Análisis metabólico de las rutas biosintéticas afectadas en escherichia coli por tratamiento con aceite esencial de ocimum basilicum

Las enfermedades ocasionadas por bacterias infecciosas cada vez son de mayor preocupación a nivel global debido al rápido avance que tienen estos microorganismos en sus mecanismos de adaptación, convirtiéndose en patógenos fácilmente resistentes a múltiples antibióticos. La búsqueda de nuevas estrat...

Full description

Autores:
Centeno Valderrama, Natalia Rocio
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/14910
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14910
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Palabra clave:
Aceites esenciales
Metabolómica
E. coli
E. coli
Metabolomics
Essential oils
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description Las enfermedades ocasionadas por bacterias infecciosas cada vez son de mayor preocupación a nivel global debido al rápido avance que tienen estos microorganismos en sus mecanismos de adaptación, convirtiéndose en patógenos fácilmente resistentes a múltiples antibióticos. La búsqueda de nuevas estrategias antimicrobianas se hace imprescindible en este escenario, para consolidar novedosos tratamientos que logren minimizar el impacto negativo a la salud de manera efectiva. Productos naturales, tales como los aceites esenciales de algunas plantas comunes, han demostrado tener excelentes proyecciones en este campo. En el presente estudio, se evaluaron con estudios metabolómicos no dirigidos las posibles rutas biosintéticas afectadas en células planctónicas de Escherichia coli ATCC 11775 mediante un tratamiento con aceite esencial de Ocimum basilicum, por medio de, inicialmente, la determinación de la actividad antibacteriana, en la que se estableció una concentración mínima inhibitoria de 0,30 mg/mL, seguido de la extracción de metabolitos de las células de cultivo y posterior análisis de extractos metabólicos mediante la técnica analítica UHPLC-ESI-Orbitrap-MS, y finalizando con un análisis metabólico del efecto del aceite esencial sobre el crecimiento de Escherichia coli ATCC 11775, en el que se encontraron afectaciones en diferentes vías metabólicas, principalmente, en el metabolismo de arginina y prolina. Los resultados obtenidos brindan una noción sobre el posible mecanismo de acción del aceite esencial de Ocimum basilicum sobre Escherichia coli y fomentan la continuación del estudio de la actividad de los AE contra microorganismos patógenos como productos antibacterianos de origen natural.
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La búsqueda de nuevas estrategias antimicrobianas se hace imprescindible en este escenario, para consolidar novedosos tratamientos que logren minimizar el impacto negativo a la salud de manera efectiva. Productos naturales, tales como los aceites esenciales de algunas plantas comunes, han demostrado tener excelentes proyecciones en este campo. En el presente estudio, se evaluaron con estudios metabolómicos no dirigidos las posibles rutas biosintéticas afectadas en células planctónicas de Escherichia coli ATCC 11775 mediante un tratamiento con aceite esencial de Ocimum basilicum, por medio de, inicialmente, la determinación de la actividad antibacteriana, en la que se estableció una concentración mínima inhibitoria de 0,30 mg/mL, seguido de la extracción de metabolitos de las células de cultivo y posterior análisis de extractos metabólicos mediante la técnica analítica UHPLC-ESI-Orbitrap-MS, y finalizando con un análisis metabólico del efecto del aceite esencial sobre el crecimiento de Escherichia coli ATCC 11775, en el que se encontraron afectaciones en diferentes vías metabólicas, principalmente, en el metabolismo de arginina y prolina. Los resultados obtenidos brindan una noción sobre el posible mecanismo de acción del aceite esencial de Ocimum basilicum sobre Escherichia coli y fomentan la continuación del estudio de la actividad de los AE contra microorganismos patógenos como productos antibacterianos de origen natural.PregradoQuímicoDiseases caused by infectious bacteria are increasingly of greater global concern due to the rapid progress of these microorganisms in their adaptation mechanisms, becoming pathogens that are easily resistant to multiple antibiotics. The search for new antimicrobial strategies is essential in this scenario, to consolidate novel treatments that effectively minimize the negative impact on health. Natural products, such as the essential oils of some common plants, have shown to have excellent prospects in this field. In the present study, the possible biosynthetic pathways affected in planktonic cells of Escherichia coli ATCC 11775 by treatment with essential oil of Ocimum basilicum were evaluated with undirected metabolomic studies using, initially, the determination of the antibacterial activity, in which a minimum inhibitory concentration of 0.30 mg/mL was determined, followed by the extraction of metabolites from cultured cells and subsequent analysis of metabolic extracts using the UHPLC-ESI-Orbitrap-MS analytical technique, and finishing with a metabolic analysis of the effect of essential oil on the growth of Escherichia coli ATCC 11775, in which effects on different metabolic pathways were found; mainly, in the metabolism of arginine and proline. The results obtained provide an idea about the possible mechanism of action of the essential oil of Ocimum basilicum on Escherichia coli and encourage the continuation of the study of the activity of EOs against pathogenic microorganisms as antibacterial products of natural origin.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de CienciasQuímicaEscuela de QuímicaAceites esencialesMetabolómicaE. coliE. coliMetabolomicsEssential oilsAnálisis metabólico de las rutas biosintéticas afectadas en escherichia coli por tratamiento con aceite esencial de ocimum basilicumMetabolic analysis of the biosynthetic pathways affected in escherichia coli by treatment with essential oil of ocimum basilicumTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALCarta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf173919https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/c9750106-4db7-43eb-92b0-f234773fe00f/download1bbc6e7bd96957ffd84eecd3350c39d8MD51Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf85761https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/6aa9af4b-67e7-41c1-ad00-4284aeb8f160/download01543c9a8b88329d14cfd4a25b302879MD52Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf1392758https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/51ef8d41-7231-4d7a-b731-b98f686dbe08/downloadeb12048420ae9f7553bf1e0b71bd30a7MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/a14b84c4-3dcb-4a12-910f-5d3b5f5f512d/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5320.500.14071/14910oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/149102023-08-17 07:41:58.171http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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