RESUMEN
Aerobic vaginitis (AV) is a recently defined vaginal recurring infection, which is treated with antibiotics. However, excessive and prolonged use of antibiotics disrupts healthy vaginal microflora and leads to the emergence of antibiotic resistance among pathogens. This situation has directed researchers to explore alternative antimicrobials. The current study describes in vitro and in vivo antimicrobial efficacy and pharmaceutical interactions between plant essential oils (EOs) and five lactic acid bacteria (LABs), isolated from the healthy vagina, against E. faecalis, one of the major etiological agents of AV. In vitro experiments confirm good antimicrobial activity of both plant EOs and cell free supernatant (CFS) from LABs. Based on high antimicrobial efficacy, Moringa essential oil (MO) was selected to determine its nature of interaction with CFS of five LAB strains. Synergism was recorded between MO and CFS of L. reuteri (MT180537). To validate in vitro findings, prophylactic responses of individual and synergistic application of MO and L. reuteri (MT180537) were evaluated in an E. faecalis (MW051601) induced AV murine model. The prophylactic efficacy was evidenced by a reduction in intensity of clinical symptoms, E. faecalis (MW051601) count per vaginal tissue along with a reduction in AV associated changes in histological markers of infection in animals receiving Moringa essential oil and L. reuteri (MT180537) alone or in combination. However, significant synergism between Moringa essential oil and L. reuteri (MT180537) could not be observed. Our data confirms the importance of in vivo experiments in deducing pharmacological interactions.
Vaginite aeróbica (VA) é uma infecção vaginal recorrente definida recentemente, que é tratada com antibióticos. No entanto, o uso excessivo e prolongado de antibióticos perturba a microflora vaginal saudável e leva ao surgimento de resistência aos antibióticos entre os patógenos. Esta situação levou os pesquisadores a explorar antimicrobianos alternativos. O presente estudo descreve a eficácia antimicrobiana in vitro e in vivo e as interações farmacêuticas entre óleos essenciais vegetais (OE) e cinco bactérias lácticas (BAL), isoladas de vagina sã, contra E. faecalis, um dos principais agentes etiológicos da AV. Os experimentos in vitro confirmam a boa atividade antimicrobiana de ambos os EOs de plantas e sobrenadante livre de células (CFS) de LABs. Com base na alta eficácia antimicrobiana, o óleo essencial de Moringa (MO) foi selecionado para determinar sua natureza de interação com o sobrenadante livre de células (CFS) de cinco cepas de LAB. Sinergismo foi registrado entre MO e CFS de L. reuteri (MT180537). Para validar os resultados in vitro, as respostas profiláticas da aplicação individual e sinérgica de MO e L. reuteri (MT180537) foram avaliadas em um modelo murino AV induzido por E. faecalis (MW051601). A eficácia profilática foi evidenciada por uma redução na intensidade dos sintomas clínicos, contagem de E. faecalis (MW051601) por tecido vaginal, juntamente com uma redução nas alterações associadas a AV nos marcadores histológicos de infecção em animais que receberam óleo essencial de Moringa e L. reuteri (MT180537) sozinho ou em combinação. No entanto, não foi possível observar sinergismo significativo entre o óleo essencial de Moringa e L. reuteri (MT180537). Nossos dados confirmam a importância dos experimentos in vivo na dedução de interações farmacológicas.
Asunto(s)
Vaginitis/tratamiento farmacológico , Farmacorresistencia Microbiana , Moringa , AntibacterianosRESUMEN
Abstract Aerobic vaginitis (AV) is a recently defined vaginal recurring infection, which is treated with antibiotics. However, excessive and prolonged use of antibiotics disrupts healthy vaginal microflora and leads to the emergence of antibiotic resistance among pathogens. This situation has directed researchers to explore alternative antimicrobials. The current study describes in vitro and in vivo antimicrobial efficacy and pharmaceutical interactions between plant essential oils (EOs) and five lactic acid bacteria (LABs), isolated from the healthy vagina, against E. faecalis, one of the major etiological agents of AV. In vitro experiments confirm good antimicrobial activity of both plant EOs and cell free supernatant (CFS) from LABs. Based on high antimicrobial efficacy, Moringa essential oil (MO) was selected to determine its nature of interaction with CFS of five LAB strains. Synergism was recorded between MO and CFS of L. reuteri (MT180537). To validate in vitro findings, prophylactic responses of individual and synergistic application of MO and L. reuteri (MT180537) were evaluated in an E. faecalis (MW051601) induced AV murine model. The prophylactic efficacy was evidenced by a reduction in intensity of clinical symptoms, E. faecalis (MW051601) count per vaginal tissue along with a reduction in AV associated changes in histological markers of infection in animals receiving Moringa essential oil and L. reuteri (MT180537) alone or in combination. However, significant synergism between Moringa essential oil and L. reuteri (MT180537) could not be observed. Our data confirms the importance of in vivo experiments in deducing pharmacological interactions.
