con los otros análisis de este estudio, se observó inhibición de la bacteria. Las soluciones basadas en AE se prepararon al 0.4%, 0.8% y 1.0% para pruebas. Los AEs probados fueron efectivos contra las células planctónicas (p<0.05). En cuanto a las células sésiles, el resultado más significativo fue la inhibición y el 100% de las células sésiles a la concentración de 1,0% de Cymbopogon citratus. Aunque hubo resistencia en algunos tratamientos, los AEs probados demostraron capacidad de inhibición, constituyendo alternativas prometedoras para el control de E. coli, especialmente de células planctónicas.

Antibacterial activity of Calendula officinalis and Echinacea purpurea extracts against the causal agent of tomatoes' bacterial canker: Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis / Actividad antibacteriana de los extractos de Calendula officinalis y Echinacea purpurea contra el agente causal del cancro bacteriano del tomate: Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis

We aimed to investigate the effects of Calendula officinalis and Echinacea purpurea extracts in terms of growth parameters, antibacterial activity and phenolic profile in tomato infected by Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (CmmT7). A significant difference was observed in E. purpuraextract, indicating the highest effects on plant height (27.25 cm), fresh plant weight (28.45 cm), root length (24.42 cm), and root weight (6.74 g) (p<0.05). Moreover, Calendula officinalis and Echinacea purpurea extracts showed significant inhibitory activity against CmmT7 (p<0.05). Among phenolic compounds, the only chlorogenic acid amounts were varied in the tomato seedlings leaves with C. officinalis extract (K3) + CmmT7, E. purpurea extract (E3) + CmmT7 and CmmT7 (p<0.01). Moreover, chlorogenic acid amount was approximately 9 times higher than in CmmT7-treated leaves when compared to control. The results showed that application of the extracts of these plants had a significant influence on bacterial canker and growth parameters.

Nuestro objetivo fue investigar los efectos de los extractos de Calendula officinalis y Echinacea purpurea en términos de parámetros de crecimiento, actividad antibacteriana y perfil fenólico en tomate infectado por Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (CmmT7). Se observó una diferencia significativa en el extracto de E. purpura, que indica los mayores efectos sobre la altura de la planta (27,25 cm), el peso de la planta fresca(28,45 cm), la longitud de la raíz (24,42 cm) y el peso de la raíz (6,74 g) (p<0,05). Además, los extractos de Calendula officinalis y Echinacea purpurea mostraron una actividad inhibidora significativa contra CmmT7 (p<0,05). Entre los compuestos fenólicos, las únicas cantidades de ácido clorogénico se variaron en las hojas de las plántulas de tomate con extracto de C. officinalis (K3) CmmT7, extracto de E. purpurea(E3) CmmT7 y CmmT7 (p<0.01). Además, la cantidad de ácido clorogénico fue aproximadamente 9 veces mayor que en las hojas tratadas con CmmT7 en comparación con el control. Los resultados mostraron que la aplicación de los extractos de estas plantas tuvo una influencia significativa sobre el cancro bacteriano y los parámetros de crecimiento.

Actividad Antibacteriana de una Resina Ortodóntica Modificada con Diferentes Concentraciones de Nanopartículas de Óxido de Cobre / Antibacterial Activity of an Orthodontic Resin Modified with Different Concentration of Copper Oxide Nanoparticles

El objetivo del estudio fue evaluar la actividad antibacteriana de un cemento ortodóntico modificado con diferentes concentraciones de nanopartículas de óxido de cobre (NPOCu) frente a Streptococcus mutans y Lactobacillus acidophilus. Se prepararon discos de resina conteniendo concentraciones de 1 %, 0,5 %, 0,1 % y 0,05 % de NPOCu. Los discos fueron sometidos a un ensayo microbiológico de contacto directo, sobre placas Petri inoculadas con suspensiones de las cepas. Los halos de inhibición se midieron con un compás Vernier. Adicionalmente se realizó el conteo de las unidades formadoras de colonias (UFC).Se usaron discos de resina sin agregado de NPOCu como grupo control. Los resultados mostraron que las concentraciones de 1 %, 0,5 %, 0,1 % y 0,05 % de NPOCu fueron efectivas para inhibir el crecimiento de S. mutans, generando halos de inhibición promedio de 12,7 7? 0,20 mm, 10,21 ? 0,13mm, 8,45 ? 0,24 mm y 6,22 ? 0,37 mm, respectivamente. Mientras que las concentraciones del 1 %, 0,5 % y 0,1 % inhibieron el crecimiento de L. acidophilus con halos de inhibición de 11,95 ? 0,17 mm, 9,24 ? 0,14 mm y 6,21 ? 0,20 mm. Se observaron diferencias significativas cuando se comparó el efecto de las concentraciones sobre ambas cepas (p < 0,05). Adicionalmente, todas las concentraciones de NPOCu mostraron un conteo de UFC significativamente menor que el grupo control, para ambas cepas (p < 0,05). Como conclusión podemos señalar que la incorporación de diferentes concentraciones de nanopartículas de óxido de cobre en un cemento ortodóntico posee un importante efecto antibacteriano frente a S. mutans y L. acidophilus.