Resumo Vaginite aeróbica (VA) é uma infecção vaginal recorrente definida recentemente, que é tratada com antibióticos. No entanto, o uso excessivo e prolongado de antibióticos perturba a microflora vaginal saudável e leva ao surgimento de resistência aos antibióticos entre os patógenos. Esta situação levou os pesquisadores a explorar antimicrobianos alternativos. O presente estudo descreve a eficácia antimicrobiana in vitro e in vivo e as interações farmacêuticas entre óleos essenciais vegetais (OE) e cinco bactérias lácticas (BAL), isoladas de vagina sã, contra E. faecalis, um dos principais agentes etiológicos da AV. Os experimentos in vitro confirmam a boa atividade antimicrobiana de ambos os EOs de plantas e sobrenadante livre de células (CFS) de LABs. Com base na alta eficácia antimicrobiana, o óleo essencial de Moringa (MO) foi selecionado para determinar sua natureza de interação com o sobrenadante livre de células (CFS) de cinco cepas de LAB. Sinergismo foi registrado entre MO e CFS de L. reuteri (MT180537). Para validar os resultados in vitro, as respostas profiláticas da aplicação individual e sinérgica de MO e L. reuteri (MT180537) foram avaliadas em um modelo murino AV induzido por E. faecalis (MW051601). A eficácia profilática foi evidenciada por uma redução na intensidade dos sintomas clínicos, contagem de E. faecalis (MW051601) por tecido vaginal, juntamente com uma redução nas alterações associadas a AV nos marcadores histológicos de infecção em animais que receberam óleo essencial de Moringa e L. reuteri (MT180537) sozinho ou em combinação. No entanto, não foi possível observar sinergismo significativo entre o óleo essencial de Moringa e L. reuteri (MT180537). Nossos dados confirmam a importância dos experimentos in vivo na dedução de interações farmacológicas.
RESUMEN
Abstract Due to extensive application of antibiotics as growth promoters in animal feed, antimicrobial resistance has been increased. To overcome this challenge, rumen microbiologists search for new probiotics to improve the rate of livestock production. The present study was aimed to isolate and evaluate breed-specific lactic acid bacteria (LAB) as potential animal probiotics. The current study was conducted during 10 months from July 2020 to April 2021, in which a total of n=12 strains were isolated from different samples including milk, rumen, and feces of Nilli Ravi Buffaloes. These isolates were evaluated for their antimicrobial potential against common animal pathogens (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). All the isolates were identified using 16S rRNA gene sequencing and the phylogenetic analyses inferred that these strains showed close relations to the species of various genera; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis, and Lactococcus lactis. NMCC-Ru2 has exhibited the enormous potential of antimicrobial activity, 28 mm, for Salmonella typhimurium;23 mm for Listeria monocytogenes 21 mm for E.coil. Highest resistance was seen in NMCC-Ru2 agasint test antbiotic, like 25.5 mm for Tetracycline. Overall results revesl that the probiotic profile of isolates was achieved using standard criteria, particularly with animal probiotic properties
Resumo Devido à extensa aplicação de antibióticos como promotores de crescimento na alimentação animal, a resistência aos antimicrobianos aumentou. Para superar esse desafio, os microbiologistas do rúmen buscam novos probióticos para melhorar a produtividade do gado. O presente estudo teve como objetivo isolar e avaliar bactérias lácticas específicas de raças (BAL) como potenciais probióticos animais. 12 cepas foram isoladas de diferentes amostras, incluindo leite, rúmen e fezes de búfalos Nilli Ravi. Esses isolados foram avaliados quanto ao seu potencial antimicrobiano contra patógenos animais comuns (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). Todos os isolados foram identificados por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA e as análises filogenéticas inferiram que essas cepas apresentaram estreita relação com as espécies de vários gêneros; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis, Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis e Lactococcus lactis. O perfil probiótico dos isolados foi obtido usando critérios padrão, particularmente com propriedades probióticas animais.