The objective of the study was to evaluate the antibacterial activity of an orthodontic cement modified with different concentrations of copper oxide nanoparticles (CuONP) against Streptococcus mutans and Lactobacillus acidophilus. Resin discs containing concentrations of 1%, 0.5%, 0.01% and 0.05% of CuONP were prepared. The disks were subjected to a direct contact microbiological test on Petri dishes inoculated with suspensions of the strains. Inhibition halos were measured with a Vernier compass. Additionally, the colony forming units (CFU) were counted. Resin discs without CuONP were used as a control group. The results showed that the concentrations of 1%, 0.5%, 0.01% and 0.05% of CuONP were effective in inhibiting the growth of S. mutans, generating average inhibition halos of 12.77 ? 0.20 mm, 10.21 ? 0.13 mm, 8.45 ? 0.24 mm and 6.22 ? 0.37 mm respectively. While the concentrations of 1%, 0.5% and 0.01% inhibited the growth of L. acidophilus with inhibition halos of 11.95 ? 0.17 mm, 9.24 ? 0.14 mm and 6.21 ? 0.20 mm. Significant differences were observed when the effect of the concentrations on both strains was compared (p<0.05). Additionally, all CuONP concentrations showed a CFU count significantly lower than the control group, for both strains (p<0.05). In conclusion, we can point out that the incorporation of different concentrations of copper oxide nanoparticles in orthodontic cement has an important antibacterial effect against S. mutans and L. acidophilus.

Antibacterial Activity of Zinc Oxide Nanoparticles in Self- Curing Acrylic Resin Against Streptococcus mutans / Actividad Antibacteriana de Nanopartículas de Óxido de Zinc en Resina Acrílica Autopolimerizable contra Streptococcus mutans

Antibacterial activity of zinc oxide nanoparticles in self-curing acrylic resin against Streptococcus mutans. The main objective of this study was to investigate whether nanoparticles of zinc oxide (ZnO) in self-curing acrylic resin, hav e antimicrobial properties against Streptococcus mutans, one of the microorganisms involved in the development of caries. Self- cured acrylic resin samples were prepared by incorporating ZnO nanoparticles at different concentrations based on the minimum inhibitory concentration (MIC) for Streptococcus mutans ATCC 25175. Antibacterial activity against a biofilm was evaluated in samples that were aged in artificial saliva for different times using spectral confocal laser microscopy and scanning electron microscopy. Kruskal-Wallis test using IBM SPSS Statistics version 23.0 software (SPSS Inc. ®, Chicago, IL, United States) were used, establishing the value of p <0.05 for statistical significance. The volume of the total biomass that formed in the samples aged for one day was significantly lower than the volume of the total biomass that was formed in those aged for additional days (p <0.001). Electron microscopy analysis revealed high porosity surfaces in all samples. Bacterial clusters wer e located next to large pores and irregular surfaces, while smooth surfaces had defined and linear organization cocci or simple chains. Considering the limitations of this study, the results suggest that the antibacterial activity of ZnO nanoparticles add ed to self-curing acrylic (ALIKE) is effective, mainly in fresh 1-day samples, independent of their concentration, and in samples with 16 MIC aged for 14 days, indicating it does not lose its antibacterial activity despite setting for more days. In addition, the ZnO nanoparticles added to ALIKE have the ability to inhibit the formation of biofilms, although they do not minimize the number of viable bacteria.