RESUMEN
Due to extensive application of antibiotics as growth promoters in animal feed, antimicrobial resistance has been increased. To overcome this challenge, rumen microbiologists search for new probiotics to improve the rate of livestock production. The present study was aimed to isolate and evaluate breed-specific lactic acid bacteria (LAB) as potential animal probiotics. The current study was conducted during 10 months from July 2020 to April 2021, in which a total of n=12 strains were isolated from different samples including milk, rumen, and feces of Nilli Ravi Buffaloes. These isolates were evaluated for their antimicrobial potential against common animal pathogens (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). All the isolates were identified using 16S rRNA gene sequencing and the phylogenetic analyses inferred that these strains showed close relations to the species of various genera; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis, and Lactococcus lactis. NMCC-Ru2 has exhibited the enormous potential of antimicrobial activity, 28 mm, for Salmonella typhimurium;23 mm for Listeria monocytogenes 21 mm for E.coil. Highest resistance was seen in NMCC-Ru2 agasint test antbiotic, like 25.5 mm for Tetracycline. Overall results revesl that the probiotic profile of isolates was achieved using standard criteria, particularly with animal probiotic properties
Devido à extensa aplicação de antibióticos como promotores de crescimento na alimentação animal, a resistência aos antimicrobianos aumentou. Para superar esse desafio, os microbiologistas do rúmen buscam novos probióticos para melhorar a produtividade do gado. O presente estudo teve como objetivo isolar e avaliar bactérias lácticas específicas de raças (BAL) como potenciais probióticos animais. 12 cepas foram isoladas de diferentes amostras, incluindo leite, rúmen e fezes de búfalos Nilli Ravi. Esses isolados foram avaliados quanto ao seu potencial antimicrobiano contra patógenos animais comuns (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). Todos os isolados foram identificados por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA e as análises filogenéticas inferiram que essas cepas apresentaram estreita relação com as espécies de vários gêneros; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis, Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis e Lactococcus lactis. O perfil probiótico dos isolados foi obtido usando critérios padrão, particularmente com propriedades probióticas animais.
Asunto(s)
Animales , Búfalos , Enterococcus , Probióticos , Tracto Gastrointestinal , Lactobacillus , AntibacterianosRESUMEN
RESUMEN Debido a las propiedades probióticas características de las bacterias ácido lácticas, tales como generar compuestos derivados de su fermentación capaces de inhibir múltiples organismos patógenos, hasta crear un ambiente desfavorable para los mismos y finalmente ser usadas como alternativas al uso de medicamentos para tratar y prevenir diversas patologías, en el presente estudio, se buscó evaluar las características probióticas de L. gasseri sobre S. epidermidis en condiciones in vitro. Se determinó la susceptibilidad de las dos cepas a diferentes antibióticos; el efecto de inhibición de L. gasseri y su sobrenadante sobre S. epidermidis; crecimiento de la cepa láctica a diferentes pH, temperatura, sales biliares y bilis bovina; también se estableció la cinética de fermentación y en ella se determinó conteo de microorganismos viables en placa, pH, consumo de azúcar, consumo de proteína y porcentaje de ácido láctico; finalmente mediante HPLC-DAD para L. gasseri se determinó péptidos y ácido láctico, y en el caso de aminoácidos en el sobrenadante se determinó para las dos cepas mediante HPLC-PDA. Se encontró resistencia de ambas cepas a los antibióticos gentamicina y dicloxacilina. La cepa láctica y el sobrenadante inhibieron el crecimiento de S. epidermidis. El crecimiento fue adecuado para las diferentes variables con valores entre 1,8 x 109 a 3,0 x 1012 UFC/150 μl. Se observó la fase exponencial a las 12 horas con un valor de 3 x 1011 UFC/150 μl, con valores de 4,296, 1,26%, 2,032 mg/l y 0,65 mg/l para pH, ácido láctico, consumo de azúcar y consumo de proteína respectivamente. Por último, se identificaron en el sobrenadante de L. gasseri mediante HPLC-DAD el péptido VAL-TIR-VAL con un valor de 0,73 mg/ml, 11,70 g/l de ácido láctico. Los resultados demuestran que Lactobacillus gasseri posee características probióticas sobre S. epidermidis en condiciones in vitro.