El objetivo principal de este estudio fue investigar si nanopartículas de óxido de zinc (ZnO), incorporadas a acrílico acrilico de autocurado, tienen propiedades antimicrobianas contra Streptococcus mutans, uno de los microorganismos implicados en el desarrollo de caries. Se prepararon muestras de resina acrílica autopolimerizada mediante la incorporación de nanopartículas de ZnO a diferentes concentraciones basadas en la concentración mínima inhibitoria (MIC) para Streptococcus mutans ATCC 25175. Se evaluó la actividad antibacteriana contra una biopelícula en muestras envejecidas en saliva artificial para diferentes tiempos utilizando espectros microscopía láser confocal y microscopía electrónica de barrido. Se utilizó la prueba de Kruskal-Wallis utilizando el software IBM SPSS Statistics versión 23.0 (SPSS Inc. ®, Chicago, IL, Estados Unidos), estableciendo el valor de p <0,05 para la significancia estadística. El volumen de la biomasa total que se formó en las muestras envejecidas durante un día fue significativamente menor que el volumen de la biomasa total que se formó en las envejecidas durante días adicionales (p <0,001). El análisis de microscopía electrónica reveló superficies de alta porosidad en todas las muestras. Los cúmulos bacterianos se ubicaron junto a poros grandes y superficies irregulares, mientras que las superficies lisas tenían cocos o cadenas simples de organización lineal y definida. Considerando las limitaciones de este estudio, los resultados sugieren que la actividad antibacteriana de las nanopartículas de ZnO agregadas al acrílico autopolimerizable (ALIKE) es efectiva, principalmente en muestras frescas de 1 día, independientemente de su concentración, y en muestras con 16 MIC envejecidas para 14 días, lo que indica que no pierde su actividad antibacteriana a pesar de estar fraguada durante más días. Además, las nanopartículas de ZnO añadidas a ALIKE tienen la capacidad de inhibir la formación de biopelículas, aunque no minimizan el número de bacterias viables.

Antibacterial activity of Lippia alba, Myrcia lundiana and Ocimum basilicum essential oils against six food-spoiling pathogenic microorganisms / Actividad antibacteriana de los aceites esenciales de Lippia alba, Myrcia lundiana y Ocimum basilicum contra seis microorganismos patógenos que estropean los alimentos

The aim of this study was to undertake a screening experiment on essential oils (EO) of Myrcia lundiana, Ocimum basilicum and Lippia alba against six food-spoiling pathogenic bacteria. Seventy-two (72) samples were initially analyzed fo antimicrobial activity based on the agar diffusion test. The minimum inhibitory (MIC) and bactericidal (MBC) concentrations were determined for the 12 samples which showed greatest antimicrobial potential in this stage. Two samples of L. alba, three samples of M. lundiana and seven samples of O. basilicum showed a MIC of 0.12-125 µL/mL for the six tested bacteria. Of these, the EO of O. basilicum cultivar Maria Bonita stood out with the lowest MIC and MBC. Thus, a mixture simulating this essential oil was prepared from commercial standards of the compounds (±)-linalool, geraniol and 1,8-cineole. Significantly higher MIC and MBC were detected in the simulation compared to the respective EO, suggesting a synergistic effect between compounds.

El objetivo de este estudio fue realizar un experimento de detección en aceites esenciales (AE) de Myrcia lundiana, Ocimum basilicum y Lippia alba contra seis bacterias patógenas que estropean los alimentos. Setenta y dos (72) muestras fueron analizadas inicialmente para la actividad antimicrobiana basada en la prueba de difusión en agar. Se determinaron las concentraciones mínimas inhibitoria (CMI) y bactericida (CMB) para las 12 muestras que mostraron el mayor potencial antimicrobiano en esta etapa. Dos muestras de L. alba, tres muestras de M. lundiana y siete muestras de O. basilicum mostraron un CMI de 0.12-125 µL/mL para las seis bacterias analizadas. De estos, el AE de O. basilicum cultivar Maria Bonita se destacó con el CMI y CMB más bajos. Por lo tanto, se preparó una mezcla que simula este aceite esencial a partir de los estándares comerciales de los compuestos de (±)-linalol, geraniol y 1,8-cineol. Se detectaron CMI y CMB significativamente más altos en la simulación en comparación con el AE respectivo, lo que sugiere un efecto sinérgico entre los compuestos.

Antimicrobial and Antibiofilm Effect of Hydrogel with Origanum vulgare on Culture of Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus / Efecto Antimicrobiano y Antibiofilm de Hidrogel a Base de Origanum vulgare sobre Cultivo de Streptococcus mutans y Streptococcus sobrinus

The oral cavity is an ecosystem that provides ideal conditions for the growth of bacteria, the Streptococcus genus is important for the formation of biofilms that lead to the development of dental caries, which affects the population worldwide. The world health organization encourages the use of plants thanks to its various therapeutic actions. Origanum vulgare L. (oregano), is an aromatic plant with medicinal and culinary properties. The objective of this study was to investigate the in vitro antimicrobial and antibiofilm activity of the ethanolic extract of oregano, against the growth of Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus ATCC. Leaves of the plant were obtained and the ethanolic extract was made by maceration. Antimicrobial activity was evaluated using the Kirby-Bauer method and compared with 2% chlorhexidine, subsequently the extract was incorporated into a hydrogel and its effect on biofilm formation was assessed by fluorescence microscopy and the main compounds were identified. present in the extratco. The study revealed that the extract presented antimicrobial effect against both strains and at 2% it showed high antimicrobial action compared to chlorhexidine at the same concentration, with average inhibition halos of 26.3 mm and 19 mm for each microorganism analyzed, (p < 0.05). Likewise, the hydrogel prepared with 2% extract significantly eliminated the preformed Streptococcus biofilm, at 24 hours of exposure, due to the presence of a variety of chemical groups, such as sterols, triterpenes, flavonoids, flavanones, flavanonol s, lactones. sesquiterpenic, tannins and coumarins. The oregano extract presented high antimicrobial action for both species, with a greater effect towards Streptococcus mutans and an interesting antibiofilm action; These results show the importance of exploring treatment alternatives of plant origin, to be considered as interesting complementary aids in dental therapy.

La cavidad oral es un ecosistema que proporciona condiciones ideales para el crecimiento de bacterias, el género Streptococcus es importante para la formación de biopelículas que conducen al desarrollo de caries dental, que afecta a la población a nivel mundial. La organización mundial de la salud, fomenta el uso de plantas gracias a sus diversas acciones terapéuticas. Origanum vulgare L. (orégano), es una planta aromática con propiedades medicinales y culinarias. El objetivo de este estudio fue investigar la actividad antimicrobiana y antibiofilm in vitro del extracto etanólico de oregano, contra el crecimiento de Streptococcus mutans y Streptococcus sobrinus ATCC. Se obtuvierón hojas de la planta y se realizó el extracto etanólico mediante maceración. La actividad antimicrobiana se evaluó mediante el método de Kirby-Bauer y se comparó con la clorhexidina al 2 %, posteriormente se incorporó el extracto en un hydrogel y se valoró su efecto sobre la formación del biofilm mediante microscopía de fluorescencia y se identificó los principales compuestos presentes en el extratco. El estudio reveló que el extracto presentó efecto antimicrobiano contra ambas cepas y al 2 % mostró alta acción antimicrobiana en comparación con la clorhexidina a la misma concentración, con halos de inhibición promedio de 26.3 mm y de 19 mm para cada microorganismo analizado, (p < 0.05). Así mismo, el hidrogel preparado con extracto al 2 %, eliminó significativamente la biopelícula preformada de Streptococcus, a las 24 horas de exposición, debido a la presencia de una variedad de grupos químicos, como esteroles, triterpenos, flavonoides, flavanonas, flavanonoles, lactonas sesquiterpénicas, taninos y cumarinas. El extracto de orégano presentó alta acción antimicrobiana para ambas especies, con mayor efecto hacia el Streptococcus mutans y una acción antibiofilm interesante; estos resultados muestran la importancia de explorar en alternativas de tratamiento de origen vegetal, para considerarse como auxiliares complementarios interesantes en la terapia dental.