ABSTRACT Due to the characteristic probiotic properties of lactic acid bacteria such as the generation of compounds derived from fermentation, which can inhibit multiple pathogenic organisms to create an unfavorable environment for them and finally to be used as an alternative to the use of drugs to treat and prevent various diseases. The present study sought to assess probiotic characteristics of L. gasseri on S. epidermidis under in vitro conditions. The susceptibility of both strains to different antibiotics, the inhibitory effect of L. gasseri and supernatant on S. epidermidis, and the growth of the lactic strain at different pH, temperature, bile salts and bovine bile were determined. The fermentation kinetics was established, and the count of viable microorganisms in plaque, pH, sugar consumption, consumption of protein and percentage of lactic acid was defined. Finally, peptides and lactic acid were determined using HPLC-DAD for L. gasseri, and in the case of amino acids in the supernatant, these were determined with HPLC-PDA for the two strains. The resistance of both strains to the antibiotics gentamicin and dicloxacillin was found. The lactic strain and the supernatant inhibited the growth of S. epidermidis. The growth was suitable for the different variables with values between 1.8 x 109 and 3.0 x 1012 CFU/150 μl. The exponential phase was observed at 12 hours with a value of 3 x 1011 CFU/150 μl, with values of 4.296, 1.26%, 2.032 mg/l and 0.65 mg/l for pH, lactic acid, sugar consumption and protein consumption, respectively. Finally, the peptide VAL-TIR-VAL with a value of 0.73 mg/ml, 11.7 g/l of lactic acid, and the amino acid tyrosine were identified in the supernatant of L. gasseri by HPLC-DAD. The results show that Lactobacillus gasseri have probiotic characteristics on S. epidermidis under in vitro conditions.
RESUMEN
Introducción: Lactobacillus gasseri es una bacteria láctica del tracto digestivo que tiene características probióticas importantes para el control de organismos patógenos mientras Staphylococcus aureus es una cepa patógena importante en la industria alimentaria debido a los problemas sanitarios que produce en varios países. Objetivo: evaluar las características probióticas de L. gasseri sobre S. aureus en condiciones in vitro. Materiales y métodos: se evaluó la susceptibilidad de ambas cepas a diferentes antibióticos; el efecto de inhibición de L. gasseri y su sobrenadante sobre S. aureus; el crecimiento de la cepa láctica a diferentes pH, temperaturas, sales biliares y bilis bovina; se estableció la cinética de fermentación y en ella se determinó conteo de microorganismos viables en placa, pH, consumo de azúcar, consumo de proteína y porcentaje de ácido láctico; mediante HPLC-DAD se determinaron péptidos y ácido láctico; y en el caso de aminoácidos en el sobrenadante, se determinó mediante HPLC-PDA. Resultados: se encontró resistencia de ambas cepas a los antibióticos penicilina, dicloxacilina, cifoxitin y cefalexin. La cepa láctica y el sobrenadante inhibieron el crecimiento de S. aureus. El crecimiento fue adecuado para las diferentes variables con valores entre 1,5 x 108 a 3,0 x 1014 UFC/150 μl. Se observó la fase exponencial a las 9 horas con valores de 33,33 Ln UFC/150 μl. Finalmente se identificaron, a través de HPLC-DAD, el péptido VA L-TIR-VA L, 11,70 g/l de ácido láctico y el aminoácido tirosina. Conclusión: los resultados demuestran que L. gasseri tiene características probióticas sobre S. aureus en condiciones in vitro.
Introduction. Lactobacillus gasseri is a lactic bacteria of the digestive tract which hasprobiotic properties important for the control of pathogenic organisms, and Staphylococcusaureus is an important pathogenic strain in the food industry, due to the healthproblems in several countries. Objective. Evaluate the features probiotic of L. gasseri onS. aureus in conditions in vitro. Materials and methods. We evaluated the susceptibilityof two different antibiotic resistant strains; the effect of inhibition of L. gasseri and itssupernatant on S. aureus; growth of the strain lactic to different pH, temperatures, salts bile and bile bovine; the kinetics of fermentation was also established and she foundcount of viable microorganism in plate, pH, sugar consumption, consumption of proteinand percentage of lactic acid; and using HPLC-DAD determined peptides and lacticacid, and in the case of amino acids in the supernatant was determined by HPLC-PDA. Results. Found both strains resistant to antibiotics penicillin, dicloxacillin, cifoxitin andcefalexin. The strain of lactic and supernatant inhibited the growth of S. aureus. Thegrowth was suitable for the different variables with values between 1.5 x 108 to 3.0 x1014 UFC / 150 μl. The exponential phase was observed at 9:00 with values of 33.33Ln UFC/150 μl. Finally were identified using HPLC-DAD VA L-TIR-VA L peptide,11.70 g/l of lactic acid and the amino acid tyrosine. Conclusion. The results show thatL. gasseri has probiotic properties over S. aureus in conditions in vitro.