Caracterización Química y Actividad Antibacteriana in vitro de un Extracto Etanólico de Propóleo Peruano Frente a Streptococcus mutans / Chemical characterization and in vitro antibacterial activity of a Peruvian propolis ethanolic extract against Streptococcus mutans

El objetivo del estudio fue caracterizar químicamente un extracto etanólico de propóleo peruano y evaluar su actividad antibacteriana frente a Streptococcus mutans. (S. mutans). Se obtuvo el extracto etanólico de propóleo (EEP) por maceración en alcohol al 70 % durante 15 días, el EEP fue sometido a cromatografía en capa fina para identificar sus componentes químicos. El EEP fue diluido con agua destilada para obtener concentraciones de 75 %, 50 % y 25 %. La actividad antibacteriana se realizó mediante la prueba de difusión en disco sobre medio Brain Heart infusion agar(BHA) inoculado con S. mutans ATCC® 25175™, se empleó clorhexidina (CHX) al 0,12 % como control positivo. Las placas fueron incubadas por 48 horas a 37ºC en condiciones de microaerofilia. Posteriormente se realizó la medición de los halos de inhibición con un compás Vernier. Los resultados mostraro n que el EEP presenta como principales componentes terpenos, diterpenos y terpenoidales. Todas las concentraciones del EEP presentaron actividad antibacteriana frente al S. mutans (25 %= 17,582 ± 2,578 mm; 50 % = 16,906 ± 1,892 mm; 75 % = 16,881 ± 2,013 mm; 100 % = 17,201 ± 1,305 mm); sin embargo, fueron menores al compararlos con CHX al 0,12 % (24,543 ± 2,486 mm) (p<0,05). Según la escala de Duraffourd, S. mutans fue sensible (+) y muy sensible (++) para todas las concentraciones del EEP, mientras que para CHX al 0,12 % fue sumamente sensible (+++) (p<0,05). Como conclusión, las diversas concentraciones de EEP peruano presentan actividad antibacteriana significativa considerada como sensible y muy sensible frente a S. mutans.

The objective of the study was to chemically characterize an ethanolic extract of Peruvian propolis and evaluate its antibacterial activity against Streptococcus mutans. (S. mutans). The ethanolic extract of propolis (EEP) was obtained by maceration in 70 % alcohol for 15 days, the EEP was subjected to thin layer chromatography to identify its chemical components. The EEP was diluted with distilled water to obtain concentrations of 75%, 50 % and 25 %. The antibacterial activity was performed by the disk diffusion test on Brain Heart infusion agar (BHA) medium inoculated with S. mutans ATCC® 25175 ™, 0.12 % chlorhexidine (CHX) was used as a positive control. Plates were incubated for 48 hours at 37°C under microaerophilic conditions. Subsequently, the inhibition halos were measured with a Vernier compass. The results showed that the EEP presents as main components terpenes, di-terpenes and terpenoidals. All concentrations of the EEP showed antibacterial activity against S. mutans (25 % = 17,582 ± 2,578 mm; 50 % = 16,906 ± 1,892 mm; 75 % = 16,881 ± 2,013 mm; 100 % = 17,201 ± 1,305 mm); however, they were lower when compared with 0.12 % CHX (24,543 ± 2,486 mm) (p <0.05). According to the Duraffourd´ scale, S. mutans was sensitive (+) and very sensitive (++) for all EEP concentrations, while for 0.12 % CHX it was highly sensitive (+++) (p < 0.05). In conclusion, all concentrations of Peruvian EEP have significant antibacterial activity considered as sensitive and very sensitive against S. mutans.

Chemical characterization, antimicrobial and antioxidant activity of sugar-apple (Annona squamosa L. ) pulp extract / Caracterización química, actividad antimicrobiana y antioxidante del extracto de pulpa de manzana de azúcar (Annona squamosa L. )

Synthetic preservatives are widely present in processed foods, but most of them have carcinogenic potential, requiring the development of new natural alternatives such as fruit extracts, for microbial control. The objective of the study was to evaluate the chemical characterization, antioxidant, and antimicrobial activity of the sugar apple pulp (Annona squamosa L.). Physicochemical characteristics were evaluated, an extract was prepared, and its antioxidant activity by DPPH method and antimicrobial by disk diffusion. Minimal inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration against strains of Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, and Staphylococcus aureus were evaluated. The physicochemical analysis revealed that sugar apple pulp had 75.0% moisture, 3.0% ash, 4.0% protein, 0.2% lipids, 3.3% fibers, and 14.5% carbohydrates. The antioxidant activity of the extract by the DPPH method was 20.6%. The pulp extract from the sugar apple had inhibition zone for Staphylococcus aureus, satisfactory inhibitory effect against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, and Salmonella Typhimurium, but did not present a bactericidal effect. Sugar apple pulp presents adequate levels of nutrients and potential for food application due to its microbiological activity and antioxidant properties.

Los conservantes sintéticos están ampliamente presentes en los alimentos procesados, pero la mayoría tienen potencial carcinogénico, lo que requiere el desarrollo de nuevas alternativas naturales para el control microbiano, como los extractos de frutas. El objetivo del estudio fue evaluar la caracterización química, la actividad antioxidante y antimicrobiana de la pulpa de manzana de azúcar (Annona squamosa L.). Se evaluaron las características fisicoquímicas, y se evaluó su actividad antioxidante mediante el método DPPH y antimicrobiano por difusión en disco, concentración inhibitoria mínima y concentración bactericida mínima contra cepas de Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus. El análisis fisicoquímico reveló que la pulpa de manzana de azúcar tiene 75.0% de humedad, 3.0% de cenizas, 4.0% de proteínas, 0.2% de lípidos, 3.3% de fibras y 14.5% de carbohidratos. La actividad antioxidante del extracto por el método DPPH fue del 20.6%. El extracto de pulpa de la manzana de azúcar tenía zona de inhibición para Staphylococcus aureus, efecto inhibidor satisfactorio contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes y Salmonella Typhimurium, pero no presenta efecto bactericida. La pulpa de manzana de azúcar presenta niveles adecuados de nutrientes y potencial para la aplicación de alimentos debido a su actividad microbiológica y propiedades antioxidantes.

Medicinal plants of Oaxaca, Mexico: ethnobotany and antibacterial activity / Plantas medicinales de Oaxaca, México: etnobotánica y actividad antibacteriana

Santiago Quiotepec, one of the oldest communities of the Tehuacán-Cuicatlán Valley (México), has a great tradition using medicinal plants. The aim of this study was to make an inventory of the medicinal species used by the inhabitants of Santiago Quiotepec and evaluate the antibacterial activity. An ethnobotanical study of medicinal plants was carried out, 60 informants mentioned that 66 species of plants are being used in the treatment of different diseases. Fifteen species were selected to evaluate the antibacterial activity in possible bacterial originated diseases treatment. The lowest values were presented in the hexane extract of Plumbago pulchella, with a MIC of 0.25 mg/mL over Staphylococcus aureus and S. epidermidis as well as the hexanic extract of Echinopterys eglandulosa showed a MIC of 0.25 mg/mL over Pseudomona aeruginosa.

Santiago Quiotepec es una de las comunidades más antiguas del valle de Tehuacán-Cuicatlán (México), y tiene una gran tradición en el uso de plantas medicinales. El objetivo de este estudio fue realizar un inventario de las especies medicinales utilizadas por los habitantes de Santiago Quiotepec y evaluar la actividad antibacteriana. Se realizó un estudio etnobotánico de plantas medicinales, 60 informantes mencionaron 66 especies de plantas utilizadas en el tratamiento de diferentes enfermedades. Quince especies utilizadas en la comunidad para tratar enfermedades de posible origen bacteriano fueron seleccionadas para evaluar la actividad antibacteriana. Los valores más bajos se presentaron en el extracto hexánico de Plumbago pulchella, con una CMI de 0.25 mg/ml sobre Staphylococcus aureus y S. epidermidis, así como el extracto hexánico de Echinopterys eglandulosa mostró una CMI de 0.25 mg/mL sobre Pseudomona aeruginosa.

Desenvolvimento e caracterização de nanocápsulas poliméricas contendo carvacrol para inibição de Salmonella enteritidis / Development and characterization of polymeric nanocapsules containing carvacrol for inhibition from Salmonella enteritidis

Avaliou-se caracterização físico-química, ação bactericida e estabilidade de nanocápsulas poliméricas de Eudragit contendo carvacrol preparadas utilizando técnica de deposição interfacial do polímero pré-formado. As nanocápsulas apresentaram diâmetro médio de 146 nm, PDI de 0,181 e potencial zeta de + 23,44 mV e a concentração bactericida mínima necessária para inativar Salmonella Enteritidis foi de 0,331 mg/mL. A solução contendo nanocápsulas manteve suas características físico-químicas e atividade bactericida inalteradas durante os 45 dias do teste de estabilidade, demonstrando características promissoras para o desenvolvimento de um sanitizantes para uso em indústria produtora de ovos e frigorífico de aves.